RED INTERNACIONAL PARA LA EDUCACIÓN DE INGENIEROS INTERNATIONAL NETWORK FOR THE EDUCATION OFENGINEERS

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1 RED INTERNACIONAL PARA LA EDUCACIÓN DE INGENIEROS INTERNATIONAL NETWORK FOR THE EDUCATION OFENGINEERS VIlI Seminario Internacional Educación de ingenieros: ciencia, tecnología, medio ambiente y sociedad junio, 2012 San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México AUSPICIAN Red Internacional para la Educación de Ingenieros / International Network for the Education Engineers Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas: Instituto Politecnico Nacional México

2 COMITE ORGANIZADOR Ing. Carlos Santana Morales Presidente RIEI / México M en A. Cesar Villagómes Villarroel Vicepresidente RIEI / Bolivia Ing. Carlos Prestes Cardoso Brasil (+ ) Vicepresidente RIEI / Brasil Dr. Hugo Wainstock Rivas Vicepresidente RIEI / Cuba Dr. Jorge A. Del Carpio Salinas Delegado RIEI / Perú Dr. Benjamín Calvo Pérez Delegado RIEI / España Consejo Consultivo Internacional Dr. Oscar M. González Cuevas Ing. Ernesto Mercado Escutia Ing. Clemente Reza García M en C. Miguel Ángel Álvarez Gómez Comité Técnico Internacional Comisiones Internacionales de Estudio M en C. Jesús Salvador Meza Espinosa.- Vinculación Dr. Víctor Martínez Rodríguez.- Ciencia y Tecnología Ing. José Antonio Martínez Hernández.- Calidad Educativa M en C. Arturo Rolando Rojas Salgado: Formación del Ingeniero M en C. Mauricio Bastién Montoya.- Modelos Educativos Dr. Edgar Barona Díaz.- Ecología y Medio Ambiente M en C. Fernando Eli Ortiz Hernández.- Innovación Tecnológica M en C. Samuel Carman Avendaño.- Fuentes Alternas de Enérgia Dr. Jorge Sierra Acosta.- Planeación y Administración M en C. Eduardo Pérez Orta.- Métodos de Enseñanza Aprendizaje M en C. Graciela Muñiz Pineda.- Desarrollo Humano Dr. Rogelio Reyes Reyes.- Tecnología de la Información y Comunicaciones M en C. Gonzalo Peña López Secretario Técnico de la RIEI Sede RIEI: e:santana.morales.carlos@gmail.com Santa Bárbara 106 Planetario Líndavista México D.F. C.P TEL. (525)

3 Convocatoria La Red Internacional para la Educación de Ingenieros RIEI se complace en invitarle a participar como ponente y/o asistente a su VIII Seminario Internacional con el tema central Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad que se verificará del 20 al 23 de junio del 2012 en la ciudad de San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México, con los siguientes: Objetivos 1. Crear un foro académico, científico y tecnológico de reflexión y debate de investigaciones, proyectos, ideas y estudios de caso relacionados con la formación y el ejercicio profesional de los ingenieros y las necesidades del siglo XXI. 2. Intercambiar conocimientos y experiencias de carácter científico, académico y profesional entre profesores y especialistas de la enseñanza de la ingeniería. 3. Analizar el estado del arte en la formación de ingenieros en sus diferentes áreas del conocimiento. 4. Estimular y promover criterios de calidad para la formación de ingenieros. 5. Analizar el desarrollo y perspectivas de la certificación profesional de los ingenieros en el marco de la globalización de la ingeniería. 6. Difundir el rol de la ingeniería y su impacto social en un contexto global, regional, nacional y estatal. 7. Difundir las recomendaciones que se deriven de las conferencias invitadas, ponencias presentadas, panel de especialistas y deliberaciones emanadas del congreso. Temario. Las ponencias registradas abordarán los siguientes subtemas: 1) Investigación Científica, Tecnológica y Educativa 2) Investigación Educativa 3) Métodos de Enseñanza-Aprendizaje 4) Vinculación Escuela-Empresa 5) Calidad Educativa 6) Formación del ingeniero: Científico Básica y Socio-Humanística 7) Modelos Educativos: Educación Continua, Virtual y a Distancia 8) Ecología y Medio Ambiente 9) Planeación y Administración de la Educación 10) Innovación Tecnológica 11) Desarrollo Humano 12) Fuentes Alternas de Energía 13) Tecnologías de la información y comunicaciones Metodología El seminario está organizado con: Presentación de conferencias invitadas Presentación de ponencias libres Presentación de ponencias cartel Ponencias virtuales Panel de especialistas Sesión plenaria Eventos socio culturales

4 RED INTERNACIONAL PARA LA EDUCACIÓN DE INGENIEROS VIII SEMINARIO INTERNACIONAL Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad junio 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México PROGRAMA RESUMIDO MIÉRCOLES 20 DE JUNIO HOTEL SEDE: Ciudad Real en San Cristóbal de las Casas Chiapas e:reserve@ciudad real.com.mx 12:00-20:00 Registro de participantes Hotel Sede: Ciudad Real / Plaza 31 de marzo No 10 Centro Histórico / (967) :00-19:00 AGENDA 2012 VIII Seminario Internacional de la RIEI Programa técnico, Programa socio cultural Agenda Comisiones Internacionales de Estudio Convocatoria preliminar del IX Seminario Internacional AGENDA COMISIONES INTERNACIONALES DE ESTUDIO RIEI - CIE s 1.Normatividad de las CIE s 2.Innovación a la Estructura Internacional de la RIEI 3.Ratificación y/o rectificación de Comisiones Internacionales de Estudio 4.Edición de revista electrónica y medios alternativos de comunicación 5.Reunión preparatoria del IX Seminario Internacional País / Sede / Fecha / Tema central / JUEVES 21 09:00-20:00 Registro de participantes Hotel Sede: Ciudad Real / Plaza 31 de marzo No 10 Centro Histórico / (967) :00 11:30 Agenda RIEI :30-12:30 Apertura del VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros. Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad 12:30-14:30 Presentación de ponencias 14:30 Receso 17:00 20:00 Presentación de ponencias 20:00 Coctel de bienvenida VIERNES 22 9:00-10:00 Conferencia invitada 10:00-14:00 Presentación de ponencias 14:00-16:00 Receso 16:00 18:00 Presentación de ponencias 18:00-20:00 Panel de especialistas: Ciencia, Ingeniería, Medio Ambiente y Sociedad SÁBADO 23 09:00-10:00 Conferencia invitada 10:00 11:00 Presentación de obra literaria Innovación tecnológica incremental MC. Fernando Eli Ortíz Hernández Presidente de la Comisión Internacional de Fuentes Alternas de Energía de la RIEI Profesor Investigador de la ESIME-IPN Unidad Culhuacán 11:00-12:30 Sesión Plenaria: Conclusiones y Recomendaciones Informe de Comisión Relatora Internacional 12:30-13:00 Entrega de reconocimientos y memoria técnica 13:00 Cierre y clausura del VIII Seminario Internacional de la RIEI

5 MIERCOLES 20 RED INTERNACIONAL PARA LA EDUCACIÓN DE INGENIEROS INTERNATIONAL NET WORK FOR ENGINNERS EDUCATION VIII Seminario Internacional EDUCACIÓN DE INGENIEROS Ciencia, tecnología, medio ambiente y sociedad junio 2012 San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México 16:00 19:00 REUNIÓN ANUAL 2012 /Hotel sede Agenda VII Seminario Internacional 1.-Programa técnico 2.-Comisión relatora internacional 3.-Moderadores del Seminario 4.-Programa socio-cultural Agenda de Comisiones Internacionales de estudio: CIE s 1.Normatividad de las CIE s 2.Innovación a la Estructura Internacional de la RIEI 3.Ratificación y/o rectificación de Comisiones Internacionales de Estudio 4.Edición de revista electrónica y medios alternativos de comunicación 5.Reunión preparatoria del IX Seminario Internacional País / Sede / Fecha / Tema central / PROGRAMA TÉCNICO JUEVES 21 PRESENTACIÓN DE PONENCIAS 9:00 10:00 Apertura del VIII Seminario Internacional RIEI 10:00 15:00 Presentación de ponencias 1.La Función Libre de Green y el método de imágenes Ing. Gonzalo Peña López, MC. María de Jesús Velázquez Vázquez, Dr. Roberto Baca Arroyo Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica-Unidad Zacatenco-IPN 2. La importancia de las ciencias para el desarrollo de patentes en las universidades y su impacto en el Desarrollo Económico MC. María de Jesús Velázquez Vázquez, Ing. Gonzalo Peña López, Dr. Roberto Baca Arroyo Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Zacatenco IPN 3.Los sistemas educativos-académicos para la formación de los ingenieros en el contexto nacional e internacional. M en C. Alejandro Mejía Carmona; Dr. Tiburcio Fernández Roque; M en C. Jorge Sandoval Lezama Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica. Unidad Ticomán. IPN. México

6 4.Análisis y estudio del control y asignación de accesos a usuarios en sistemas de Red, dentro de Instituciones de Servicios Financieros Dr. Rogelio Reyes Reyes; C. Ing. Rafael Martínez García; Dra. Clara Cruz Ramos. Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Unidad Culhuacán IPN 5.Cultura organizacional para la calidad educativa en escuelas de ingeniería Ing. José Antonio Martínez Hernández, MC. Rolando Rojas Salgado, MC Jorge Herrera Ayala Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica-Unidad Zacatenco-IPN 6.Teoría de acción aplicada en la unidad de aprendizaje M en E. S. Jacinto Yañez Rivera, Dr. Gaspar Evaristo Trujano, Ing. Manuel López Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas-IPN 7. La formación científico básica de los ingenieros utilizando como recursos didácticos la construcción de equipos de laboratorio y la vinculación-escuela empresa Ing. Manuel López Medina Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas-IPN 8. Producción de acido sulfúrico(h 2 SO 4 ) a nivel laboratorio M C. Jesús Salvador Meza Espinosa; C. Marco A. Sánchez García; MC. Rodolfo Nolasco Reyes;. Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas-IPN 9.Baterías ecológicas; la nueva tendencia C. Abraham Muñoz Morales, M C. Samuel Carman A., MC. Ma. De Lourdes Beltrán Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica-Unidad Culhuacan-IPN 10.Innovación tecnológica incremental para la producción rural MC. Fernando Eli Ortíz H; MC. Betsabé Sulamita Ortíz A. ; Dra. Yolanda Donají Ortíz A. Escuela Superior De Ingeniería Mecánica y Eléctrica-Unidad Culhuacan-IPN; CIIDIR Oaxaca-IPN 11.Metodología para la evaluación formativa en un curso de Química General MC. Laura R. Ortíz E., MC. Víctor M. Feregrino H., J. Clemente Reza G. Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas-IPN 12.Aprendizaje significativo en los alumnos de la UPIICSA-IPN. Aplicación del diplomado en formación y actualización docente, para el modelo educativo institucional IPN. Dr. Gaspar Evaristo Trujano, Ing. Manuel López Medina, M en ES. Jacinto Yañez Rivera Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas-IPN 13.Estudios Geológicos preliminares del sistema de fallas normales en Puebla- Tlaxcala y su posible implicación en problemas de amenaza sísmica. Dr, Edgar Barona Díaz; Ing. Alberto Vázquez Serrano; Ignacio Muñoz Máximo Benemérita Universidad Autónoma de Puebla-México 14.Aerogeneradores: futuras fuentes de energías alternativas C. José Manuel Juárez López, MC. Samuel Carman A, Dra. Iryna Ponomaryova Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica-Unidad Culhuacan-IPN

7 15.Aplicaciones para interfaz cerebro-computador Dr. Eduardo de la Crúz Gamez, Dra. Miriam Martínez Arroyo, Ing. Artemio de la O. M.T.I. Jorge Carranza Gómez. Instituto Tecnológico de Acapulco SEP. 16.Inversores para sistemas fotovoltaicos C. Gustavo Castillo Hernández, MC. Samuel Carman, Ing. Alejandro López Torrecillas Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica-Unidad Culhuacan-IPN 17.Formación de profesores para la formación de ingenieros del siglo XXI MC. Arturo Rolando Rojas Salgado, Ing. José Antonio Martínez Hernández, Ing. Ignacio Díaz Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas-IPN 18.Regulador de voltaje de Red Eléctrica en un controlador por ángulo de fase Dr. Roberto Baca Arroyo, Ing. Gonzalo Peña López, MC. María de Jesús Velázquez Vázquez Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Zacatenco IPN VIERNES 22 9:00-15:00 PRESENTACIÓN DE PONENCIAS 1.Sistema de protección de imágenes basado en marcas de agua frágiles y robustas Dra. Clara Cruz ; C. Christian J. Hernández S; C. Víctor Ignacio E. C. Julio C. Martínez C.; Dr. Rogelio Reyes. Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Unidad Culhuacán-IPN 2.Gestión del conocimiento en la ingeniería y fuentes alternas de energía C. Frida A. Vargas Labastida, MC. Fernando Eli Ortíz Hernández, Ing. Laura S. Corona Valle Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica-Unidad Culhuacan-IPN 3.Propuesta de plan ambiental del Instituto Tecnológico de Acapulco Dra. Elisa Cortés Badillo, Dra. Miriam Martínez Arroyo,Dra María Laura Ortiz Hernández Instituto Tecnológico de Acapulco-SEP 4.Revisión teórico pedagógica del modelo educativo institucional (MEI) del IPN M en E. S. Ma. De Los Ángeles Hernández V., Ing. Manuel López M, M en E S. Jacinto Yañez R. Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas-IPN 5.Aprendizaje de la Ingeniería Química a través de criterios de sostenibilidad ambiental M en C. Miguel Ángel Álvarez Gómez; Dr. Ricardo G. Sánchez Alvarado; Ing. José Luis Soto Peña. Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas-IPN 6.El desarrollo sustentable en los Institutos Tecnológicos de México: Caso Acapulco Dr. Eloy Mata Carrillo; Dra. Elisa Cortés Badillo; Dra. Patricia Bezies Cruz Instituto Tecnológico de Acapulco SEP-México 7.Estrategias tutoriales para la disminución de la reprobación y deserción Ing. Pedro Vázquez Mendoza, Ing. Manuel López Medina, Ing. Abel Crúz Galván Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas-IPN

8 8.Obstáculos cognitivos en el aprendizaje del campo eléctrico Dr. Mauricio Bastién Montoya Universidad Autónoma Metropolitana-Unidad Azcapotzalco-México 9.Laboratorio de ciencia de los materiales virtual, como soporte a la docencia Dr. Martín Dario Castillo Sánchez, Ing. Jesús García L. Ing. Salvador Ayala R., Lic. José L. Hernández T. Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Zacatenco IPN 10.Simulación e implementación de un oscilador caótico RÖSSLER modificado Ing. Mondragón Hernández Norberto Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Culhuacan IPN 11.Producción de carbonatos de Sodio(Na 2 CO 3 ) a nivel laboratorio. MC. Jesús Salvador Meza Espinosa ; C. Marco A. Sánchez García; MC. Rodolfo Nolasco Reyes. Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas-IPN 12. "Rediseño curricular de un programa académico de ingeniería a la luz del modelo educativo del I.P.N." Dr. Tiburcio Fernández Roque; M en C. Alejandro Mejía Carmona; Dr. José Félix Vázquez Flores Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica. Unidad Ticomán. IPN. México 13.Aprendizaje de clasificadores multidimensionales aplicados al Cáncer de Máma Dra. Miriam Martínez Arroyo; Dr. Eduardo De La Cruz Gámez; MTI. Rafael Hernández Reyna, Dr. José Antonio Montero Valverde. Instituto Tecnológico de Acapulco SEP-México 14.Intervención del profesor en la construcción del conocimiento MC. Víctor M. Feregrino., MC. Laura R. Ortíz E., J. Clemente Reza G. Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas 15.Ataques de DDoS: Equipos comprometidos para la creación de redes de ataque Ing. Victoria Velasco B. C. Agustín Ávila M. Dra. Clara Cruz R.; Dr. Rogelio Reyes Reyes. Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Unidad Culhuacán-IPN 16.Innovación y modelo de negocio en el sector de software libre MC. Christian Muñoz Sánchez., MC. Graciela Muñiz Pineda., Lic. Aurelio Díaz Sánchez Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas-IPN 17. Portal Web del profesor investigador; una herramienta para facilitar el Proceso de Enseñanza-Aprendizaje M en C. Maricela López Trejo; MTI. Rafael Hernández Reyna. Instituto Tecnológico de Acapulco SEP-México 18.La enseñanza mediante proyectos en Ingeniería Mecánica en educación por competencias MC. Jesús García L., MC. Martín Castillo S., MC. Salvador Ayala R., Lic. Luís Hernández T. Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Azcapotzalco IPN

9 19.Mejora de la práctica educativa, basado en competencias docentes M en C. Graciela Muñiz Pineda, MC. Christian Muñoz Sánchez, Eduardo Pérez Orta Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas-IPN 20.Evaluación de proyectos; una alternativa educativa viable en la educación de ingenieros para el desarrollo sustentable MC. Eduardo Pérez Orta, MC. Graciela Muñiz Pineda Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica-Unidad Culhuacan-IPN 21.Diseño e implementación de un Sistema para préstamo externo de libros en el centro de información del I.T.A. utilizando la huella digital del usuario como identificación. MTI. Rafael Hernández Reyna; Ing. Nancy García Castro; Humberto Morales Domínguez Instituto Tecnológico de Acapulco SEP-México 22. Estudio de los efectos físicos del transformador (Ley de Faraday) Lic. José Luís Hernández Tovar; Ing. Gonzalo Peña López; MC. Ma. De Jesús Velázquez Vázquez Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica-Unidad Zacatenco-IPN-México 23.Habilidades básicas del Coach Docente aplicadas a la evaluación formativa Ing. Abel Crúz Galván, Ing. Manuel López Medina, Dr. Gaspar Evaristo Trujano Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas-IPN 24.Proceso de purificación de acetato de celulosa de cigarro C. María Margarita Vargas Mondragón, Dr. Jorge Meléndez Estrada Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica-Unidad Zacatenco-IPN-México Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura-Unidad Zacatenco-IPN-México SABADO23 9:00-10:00 Conferencia invitada 10:00 10:30 Presentación de obra literaria Innovación tecnológica incremental MC. Fernando Eli Ortíz Hernández Presidente de la Comisión Internacional de Fuentes Alternas de Energía de la RIEI Profesor Investigador de la ESIME-IPN Unidad Culhuacán 10:30-12:00 PANEL DE ESPECIALISTAS 12:00-13:00 Comisión Relatora Internacional Entrega de Reconocimientos y memoria técnica Cierre del evento REGLAMENTO

10 1. La presentación de ponencias se hará de acuerdo al programa técnico de los trabajos registrados. 2. Cada sesión técnica estará coordinada por un moderador, un relator y una Comisión Relatora Internacional designados por el Comité Organizador. 3. El moderador de cada sesión técnica, coordinará la presentación de ponencias y las aportaciones que los participantes hagan durante la sesión correspondiente. 4. Los relatores de cada sesión técnica tomarán nota de las recomendaciones emanadas de cada sesión, y las turnarán a la relatoría general del congreso, para su presentación en la sesión plenaria. 5. Los trabajos serán presentados en forma continua de acuerdo al programa, los ponentes ausentes pierden su turno y su ponencia podrá ser presentada en el turno que le asigne el moderador. 6. Sólo se puede presentar una ponencia por cada congresista registrado. 7. Las ponencias registradas sólo podrán ser presentadas por el autor o coautor registrado. 8. Los ponentes deberán presentarse con el moderador de su sesión 15 minutos antes de su turno, entregando un resumen curricular y la ponencia digitalizada en formato Power Point para su disertación. 9. Cada ponente dispone de 15 minutos para presentar una síntesis de los aspectos relevantes de su trabajo, 10 para exposición y 5 para preguntas y respuestas. 10. Al término de cada presentación, el ponente deberá entregar al moderador hasta 3 recomendaciones que se deriven de su trabajo, para ser entregadas a la Comisión Reatora Internacional. 11. El moderador cederá la palabra a los participantes para el intercambio de ideas y recomendaciones. 12. Las ponencias registradas deberán ser entregadas en la sede 30 días hábiles antes del evento, siempre y cuando cumplan con el formato y las características señaladas en la convocatoria. 13. Las ponencias cartel aceptadas y virtuales, serán presentadas en sesión especial en el marco del programa técnico cuando y donde el Comité Organizador lo considere conveniente. 14. En la sesión plenaria del evento, los relatores de cada sesión y la Comisión Relatora Internacional, presentarán a la consideración de los participantes las conclusiones y recomendaciones. 15. La Comisión Relatora Internacional tomará nota de las conclusiones y recomendaciones, para ser integradas a la memoria del congreso y difundirlas por todos los medios a su alcance. 16. El contenido de las ponencias presentadas es responsabilidad de autores y coautores.

11 17. La RIEI está facultada para difundir las ponencias, conclusiones y recomendaciones en forma parcial o total, dando crédito correspondiente a los autores y coautores de los trabajos suscritos. 18. Sólo se entregarán diplomas de participación y constancias de coautores a los trabajos que hayan cubierto los requisitos estipulados en la convocatoria 19. Los imprevistos que se presenten durante el evento, serán atendidos por el Comité Organizador.

12 VII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad San Cristobal de las Casas, Chiapas, México junio, 2012 Ponencia Regulador de voltaje de red eléctrica basado en un controlador por ángulo de fase Presentada por: Dr. Roberto Baca Arroyo IPN ESIME Zacatenco Tel extensión M. en C. María de Jesús Velázquez Vásquez IPN ESIME Zacatenco Tel extensión mdj_vv@yahoo.com.mx Ing. Gonzalo Peña López IPN ESIME Zacatenco Tel extensión asafalef@gmail.com.mx

13 Regulador de voltaje de red eléctrica basado en un controlador por ángulo de fase Resumen--En este trabajo es desarrollado un regulador de voltaje para carga resistiva y se basa en un controlador por ángulo de fase. El circuito de control está basado en un comprador de voltaje con histéresis. La transferencia de energía magnética desde la red eléctrica se logra utilizando un autotransformador, con la estabilización del voltaje de salida en bajo porcentaje de regulación usando un SCR como resistor dinámico. Se describe el principio de funcionamiento, así como también las ventajas del uso de un control con histéresis. Se incluyen tanto el experimento y resultados tomados desde el prototipo. Palabras clave Auto-transformador, control con histéresis, control por fase, carga resistiva, resistor dinámico. Introducción En este trabajo se presenta una alternativa para energizar equipos comerciales en función de cambios súbitos del voltaje de la red eléctrica. Estos equipos son del tipo cargas criticas [1] o conocidas como fuentes de poder conmutadas, las cuales son utilizadas en sistemas de iluminación, sistemas de control y otras aplicaciones, en donde se requiere voltaje alterno. Diversas topologías son conocidas para la regulación del voltaje de línea, las cuales están ligadas al desarrollo de los dispositivos. Sin embargo, en tales topologías, el número de dispositivos usados es alto y como consecuencia su circuito de control es más complejo. Usando un auto-transformador para el regulador propuesto, el SCR puede ser disparado como resistor dinámico con un voltaje de salida al rango deseado de regulación. Desde el principio de funcionamiento de un SCR como resistor dinámico es posible realizar un circuito dinámico conectado en serie, en donde la energía eléctrica cambie por variaciones del ángulo de conducción [2], y entonces el voltaje de línea pueda ser regulado en valores instantáneos. La motivación por el desarrollo de este trabajo es encontrar una solución de bajo costo para el proceso de regulación de voltaje en un rango deseable para uso residencial. Principio de funcionamiento El regulador de voltaje propuesto en este trabajo, está integrado por un autotransformador, interruptor dinámico (SCR), circuito de control, y transformador auxiliar, etc. En Fig. 1, se ilustra su esquema funcional. Cuando se aplica un voltaje alterno con un rango con variación de ± 10%, el valor del voltaje eficaz en la carga se puede estabilizar en un valor intermedio. Este valor de voltaje se alcanza cuando el SCR, se activa a un determinado ángulo de conducción, con respecto al cambio del voltaje de red eléctrica. El bloque del circuito de control, esta integrado principalmente por un comparador con histéresis en el cual se aplica en su

14 entrada no inversora una señal exponencial creciente y en su entrada inversora un voltaje de referencia. Ambas señales son comparadas resultando una señal de control con modificación del flanco de subida como se observa en el circuito de Fig. 1. Debido a que la corriente de salida de un comparador con histéresis es baja [3], se utiliza un circuito para activar al transformador auxiliar como acoplamiento magnético y cuando la señal de control es aplicada a la terminal de compuerta del SCR, se realiza su activación. Fig. 1. Esquema del regulador de voltaje propuesto Auto-transformador con núcleo de acerosilicio El propósito de esta sección es explicar de qué parámetros depende el funcionamiento de un auto-transformador, así como sus ventajas de operación en el circuito de Fig. 1. Se conoce que en un transformador con núcleo de acero-silicio para aplicaciones de baja frecuencia, la resistencia distribuida de cada devanado es diferente y depende de la sección transversal del alambre magneto, así como también de la longitud efectiva l e del flujo magnético, que depende de la reluctancia magnética R m y del área efectiva A del núcleo de acero al silicio. e Debido a la distribución de los elementos que integran a un transformador con núcleo de acero-silicio [4], como se observan en el circuito equivalente de Fig. 2(a), se puede decir que la reluctancia magnética R m incrementa, debido a que la longitud efectiva l e del flujo magnético se distribuye en un mayor espacio dentro del núcleo ferromagnético, lo que puede producir una saturación y una reducción de la intensidad del flujo magnético. Mientras que la disposición de los elementos que integran a un auto-transformador [1, 5],

15 como se muestra en el circuito equivalente de Fig. 2(b), el valor de la reluctancia magnética R se reduce por que la longitud m efectiva l del flujo magnético ocupa un e menor espacio, lo que permite un aumento de la intensidad del flujo magnético y mayor capacidad en el manejo de potencia por el núcleo de acero-silicio. Fig. 2. Circuito equivalente a baja frecuencia que muestra los elemento distribuidos en (a) transformador y (b) autotransformador Control con histéresis Como se observa en Fig. 1, se requiere que el porcentaje de regulación sea del 10% o menor, utilizando un circuito de control de bajo costo. La implementación de un control basado en un comprador con histéresis es una buena opción, sin embargo para lograr que el SCR funcione como un resistor dinámico, a partir de un control por fase [2], se deben utilizar las propiedades no lineales de una señal. La configuración utilizada en el circuito de control para el regulador de voltaje, corresponde a un comparador de voltaje no inversor con histéresis, que permite la comparación entre una señal exponencial creciente obtenida por la carga y descarga de un capacitor [6] y un voltaje variable (referencia de voltaje) que es proporcional a las variaciones del voltaje de la red eléctrica. A partir del funcionamiento de un comparador no inversor y del comportamiento de una señal exponencial creciente, se puede demostrar que con el cambio de pendiente en la señal exponencial creciente, la velocidad de comparación es lenta, como se observa en Fig. 3(b), con una menor separación entre los puntos mínimo y máximo, lo que significa que el comparador utilizado en Fig. 1 pueda funcionar en el circuito de Fig. 1 con bajo porcentaje de regulación.

16 En comparación, el proceso de comparación convencional que se basa en la aplicación de una señal diente de sierra que se muestra en Fig. 3(a), la velocidad de comparación entre los puntos mínimo y máximo, es rápida, y es insuficiente para el funcionamiento del circuito de Fig. 1. Fig. 3. Cambios en la separación con respecto al voltaje de referencia para (a) señal de rampa lineal y (b) señal exponencial creciente Resultados experimentales Se ha construido y medido un prototipo para demostrar la operación y verificar la funcionalidad del control con histéresis propuesto para el circuito de Fig. 1. Un LM339 fue usado para implementar el control propuesto, el cual es diseñado específicamente para operar con una fuente de alimentación sobre un amplio rango de voltajes [3], como también el TIC106 fue usado como resistor dinámico [7] y cuatro IN4004 se implementaron como un arreglo de diodos conectados en antiparalelo al SCR. Usando ecuaciones empíricas de las leyes del magnetismo un auto-transformador ha sido diseñado para satisfacer el porcentaje de regulación del voltaje en un rango de Vac [4]. Fig. 4(a) muestra la activación del SCR como resistor dinámico para un voltaje de línea de 132Vac, cuando el SCR es activado 0 a un ángulo de conducción de 150 y voltaje regulado de 125Vac, mientras en Fig. 4(b) se muestra la forma de onda de voltaje en la carga resistiva. La onda de medio ciclo negativo corresponde a la conducción completa del arreglo de diodos conectados en antiparalelo al SCR.

17 0 Fig. 4. Medición de (a) voltaje en el SCR en estado activo a un ángulo de conducción 150 y (b) señal de voltaje en la carga resistiva, cuando el voltaje de línea aplicado es 132Vac y el voltaje regulado en la carga es 125Vac. Es importante medir la característica del voltaje transferido, para demostrar la regulación lineal del circuito de Fig. 1, bajo condiciones de línea baja (<120Vac), línea normal (120Vac) y línea alta (>120Vac). En Fig. 5 se muestra la característica del voltaje transferido para un rango de ac con variación de voltaje de carga V 20V que corresponde a un porcentaje de regulación de ±10% como rango regulado en la carga de ac. Fig. 5. Característica de voltaje transferido medido desde el rango de línea de ac como función del rango de voltaje regulado en la carga de Vac. La transformada rápida de Fourier (TRF) para el voltaje de salida en la carga resistiva se muestra en Fig. 6(b). El segundo (2 nd ), tercero (3 rd ), y otros armónicos se reducen en comparación al voltaje fundamental, lo cual es observado en Fig. 6(b). La existencia de armónicos pares e impares deben explicar la perdida de energía y es estimado como la distorsión armónica total (DAT) de solo 15% para las condiciones de operación del regulador de voltaje con forma de onda en la carga ilustrada en Fig. 6(a) [8].

18 Fig. 6. Medición de (a) voltaje de señal en la carga resistiva y (b) contenido armónico en la carga voltaje a 125Vac como voltaje regulado. Los cambios en el ángulo de conducción permiten el control de la potencia transferida a la carga resistiva, sin embargo el ángulo teórico de conducción (ver Fig. 4(b)), difiere de los resultados experimentales, por que disminuye el valor de la pendiente de la señal exponencial creciente. Es posible reducir aún más el contenido armónico con la disminución del ángulo de conducción 0 a valores inferiores de 90 e incrementando así la pendiente de la señal exponencial creciente, como se observa en Fig. 3(b). Conclusiones Este trabajo introduce un primer desarrollo de un regulador de voltaje de red eléctrica basado en un controlador de ángulo de fase con la activación de un SCR como resistor dinámico. El hecho principal en la discusión de este circuito, es el control con histéresis, el cual fue implementado por un LM339, por el uso de un solo comparador, en lugar de otros circuitos complejos [9]. El control propuesto conserva los principios básicos de operación de carga y descarga de un capacitor. El regulador de voltaje propuesto presenta ventajas de ser eficiente y muy simple, pero este no puede completar un medio ciclo continuo de conducción como se muestra en Fig. 4(b), y entonces no es capaz de regular un voltaje de forma tan exacta en presencia de cargas críticas. Recomendaciones 1. Desarrollo de un regulador de voltaje de red eléctrica como parte del conjunto de prácticas en el curso de electrónica de potencia. 2. Utilización del circuito integrado LM339 para diseñar y construir circuitos de control con histéresis con el propósito que el alumno se familiarice con el funcionamiento de los circuitos comparadores. 3. Introducir al alumno de nivel ingeniería al estudio de la calidad de la energía, utilizando el osciloscopio digital, que permite graficar la transformada rápida de Fourier como espectro en frecuencia de una señal.

19 Referencias [1] Chryssis George, High-Frequency Switching Power Supplies: Theory and Design, Second Edition, McGraw-Hill, 1989, pp , [2] Muhammad H. Rashid, Power Electronics: Circuits, Devices and Applications, Third edition, Prentice Hall, 2004, pp [3] National Semiconductor, Low Power Low Offset Voltage Quad Comparators, datasheet: LM339, August, 2000 [4] L. Kosow, Electric Machinery and Transformers, Prentice Hall, 1972, pp [5] J. A. Edminester, Electromagnetics, Shaum s Outline Series, Theory and Problems, Mc. Graw Hill, second edition, 1995, pp [6] Van Valkenburgh, Network Analysis, Third edition, Ed. Wiley, 1974, pp [7] B. Jayant Baliga, Modern Power Devices, John Wiley & Sons, 1992, pp , pp , pp [8] L. Wuidart, Understanding Power Factor, SGS- Thompson, Application Note, 1995, pp [9] M. Ferdowsi, A. Emadi, M.Telefus, and C. Davis, Pulse Regulation Control Technique for Flyback Converter, IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 20, pp , July 2005.

20 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. Baterías ecológicas la nueva tendencia AUTORES: MUÑOZ MORALES ABRAHAM 1 Darmer_amm@hotmail.com SAMUEL CARMAN AVENDAÑO 1 cavendanos@ipn.mx MARIA DE LOURDES BELTRAN LARA l_beltran@hotmail.com Instituto Politécnico Nacional ESIME Culhuacán Av. Santa Ana #1000. Col. San Francisco Culhuacán Delegación: Coyoacán. México D.F. Tema de la convocatoria: Calidad educativa RESUMEN: ENERGIAS ALTERNATIVAS: Se denomina energía alternativa, o fuentes de energía alternativas, a aquellas fuentes de energía planteadas como alternativa a las tradicionales o clásicas.no obstante, no existe consenso respecto a qué tecnologías están englobadas en este concepto, y la definición de "energía alternativa" difiere según los distintos autores: en las definiciones más restrictivas, energía alternativa sería equivalente al concepto de energía renovable o energía verde, mientras que las definiciones más amplias consideran energías alternativas a todas las fuentes de energía que no implican la quema de combustibles fósiles en estas definiciones, además de las renovables, están incluidas la energía nuclear o incluso la hidroeléctrica.

21 Los combustibles fósiles han sido la fuente de energía empleada durante la revolución industrial, pero en la actualidad presentan fundamentalmente dos problemas: por un lado son recursos finitos, y se prevé el agotamiento de las reservas en plazos más o menos cercanos, en función de los distintos estudios publicados. Por otra parte, la quema de estos combustibles libera a la atmósfera grandes cantidades de CO 2, que ha sido acusado de ser la causa principal del calentamiento global. Por estos motivos, se estudian distintas opciones para sustituir la quema de combustibles fósiles por otras fuentes de energía carentes de estos problemas. Las energías alternativas se dividen en dos grandes grupos: Fuentes de energía renovables (eólica, solar, biomasa, etc.) Energía nuclear No todos coinciden en clasificar la energía nuclear dentro de las energías alternativas, pues al igual que los combustibles fósiles, se trata de un recurso finito, y además presenta problemas medioambientales importantes, como la gestión de los residuos radiactivos o la posibilidad de un accidente nuclear. Sin embargo, la reducida emisión de CO 2 de esta tecnología, y la todavía insuficiente capacidad de las energías renovables para sustituir completamente a los combustibles fósiles, hacen de la energía nuclear una alternativa sujeta a fuerte polémica. De acuerdo con su disponibilidad y sus posibilidades de recuperación o regeneración, los recursos naturales se clasifican en recursos inagotables, recursos renovables y recursos no renovables. Recursos inagotables Son los que el hombre utiliza en baja proporción con respecto a la cantidad disponible en la naturaleza. Los recursos inagotables se encuentran en cantidades abundantes y se recuperan o regeneran por si mismos, dado que cumplen los ciclos biogeoquímicos de la materia. El agua y el aire son ejemplos de recursos inagotables. Recursos renovables Son todos aquellos que tienen la capacidad de renovarse, pero si la explotación es excesiva no tienen tiempo de hacerlo y desaparecen. Estos recursos se encuentran en la naturaleza en cantidades limitadas y se distribuyen de manera desigual en el planeta. El suelo, la flora y la fauna son recursos renovables. Recursos no renovables Son los que están disponibles en una cantidad que o bien es fija, o bien varía en escalas de tiempo muy grandes, por lo que en la práctica se pueden considerar como fijas. El carbón, el petróleo y el gas natural son fuentes de energía no renovables, que tardan muchos miles, o millones de años en generarse. Los materiales radiactivos no se regeneran nunca. Batería: El término batería tiene diversos usos y significados muy diferentes entre sí. La batería eléctrica, por ejemplo, es un dispositivo que almacena energía utilizando procedimientos electroquímicos y que posteriormente la devuelve casi en su totalidad. Este tipo de baterías, también

22 conocidas como acumuladores, trabajan como generadores eléctricos secundarios, ya que sólo pueden funcionar si se les suministró electricidad en forma previa a través de un proceso de carga. La ecología (del griego «οίκος» oikos="casa", y «λóγος» logos=" conocimiento") es la ciencia que estudia a los seres vivos, su ambiente, la distribución, abundancia y cómo esas propiedades son afectadas por la interacción entre los organismos y su ambiente: «la biología de los ecosistemas» (Margalef, 1998, p. 2). En el ambiente se incluyen las propiedades físicas que pueden ser descritas como la suma de factores abióticos locales, como el clima y la geología, y los demás organismos que comparten ese hábitat (factores bióticos). INTRODUCCION Figura 1.- Toyota y BMW colaboran en nueva generación de baterías ecológicas Acordaron colaborar en la investigación para crear la una nueva generación de baterías ecológicas para vehículos. Con esto se impulsa la creciente tendencia de la industria hacia la tecnología ecológica. El acuerdo une a Toyota Motor Corp., la automotriz número uno de Japón y líder en la creación de autos híbridos de gasolina y electricidad, y a la alemana BMW AG, una armadora europea que tiene una fuerte imagen de marca de lujo tanto en Japón como en Europa. Estamos uniendo fuerzas para desarrollar más tecnologías que sean amigables con el medio ambiente para expandir nuestro liderazgo en innovación en cada uno de nuestro segmentos, dijo en un comunicado de prensa NorbertReithofer, presidente de BMW. Las dos empresas trabajarán para mejorar la tecnología de baterías de litio-ion que se usan comúnmente en dispositivos electrónicos,que son relativamente nuevas en los vehículos. Toyota ha batallado para encontrar una buena batería de litio-ion para sus vehículos verdes y está utilizando tecnología del fabricante japones de electrónicos Sanyo Electric Co. en la nueva versión del Prius que es enchufable y del cual la automotriz recientemente comenzó a levantar pedidos. Toyota había trabajado con Panasonic Corp. en una batería antes de que el fabricante de electrónicos adquiriera Sanyo, en parte para obtener mejor tecnología litio-ion. Esta colaboración permitirá el desarrollo de la siguiente generación de baterías más rápido y a un nivel más alto, dijo el vicepresidente ejecutivo de Toyota, TakeshiUchiyamada, a reporteros en una conferencia de prensa en Tokio. BMW también comenzará a abastecer motores diesel limpios a Toyota en 2014 para modelos del mercado europeo. El mercado de motores diesel

23 para vehículos de pasajeros es enorme en Europa pero no ha despegado en Estados Unidos o Japón, los dos mercados donde Toyota es más fuerte. La automotriz japonesa todavía no tiene suficientes motores diesel ecológicos para abastecer el mercado en Europa. Baterías ecológicas innovadoras Figura2.-Las algas, los virus o el aire tienen el potencial para convertirse en la base de nuevas baterías biodegradables con más posibilidades que las actuales Los aparatos electrónicos avanzan a una velocidad sorprendente. No ocurre lo mismo con las baterías. De hecho, las más utilizadas en la actualidad, con tecnología de ion litio, comienzan su declive. Diversos investigadores trabajan en nuevos modelos más potentes y ecológicos, algunos de ellos sorprendentes. Basados en algas, virus, oxígeno o el agua de una central geotermal, estos prototipos aspiran a generalizarse en unos años. El desarrollo de dispositivos electrónicos móviles, flexibles y diminutos, o la generalización de las energías renovables podrían depender de ellos. Las algas como fuente de energía se suelen asociar a los biocombustibles, pero unos investigadores de la Universidad sueca de Uppsala han descubierto una nueva vía. Un tipo de alga común en las playas, denominada Cladophora, podría utilizarse para crear baterías biodegradables tan finas como una hoja de papel. De hecho, el sistema se basa en el poder de esta especie para producir celulosa cien veces más concentrada que en un papel convencional. El equipo de Uppsala, liderado por la científica Maria Stromme, explica que estas baterías se pueden recargar en once segundos y mantienen la electricidad durante mucho tiempo. Una batería con algas evitaría la contaminación que producen sus contra partes las convencionales, basadas en metales. Con estas propiedades, los investigadores sugieren que podrían dar pie a nuevas aplicaciones, como aparatos electrónicos flexibles y ultra delgados, ropa o envases recargables. Gustav Nyström, primer autor del trabajo, cree que el prototipo podrá llegar a una fase comercial en unos tres años. El desarrollo de estas baterías experimentales se basa en la nanotecnología, una línea de investigación seguida en más lugares. En la Universidad de Stanford (EE.UU.) han logrado una batería "de papel" que funciona incluso cuando está arrugada. La hoja tiene una tinta con nanotubos de carbono y nanofilamentos de plata para almacenar y mover la electricidad. Sus responsables, liderados por el profesor Yi Cui, quieren desarrollar tanto baterías como condensadores, para almacenar y descargar la electricidad más rápido. Varios equipos trabajan en este campo desde hace años. Científicos del Instituto Politécnico Rensselaer de Nueva York crearon una batería similar, en este caso con una superficie compuesta en un 90% por celulosa. Los materiales son baratos y más ecológicos que los de las baterías convencionales, pero todavía no cuentan

24 con el debido desarrollo para fabricarlas de manera económica y generalizada. Figura 3.- Baterías con virus El Instituto Tecnológico de Massachussetts (MIT) tiene fama de sorprender con sus descubrimientos, y en el campo de las baterías no iba a ser menos. Uno de sus equipos trabaja en un prototipo de ion litio que utiliza virus para fabricar sus polos (ánodo y cátodo). El virus, denominado bacteriófago por su capacidad de infectar bacterias, tiene sus genes manipulados y se incluye en un nanocable del grosor de la décima parte de un cabello humano. Esta batería tiene la misma capacidad y rendimiento que las recargables usadas en los coches híbridos. El prototipo actual tiene el tamaño de una moneda, pero los científicos del MIT sostienen que se puede escalar para crear baterías flexibles a medida, una propiedad óptima para dispositivos móviles o pequeños. El proceso para construir estas baterías no utiliza materiales tóxicos, por lo que es atractivo desde el punto de vista medioambiental. En otro equipo del MIT han desarrollado un modelo de batería líquida que podría utilizarse para generalizar el uso de las renovables. Uno de los principales inconvenientes de estas energías es que no están siempre disponibles. Los paneles fotovoltaicos o los aerogeneradores funcionan sólo si el sol calienta o el viento sopla. Además, las redes eléctricas no están preparadas para aprovechar picos altos de producción. Lo ideal sería contar con potentes y económicos sistemas de almacenamiento capaces de guardar toda esta energía para cuando fuera necesario. Figura 4.- La tecnología de litio En Reino Unido, investigadores de las universidades de Saint Andrews, Strathclyde y Newcastle incorporan al sistema ion litio un nuevo elemento muy común: el oxígeno. Este prototipo de "batería de litio-aire" sustituye el óxido de cobalto de litio del electrodo de las actuales baterías recargables por un electrodo poroso de carbono. De esta manera, los iones de litio y los electrones reaccionan con el oxígeno del aire. Los científicos explican que estas baterías serían más ligeras y pequeñas que las actuales, ya que sólo llevarían carbono. Los demás elementos de las baterías convencionales ya no serían necesarios. No obstante, todavía se requiere un mayor avance para comercializar este tipo de baterías. En la

25 actualidad trabajan en una pequeña versión que pueda utilizarse en dispositivos móviles. Uno de sus responsables, Peter Bruce, confía en que puedan ayudar a la generalización de los vehículos eléctricos e híbridos a corto plazo. El proyecto es financiado con unos dos millones de euros por el Engineering and PhysicalSciencesResearch Council (EPSRC). En California, la tecnología utilizada en una planta de energía geotérmica podría darle más años de vida al litio. Sus impulsores, la empresa Simbol Mining, han inventado un sistema que extrae este material del exceso de agua caliente de dicha instalación. Se estima que el consumo de litio se triplicará en 2020 con el aumento de los coches eléctricos y los sistemas de almacenamiento de energía. El litio se suele extraer del suelo o de grandes estanques de sal, en un proceso poco ecológico. El agua de la planta geotermal californiana es rica en este material, y sus responsables aseguran que podrían aprovecharla de manera más respetuosa con el medio ambiente. En la actualidad, la empresa construye una planta piloto que espera producir una tonelada de litio al mes. Transformar el coche convencional en híbrido Un grupo de ingenieros de la compañía británica MIRA ha creado un sistema para incluir en un coche convencional de gasolina un conjunto de tres baterías. De esta manera, el coche funciona en la práctica como un vehículo híbrido. Las baterías alimentan dos motores eléctricos ubicados en la parte trasera. Los ingenieros han utilizado nanotecnología para reducir sus dimensiones y aseguran que por unos euros se pueden instalar en casi cualquier vehículo. No obstante, el prototipo no está todavía en fase de producción, y sus responsables buscan nuevos socios para mejorar y comercializar esta tecnología. BATERIAS ECOLOGICAS PARA VEHICULOS El Instituto Tecnológico de la Energía (ITE) coordina un proyecto europeo para desarrollar una batería verde para vehículos eléctricos. Este estudio, bajo el acrónimo SOMABAT, trata de producir una batería de litio, utilizando algunos materiales reciclados en su composición y de la que se podrá reutilizar el 50% de su peso. El proyecto también incluye el estudio del ciclo de vida de la batería, contemplando qué materiales son menos contaminantes a lo largo de toda la vida útil del dispositivo y cómo puede revalorizarse y reutilizarse la totalidad o parte de la batería. Con ello, la huella de CO2 se verá considerablemente reducida. Además, la batería resultante introduce mejoras respecto a los dispositivos actuales. Al tratarse de una batería de litio, aumenta la seguridad pues no utiliza electrolitos líquidos, que son inflamables. En cuanto al rendimiento, el proyecto pretende desarrollar unos materiales que aumenten la autonomía del vehículo eléctrico. La primera fase del proyecto SOMABAT ha arrancado en una reunión de lanzamiento mantenida por todos los miembros del consorcio en las instalaciones del ITE. El estudio está financiado por la Comisión Europea y tendrá una duración de 3 años.

26 El consorcio está integrado por expertos en las diferentes áreas que conforman la batería y pertenecen al sector industrial, científico y tecnológico. La representación española la componen, además del ITE, Cegasa, Atos y el CSIC. También participan científicos de Rumanía, Ucrania, Bélgica y Suiza y empresas de Luxemburgo, Dinamarca, Alemania y Francia. Figura 5.- Beneficios ecológicos de las baterías de litio-ion para coches eléctricos Alcanzan mejores resultados ambientales de lo esperado, según una investigación suiza Los beneficios ambientales de la propulsión de coches eléctricos mediante baterías de litio-ion han demostrado ser mayores a lo esperado, de acuerdo a una investigación desarrollada por especialistas del centro de investigación suizo Empa. De esta manera, ahora es posible comparar con datos más certeros el impacto ambiental de este tipo de propulsión alternativa con relación al registrado por los motores que emplean combustibles fósiles. Un equipo de ingenieros y científicos del centro de investigación suizo Empa ha avanzado en la medición de la huella ecológica de los coches eléctricos propulsados mediante baterías de litioion, un dato que hasta el momento resultaba complejo de hallar e impedía la comparación entre los beneficios ambientales de este tipo de propulsión y la convencional mediante combustibles fósiles. De acuerdo a esta investigación, el resultado es mejor de lo esperado en cuanto a las ventajas ecológicas de la propulsión eléctrica a través de baterías de litio-ion. No ha sido una tarea fácil hasta el momento comparar los efectos ambientales de las baterías de litio-ion empleadas en coches eléctricos con los causados por los automóviles alimentados de manera convencional. Es por eso que esta investigación suiza podría tener un alto impacto y un gran potencial de aplicaciones. Hasta hoy no se conocía con exactitud el grado en que la fabricación, uso y disposición de las baterías usadas para almacenar la energía eléctrica necesaria para los vehículos era perjudicial para el medio ambiente. Ahora, por primera vez, un equipo de científicos de Empa parece haber obtenido una detallada evaluación del ciclo de vida y del comportamiento ecológico de las baterías de litio-ion. El tamaño de la huella ambiental de un vehículo depende directamente de las fuentes de energía que se utilizan como combustible para su movimiento. De acuerdo a los resultados de la investigación, las baterías de litio-ion presentarían en todo su ciclo de vida un efecto limitado sobre la contaminación causada por los vehículos eléctricos, cuando muchos especialistas sostenían que la fabricación de estas baterías podría anular las ventajas ecológicas de la propulsión eléctrica. Condiciones de las baterías de litio-ion Las baterías de litio-ion parecen indiscutibles en cuanto a efectividad,

27 imponiéndose sobre otras alternativas como las de plomo-ácido o las de níquel-metal-hidruro (NiMH) por su carácter más liviano, su mayor capacidad de almacenamiento de energía, su durabilidad y su seguridad, entre otras cuestiones. Sin embargo, hasta el momento se conocía poco sobre su impacto ambiental. Los cálculos realizados por los investigadores de Empa para medir la huella ecológica de los coches eléctricos equipados con baterías de litio-ion han teniendo en cuenta todos los factores posibles, desde los relacionados con la producción de las baterías hasta su colocación en los coches, pasando por su comportamiento en la operación del vehículo durante su vida útil y la eliminación de los restos, entre otros puntos. Los resultados del trabajo fueron publicados en una nota de prensa de Empa, aunque también se difundieron a través de un artículo. EnvironmentalScience&Technology. Además, el portal ScienceDaily también reprodujo la noticia original. Para establecer el análisis y la comparación se emplearon vehículos eléctricos equivalentes en tamaño y rendimiento a un Volkswagen Golf, mientras que por otro lado se utilizaron coches de último modelo con motor de gasolina, preparados para cumplir la normativa de emisiones Euro 5. El estudio demuestra que los coches eléctricos que emplean baterías de litioion presentan una carga ambiental mucho menor con respecto a los que se propulsan de manera convencional. Asimismo, como máximo un 15 por ciento de la carga ambiental total se puede atribuir a las baterías, incluyendo su fabricación, mantenimiento y eliminación. Fuentes energéticas alternativas La mitad de esta cifra, es decir alrededor de un 7,5 por ciento de la carga ambiental total, se produce durante el refinado y la fabricación de materias primas empleadas en la batería, como por ejemplo el cobre y el aluminio. Al mismo tiempo, la producción del litio utilizado es responsable de solamente el 2,3 por ciento del impacto ambiental total. Sin embargo, la huella ecológica de los vehículos eléctricos se incrementa a lo largo del tiempo, considerando una vida útil estimada de kilómetros. El mayor impacto ecológico se debe a la recarga periódica de la batería, es decir al combustible que requiere el rodado para poder funcionar. Cuando la electricidad proviene de una mezcla de plantas atómicas, térmicas de carbón e hidroeléctricas, como es habitual en Europa, se genera tres veces más contaminación que al utilizar otras opciones energéticas. La conclusión es que vale la pena considerar fuentes alternativas de energía. Si la electricidad es generada exclusivamente por centrales térmicas de carbón, por ejemplo, el impacto ecológico se incrementa en un 13 por ciento. Cuando la fuente es puramente hidroeléctrica, por el contrario, la huella ecológica disminuye en no menos del 40 por ciento. Las conclusiones elaboradas por el

28 equipo suizo indican que los coches con motor de gasolina deben consumir entre tres y cuatro litros de combustible cada 100 kilómetros para ser tan ecológicos como los vehículos eléctricos estudiados, cuando en realidad los mejores promedios registrados por los coches convencionales en el estudio se ubicaron en los 5,2 litros de combustible cada 100 kilómetros. Cladophora y el polímero PPy, mucho más eficiente que los obtenidos anteriormente. Hay más. El proceso para crear estas nuevas baterías de papel es muy simple, se degradan mucho menos con el uso, los tiempos de carga son muy reducidos y claro, son biodegradables y respetuosas con el medio ambiente. Estas baterías podrían usarse para un montón de cosas, siendo lo mejor de todo que se pueden producir a gran escala: cuestan poco dinero, son eficientes y el ingrediente base (algas) abunda. Las pilas tradicionales tienen sus días contados y no tardará en llegar el momento en el que alguna empresa anuncie comienza a producir en masa este nuevo tipo de sistema de almacenamiento energético. Figura 6.- Batería eficiente de papel a base de algas Actualmente se están poniendo muchos esfuerzos para seguir avanzando en el mundo de las baterías, conseguir nuevos modelos que sean más eficientes, versátiles y respetuosos con el medio ambiente. Poco a poco las investigaciones van dando sus frutos, y para muestra un botón. Investigadores de la Universidad de Uppsala han conseguido crear una batería de papel, flexible, eficiente y sin ninguna parte metálica. Esta pila-papel está construida a base de celulosa obtenida de una especie de alga común (Cladophora) y el polímero conductor PPy. Lo más importante es que han dado con un nuevo material, combinando fibras de celulosa de alga Figura 7.- Baterías convencionales RECOMENDACIONES: 1. El uso de estas baterías ecológicas sea antes mostradas, es el camino a seguir debido a que la contaminación del medio ambiente es un problema latente y que hoy día sentimos los estragos de este fenómeno, la quema de combustibles fósiles, la quema de basura, entre otros, son unos de los principales factores que el hombre debe reducir, de ser

29 posible, eliminar. Estas baterías no solo están demostrando que pueden realizar las mismas funciones que sus contrapartes convencionales, sino que también ofrecen un costo menor a mediano y largo plazo, esto gracias a que se intenta reducir al mínimo los costos de mantenimiento, el salto tecnológico que se pretende dar con la aplicación de la nanotecnología ofrece hoy por hoy al ser humano la opción de tomar lo esencial de la naturaleza y aprovechar al máximo posible hoy dia, los beneficios que nos brinda. 2. El dar paso a las baterías ecológicas, y por ende a las fuentes de energía alternativa, es un pequeño paso para el hombre y un gran salto para la humanidad. Debido a que la contaminación que sus contrapartes convencionales han creado con el paso del tiempo, impiden hoy por hoy que se busquen fuentes de energía que no supongan un cambio brutal en la producción de baterías, esto se debe principalmente que el tiempo se esta agotando, al día de hoy la contaminación y el calentamiento global están en un punto de no retorno, es momento de cambiar radicalmente el estilo de vida que el ser humano viene llevando desde hace ya mucho tiempo. Al paso que el hombre devora los recursos naturales que la naturaleza pone a su disposición y el tiempo que estos requieren para regenerarse muestran claramente que el mundo se encamina rápidamente a un desastre. 3. Es necesario un vuelco total de apoyo monetario para las investigaciones que intentan aportar una ciencia y tecnología más verde, másamable con el medio ambiente. La idea central es tomar lo menos posible de la naturaleza para no agotar los recursos naturales, y claro, reducir las emisiones de C0 y CO2, de lo contrario conseguiremos envenenar el aire que respiramos el suelo que pisamos y el agua que consumimos, sin mencionar los problemas armados que pueden surgir en un futuro no muy lejano para proteger y garantizar el suministro de agua o la disponibilidad de alimentos y energéticos. Solucionar varios problemas graves que se pueden presentar en cuestión de tiempo. concentrándonos en el tema que es el desarrollo de baterías verdes a base de algas virus o demás ofrecen una reducción de contaminación de un porcentaje considerable, ya que se debe reducir lo mas posible las emisiones contaminantes mientras la tecnología logra encontrar la forma de reducir al máximo o eliminar la prolusión ya existente Fuentes de información ente/energia_y_ciencia/2010/01/04/ p hp

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31 VII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad San Cristobal de las Casas, Chiapas, México junio, 2012 AEROGENERADORES: FUTURAS FUENTES DE ENERGÍAS ALTERNATIVAS Juárez López José Manuel 1 ESIME Culhuacán ppppp_5000@hotmail.com Samuel Carman Avendaño 1 ESIME Culhuacán cavendanos@ipn.mx Iryna Ponomaryova 1 ESIME Culhuacán Iripon76@yahoo.com.mx 1 Docentes de la Esime Culhuacán. Instituto Politécnico Nacional México DF. Teléfono IPN EXT. Laboratorio de Ingeniería Eléctrica Resumen El uso de fuentes alternas de energía, debido a los problemas ambientales que se presentan en la actualidad, comoes el uso inherente de hidrocarburos, a tal grado de ser la principal fuente energética en el mundo; hacen tomar con gran importancia temas de esta índole. Una de estas opciones de generación de energía eléctrica a través de fuentes alterna de energía, es la energía producida por el viento. Esta alternativa se ha ido trabajando en la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Unidad Culhuacán, perteneciente al instituto politécnico nacional con el proyecto SIP Construcción de un aerogenerador de eje vertical tipo Darrieus de baja potencia Se puede alimentar una casa o negocio con la energía del viento? Preguntas de esta índole se han realizando desde hace tiempo, y se ha tratado de obtener el mayor beneficio de esta energía que no se aprovecha en un 100%, aunque a medida que más gente se interesa en estos temas, debido a que se buscan fuentes de energía económicas ya sea a corto o mediano plazo. Una alternativa factible es la energía eólica con innovaciones tecnológicas como los aerogeneradores. Se tiene la iniciativa de aprovechar el recurso eólico, algo poco habitual en México considerando el gran potencial con el que cuenta este gran país. En este trabajo se propone el diseño teórico de un prototipo de aerogenerador de eje vertical, y así abastecer de energía eléctrica a aplicaciones que requieren baja potencia, así como zonas aisladas de la red de suministro eléctrico federal, ya sea para uso comunitario o particular. El prototipo busca proporcionar energía para aplicaciones que requieran baja potencia tales como iluminación, irrigación, así como energizar sistemas de comunicación de emergencia.

32 Para la construcción se debe de realizar una inversión que se recupera después de un cierto tiempo puesto que el mantenimiento es sencillo y se estará trabajando con una fuente inagotable de recurso energético como lo es el viento y que además es limpio y no contamina Las partes principales en el diseño de un aerogenerador son: la estructura, el generador eléctrico y la aerodinámica de las superficies interactuando con el flujo. Considerando lascaracterísticas económicas como principal barrera a la explotación de la energía eólica en México, se opta por seguir una línea de trabajo tendiente a resolver este aspecto. Se considera como principal responsable del elevado costo de los aerogeneradores, la complejidad estructural y la tecnología involucrada en su diseño e implementación. Es por esto que el diseño de este aerogenerador busca mantener una baja complejidad, así como prescindir de todos aquellos componentes que no sean estrictamente necesarios para el desarrollo del proyecto y que los elementos que se emplearan se encuentren en el mercado nacional. Uno de los principales beneficios de este trabajo es a nivel educativo puesto que el modelado, la optimización del diseño, la simulación, la obtención de los parámetros aerodinámicos, lleva consigo un gran número de conocimientos técnicos diferentes y posibilita conocer el manejo de sistemas de la ingeniería aplicada. Este tipo de aerogeneradores son una opción viable para sistemas a pequeña escala. La pregunta de si comprar un aerogenerador es la mejor opción para un particular es cuestión básicamente de dinero, ya que si bien la inversión en uno de estos sistemas es rentable a largo plazo, la inversión inicial es sumamente alta. I. Teoría A. Energía eólica La energía eólica es la energía cinética obtenida por efecto de las corrientes de aire (viento). El viento se genera debido a que el sol calienta una cierta superficie de la tierra a diferentes medidas, esto es dependiendo si la superficie está expuesta en su totalidad a la radiación térmica del sol, si está cubierta por nubes o si la superficie es el mismo océano; por lo cual el aire que esta sobre zonas cálidas asciende debido a que es menos denso, una vez que este ha sido elevado llega a crear zonas de baja presión, ocasionando que el aire frio adyacente a alta presión se dirija a zonas de baja presión. Generando así un movimiento denominado viento. Figura 1.- Generación del viento La energía eólica es una energía limpia y renovable, llegando a tener un cierto grado de vitalidad si es que nosotros queremos disminuir las amenazas hacia nuestra salud y beneficiar al medio ambiente durante los próximos años. Beneficios de la Energía Eólica No se producen desechos peligrosos No contribuye al calentamiento global Es abundante y confiable Limpia México cuenta con el Istmo de Tehuantepec, en el estado de Oaxaca; que es capaz de suministrar un 7%de la necesidad energética a nivel nacional Económica Funcionabilidad Impactabilida d Seguridad Popularidad Es más económico producir energía eléctrica por el viento que mediante el uso de hidrocarburos. Países como España y Dinamarca, ya obtienen hasta un 20% de su electricidad mediante el uso de aerogeneradores. La instalación de parques eólicos no crea un impacto dañino al entorno. Se ha desarrollado tecnología para aprovechar la energía del viento de manera que se tenga certeza sobre la energía que se generará hasta con 7 días de anticipación, por sistemas de control computarizados. Este tipo de fuente de energía

33 alterna es aceptada en todo el mundo Estos datos fueron obtenidos por Asociación Mexicana de Energía Eólica, AMDEE Tabla 1.- Beneficios de la energía eólica Consideraciones Debido a la falta de seguridad en la existencia de viento, la energía eólica no puede ser utilizada como única fuente de energía eléctrica. Puesto que se necesita de una velocidad mínima en el viento para poder mover las aspas, por lo que existe una limitación, una máquina puede estar generando el máximo de su potencia, pero si el viento aumenta y logra sobrepasar las especificaciones del aerogenerador, es obligatorio desconectar el circuito de la red o cambiar la inclinación de las aspas para que dejen de girar, puesto que con viento de altas velocidades la estructura puede resultar dañada por los esfuerzos que se manifiestan en el eje. Debido a la gran tendencia de estos mecanismos, se pueden llegar a clasificar de diferentes maneras, como lo es la potencia que suministran. Aerogeneradores Potencia (KW) Gran potencia Mayor de 500 kw Mediana potencia 100 kw a 500 kw Pequeña potencia 10 kw a 100 kw Micro turbinas Hasta 10 kw Tabla 2.- Tipos de aerogeneradores en base a su potencia Algunos lugares seleccionados para las instalaciones de aerogeneradores, coincide con rutas de aves migratorias, lo que llega a crear conflicto con la fauna. Se crea un gran impacto debido a instalaciones de esta índole, en especial a aerogeneradores de tipo horizontal puesto que al situarse el sol detrás de las aspas en movimiento, llegan a crear un efecto coloquialmente llamado efecto discoteca, además de que al comienzo de la implementación de estos sistemas, los primeros aerogeneradores producen mucho ruido, lo cual llegaba a producir niveles de estrés, aunado a que con la aparición de pistas vehiculares y la presencia de operadores, han hecho que la presencia humana sea constante en lugares poco transitados. Pero todo esto se ha podido evitar con la creación de mejores diseños y una planificación efectiva para no realizar daños a la flora y fauna de este tipo de lugares. B. Aerogeneradores Los aerogeneradores son generadores eléctricos que son movidos por turbinas accionadas por las corrientes de aire. Esto es, haciendo girar las hélices proporcionando movimiento al rotor, y este a su vez a través de un sistema de transmisión mecánico, gira el rotor de un generador, convirtiendo así la energía mecánica en energía eléctrica. Grafica 1.- Dimensiones de los aerogeneradores en base a su potencia Existenotras formas de clasificar a los aerogeneradores: Tabla 3.- clasificación de los aerogeneradores en base a ciertas características distintivas Partes de un aerogenerador Góndola

34 Es el recipiente que protege al mecanismo junto con el generador y otros componentes. Ciertas partes de la góndola son desmontables, esto es para darle mantenimiento. Rotor eólico El rotor está conformado por las palas o hélices con diseño aerodinámico, comúnmente están hechos de fibra de carbono, fibra de vidrio o polímeros. También esta conformados por los bujes de conexión y el sistema de posicionamiento de las palas; esto será lo que en conjunto determinara la cantidad de energía que se produzca. El diámetro de las palas son lo que definen el área de barrido, que es la cantidad de viento interceptado por la turbina, para lo cual el sistema de posicionamiento, gira las palas en ciertos ángulos, esto para controlar la velocidad a la que giran y así evitar que se muevan con vientos, o muy altos o muy bajos. Generador Este elemento transforma la energía mecánica del movimiento de rotación de las palas, en electricidad. Esto en función de la longitud de las palas, ya que la longitud de las palas es directamente proporcional a la energía obtenida, esto es por el momento mecánico que se lleva a cabo. Caja de cambios o multiplicador Este mecanismo es indispensable en aerogeneradores que produzcan más de 10 KW, esto para adaptar la velocidad de giro del rotor a una velocidad eficiente para el generador. Sistema de orientación de las palas Este sistema se encarga de alinear el aerogenerador con el viento. Los aerogeneradores de baja potencia, utilizan una cola que dirige el rotor al viento y a su vez desorientar cuando se presenten vientos muy bruscos. Torre Es el sostén de la turbina, con capacidad para resistir tormentas eléctricas, ráfagas de viento, y en ocasiones resistentes a cambios bruscos de temperatura debido a la formación de hielo. Figura 2.- Góndola a su vez genera más potencia. Existen tres tipos de torres: Se tiene que tomar en cuenta que la velocidad del viento es directamente proporcional con la altura, teniendo como referencia el suelo, esto es porque el viento se vuelve menos turbulento, incrementando su velocidad, lo que Autosoportadas: diseñadas para soportar la turbina y cuentan con una cimentación especial. Afianzamiento por cables: son de instalación más fácil, de menor precio, pero a su vez requieren más espacio. Torres inclinables: favorecen la posición que toman para realizarles mantenimiento pero son el tipo de torre más caro. Sistema de control Está constituido por un microprocesador que analiza y evalúa las condiciones de operación considerando rumbo y velocidad del viento; turbulencia y rachas; temperaturas en el generador, en la caja de transmisión y en los baleros de la flecha principal. Además, muestrea la presión y la temperatura de los sistemas hidráulicos de los frenos mecánicos de disco en la flecha, sus rpm, así como los voltajes y corrientes de salida del generador. Detecta vibraciones indebidas en el sistema, optando por las mejores condiciones para arrancar, parar, orientar el sistema al viento y enviar señales al operador de la central eléctrica del parque eólico sobre el funcionamiento del mismo. No todos los aerogeneradores cuentan con exactamente estas partes, puesto que varían en función del tipo de aerogenerador. C. Potencia La potencia máxima que proporciona un aerogenerador depende fundamentalmente de dos características: la velocidad del viento y el diámetro de las hélices (o el rotor). Concretamente, la potencia es proporcional al cubo de la velocidad

35 del viento. Así que para poseer un aerogenerador de gran potencia se necesita escoger un lugar en donde los vientos sean intensos la mayor parte del año de 3 a 11m/s (11 a 40 km/h aproximadamente). La energía cinética de un cuerpo en movimiento es proporcional a su masa (o peso).así la energía cinética del viento depende de la densidad del aire, es decir, de su masa por unidad de volumen. Mientras más pesado sea el aire, habrá más energía para el aerogenerador. Para lo cual la potencia del viento se relaciona exponencialmente a la velocidad del viento y además es directamente proporcional al área del viento interceptado por las hélices del aerogenerador, es decir el área de barrido. En todos los casos, es más relevante la información obtenida sobre el área de barrido que la propia potencia nominal de los aerogeneradores. Curva de potencia La curva de potencia de un aerogenerador es una gráfica que indica cual será la potencia eléctrica disponible en el aerogenerador a diferentes velocidades del viento. Las curvas de potencia se obtienen a partir de medidas realizadas en campo, donde un anemómetro es situado sobre un mástil relativamente cerca del aerogenerador. Si la velocidad del viento no varía demasiado rápido, pueden usarse las medidas de la velocidad del viento realizadas con el anemómetro y visualizar la potencia eléctrica disponible directamente del aerogenerador. Aunque en realidad, en las curvas de potencia se llegan a notar ciertos puntos de dispersión alrededor de las líneas de la curva, y esto es porque en la práctica la velocidad del viento siempre cambia y no es posible medir con exactitud, al viento que pasa a través del rotor del aerogenerador (colocar un anemómetro justo enfrente del aerogenerador no es una solución factible, ya que el aerogenerador también proyectará un "abrigo" que frenará el viento enfrente de él). Así pues, en la práctica se debe tomar un promedio de las diferentes medidas para cada velocidad del viento, y dibujar el gráfico con esos promedios. Además, es difícil hacer medidas exactas de la propia velocidad del viento. Si se tiene un 3 por ciento de error en las mediciones de la velocidad del viento, entonces la energía del viento puede ser un 9 por ciento superior o inferior. Por otro lado, en la curva de potencia, es conveniente incluir datos técnicos del aerogenerador como la velocidad del viento de arranque, el diámetro del aerogenerador y la especificación de la potencia generada nominal a una determinada velocidad de viento. Sin embargo, la potencia pico del aerogenerador es muchas de las veces mayor a la potencia nominal. Para vientos muy fuertes, los aerogeneradores están diseñados para limitar o gobernar potencia de generación. En caso de los pequeños aerogeneradores, tienen sistemas mecánicos para plegarse o salirse de la dirección del viento. Esto lleva a reducir potencia generada. Ley de Betz La ley de Betz fue formulada por el físico alemán Albert Betz en 1919, la cual nos dice que, la potencia captada por el aerogenerador se define como la diferencia instantánea de la energía cinética del viento antes y después de pasar por el obstáculo en un tiempo Δt. Cuanto mayor sea la energía cinética que un aerogenerador extraiga del viento mayor será la ralentización que sufrirá el viento que deja el aerogenerador. Figura 3.- Velocidades antes y después del rotor Si se intenta extraer toda la energía del viento, el aire saldría con velocidad nula, de tal forma que el aire no podría abandonar la turbina, lo cual no extraería ninguna energía, puesto que se impediría la entrada del aire al rotor. Por esto se asume que debe de haber una manera de frenar al viento que este en medio de los extremos, de tal forma que sea más eficiente la conversión de la energía del viento en energía mecánica útil. Para lo cual un aerogenerador ideal

36 ralentizara el viento hasta 2/3 de su velocidad inicial. La ley de Betz dice que solo se puede convertir menos de 16/27 o 59% de la energía cinética mecánica usando un aerogenerador. La grafica 3 es un ejemplo de una zona donde se ha llevado a cabo un registro de velocidades en un año, así como el número de veces que se han obtenido esas velocidades, este dato sirve para determinar el valor medio aproximado de la velocidad media del viento y así deducir por medio de un análisis matemático, que tipo de aerogenerador se requiere para esa zona. II. Diseño Grafica 2.- Curva de eficiencia de Betz Distribución de Weibull Es una distribución de probabilidad continua de datos tomadas en un cierto tiempo, utilizado principalmente para variable de tiempo de vida hasta la falla de un cierto mecanismo, para lo cual la curva de distribución de Weibull es la que mejor se adapta a los datos estadísticos de las velocidades de los vientos que se pueden registrar en una zona a lo largo de un año. En el proceso de diseño de un aerogenerador, debe iniciarse con un cálculo dinámico el cual brinde las geometrías adecuadas para las palas, seleccionar el tipo de perfil adecuado, así como los mecanismos auxiliares que cubran características del diseño. En la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Culhuacán perteneciente al Instituto Politécnico Nacional, se ha estado trabajando con la temática de aerogenerados de tipo vertical o Darrieus, proponiendo soluciones de tal forma que se pueda diversificar la oferta abaratando los costos para la población. Diseño teórico Primero se debe de conocer las condiciones de la zona donde se propone colocar un aerogenerador, para lo cual se debe de obtener una curva de potencia del viento, sabiendo que: (Ec. 1) Dónde: Es la densidad correspondiente al aire seco a presión atmosférica (1.225 kg/m 3 a 15 C) A: Área de barrido por el flujo (3.2 m 2 ) V: Velocidad del viento (m/s) Desarrollando una serie de datos desde cero con la ecuación anterior se obtiene la siguiente tabla: Grafica 3.- Ejemplo de una curva de distribución de Weibull de una zona donde se planea instalar un aerogenerador Potencia (Watts) Velocidad del viento (m/s) Potencia (Watts) Velocidad del viento (m/s)

37 Coeficiente de levantamiento Coeficiente de levantamiento Velocidad del viento (m/s) Tabla 4.- Potencia obtenida por velocidad del viento Al graficar estos valores se obtiene lo siguiente: Curva de potencia del viento Potencia del viento (WATTS) Grafica 4.- Curva de potencia del viento El perfil de las aspas o paletas del aerogenerador deben ser simétricas, esto es para aprovechar el flujo que se esté atravesando. Para lo cual se buscaron perfiles ya estandarizados como lo es el NACA 0024, puesto que mantiene una relación de fuerzas, ofreciendo a su vez poca resistencia al avance debido a la forma esbelta con la que cuenta haciendo que el flujo atravesado no se desprenda de una manera brusca. CL CD Tabla 5.- Coeficientes aerodinámicos de NACA ,500 1,000 0,500 0, , ,000 α vs CL -1,500 Angulo de ataque Grafica 5.- Angulo de ataque VS CL Figura 4.- Perfil NACA ,50 CL vs CD Ángulo de Ataque ( ) Figura 5.- Creación de perfiles Coeficientes aerodinámicos Coeficiente de levantamiento Coeficiente de levantamiento 1,00 0,50 0,00-0,50-1,00-1,50 0 0,05 0,1 0,15 Coeficiente de arrastre

38 Grafica 6.- coeficiente de arrastre VS coeficiente de levantamiento 7. b Figura 6.- Perfil NACA con ubicación de fuerzas Ley de Hellmann, dice que la velocidad del viento va a variar en función con la altura. Valores del exponente de Hellmann en función de la rugosidad del terreno Lugares llanos con hielo o hierba a = 0,08-0,12 Lugares llanos (mar, costa) a = 0,14 Terrenos poco accidentados a = 0,13-0,16 Zonas rústicas a = 0,2 Terrenos accidentados o bosques a = 0,2-0,26 Terrenos muy accidentados y ciudades a= 0,25-0,4 Tabla 6.- valores del exponente Hellmann 7. c Figura 7.- (a, b, c) Variación de la velocidad del viento (capa limite) con la altura sobre el terreno, según la ley exponencial de Hellmann Para el cálculo de la curva de potencia se toma en cuenta lo siguiente: 7. a

39 (fuerza de empuje del viento sobre el rotor), que se compensa por la reacción del soporte del eje del rotor de la hélice. (Ec. 5.1) (Ec. 5.2) Una vez que se obtiene la fuerza Par, para cada ángulo, se saca la sumatoria de todos los elementos diferenciales, para obtener la fuerza par total para la pala. Y este cálculo se obtiene para el intervalo de velocidades especificado. Ahora se puede obtener la velocidad angular despejándola de la ecuación. (Ec. 6) Dónde: r= radio de la pala (m) m= masa de la pala (kg) = velocidad angular de la turbina (rad/s) V= velocidad lineal de la turbina (m/s) Figura 8.- Flujo sobre el perfil aerodinámico Ahora se determina la fuerza de levantamiento y la fuerza de arrastre. (Ec. 2) (Ec. 3) Donde CD y CL son los coeficientes de resistencia y de levantamiento correspondientes. Para la longitud S, se considera un diferencial ds, esto puesto que está determinado por un ángulo de ataque, para esto se considera que la pala tiene 60 de torcimiento. Una vez conociendo las fuerzas de levantamiento y de arrastre para cada ángulo, y velocidad, se procede a calcular la fuerza de par dfpar. (Ec. 4) Se obtiene al proyectar las fuerzas de arrastre o de resistencia y de empuje ascensional o sustentación, sobre el plano de rotación, así la fuerza útil, dfpar, (paralela a v), es la que hace girar la pala, y otra fuerza perpendicular, dfaxial, Una vez realizado esto se procede a obtener las velocidades angulares de las palas. Al conocerse la fuerza de la pala, esta sirve para obtener la aceleración tangencial, puesto que se conoce el peso de todo el sistema, que es de 75 kilogramos, incluyendo el peso de las palas, el eje, los imanes para el generador, y todos los pesos muertos del sistema. Este peso fue dividido por las 3 palas, para tener una carga de 25 kg por pala. Una vez conociéndolo, se procede a obtener la aceleración tangencial y con esta se obtiene la aceleración angular, para posteriormente obtener la velocidad angular. (Ec. 7) (Ec. 8) Para la obtención de la velocidad angular, se tomó el valor de θ como el de una revolución, es decir 2π radianes. Una vez con estos valores, se procede a calcular el Cp, el cual es el Coeficiente de Potencia del rotor. (Ec. 9)

40 Como en este caso se desconoce la magnitud de rotor, Cp puede ser generalmente expresado en función de la velocidad de punta de las palas (tip speed ratio), λ, definido por: (Ec. 10) Conociendo el Cp, es posible determinar la curva de potencia de una maquina basadas en la potencia disponible del viento y el coeficiente de potencia del rotor, Cp. (Ec. 11) Dónde: 0.95 que es una eficiencia del tren motriz idónea Resumen de los datos teóricos Velocida d del viento velocidad angular potencia aerogenerad or Tabla 7.- Resultados de velocidades Velocida d del potencia aerogenerado potencia viento eficienci a viento r Tabla 8.- Potencias y eficiencias del aerogenerador Potencias Teóricas potencia viento potencia aerogenerador

41 Eficiencia (%) Grafica 7.- Potencias Teóricas Eficiencia velocidad viento (m/s) Figura 10.- Soporte con molde y alerón Grafica 8.- Eficiencia Teórica Estos resultados son obtenidos en base a incidencias de flujo sobre la estructura del aerogenerador. En un caso estático, es necesario realizar el mismo análisis para casos dinámicos. Para el modelo teórico se debe representar con triángulos de velocidades. En modelos numéricos con simulación de campos acoplados, aunque la limitante es siempre la capacidad informática con que se estará trabajando así como la complejidad y el tiempo de trabajo. Imágenes de prototipos creados en la ESIME Unidad Culhuacán Figura 9.- Soporte a 60 para obtener el alerón Figura 11.- Alerón a 60 Conclusiones El cálculo de los parámetros principales de una turbina eólica de eje vertical tipo Darrieus, indican que la eficiencia de un aerogenerador depende en gran manera de la velocidad de viento igual que la configuración espacial, aerodinámica, arreglo e instalación de álabes lo que ayuda a aprovechar la energía proporcionada. El diseño del sistema eléctrico está basado en la magnitud de la inducción magnética de los imanes del rotor, la frecuencia angular de la turbina eólica y configuración de las bobinas donde se induce el voltaje. Los parámetros mencionados son la clave para el diseño y construcción del prototipo presente para la potencia requerida en la salida y aportan los datos y experiencia para la explotación de la

42 energía eólica como fuente de generación de electricidad confiable, económica y ecológica. RECOMENDACIONES 1.- Se requiere de una zona con bastante viento, pero se debe de considerar que abra patrones del viento que llegaran a cambiar, puesto que la velocidad del viento puede verse afectada por el cruce de árboles, edificios, colinas y depresiones en diferentes tipos de relieves, y con esto una ligera turbulencia llega a disminuir el rendimiento del aerogenerador, ya que la turbina no puede reaccionar a los rápidos cambios de la dirección del viento. Para esto es necesario determinar las condiciones del viento mediante mediciones en un lapso de al menos un año. Esto es puesto que la energía del viento está en función del cubo de la velocidad del viento, por lo que con un error de al menos 10% de la estimación de la velocidad del viento, puede llegar a ser un 33% de diferencia en los cálculos de la energía que se aproveche. 2.-Llegar a determinar la cantidad de energía que se requiere para suministrar a las diversas cargas a conectar, especialmente en un año. Puesto que el tamaño y capacidad del aerogenerador depende del este consumo eléctrico. Para la cual se debe de llevar a cabo una evaluación económica donde se incluyan: Reducción de los costos anuales de electricidad teniendo en cuenta que la elevación de costos por el consumo de energía eléctrica por la red eléctrica federal y que no se puede depender totalmente de la energíaeólica. Ayuda de algunos programas gubernamentales o incentivos fiscales, que fomenten el uso de estos sistemas energéticos. Costo del aerogenerador con sistemas de almacenamiento si es que se desean. Costo por la obtención de información o asesoramiento con respecto a estos sistemas. Transportación de estos sistemas En función de la cantidad de energía que se requiera dependerá el tamaño, y si este llega a ser mayor, se requerirá de equipo especial para llegar a montarlo. 3.-Con respecto a la seguridad del sistema, hay consideraciones a tomar: Las aves llegan a impactarse con las hélices del rotor o llegar a quedar inmersas en las turbulencias del aerogenerador. Las investigaciones han mostrado que el riesgo de choque es relativamente pequeño. El número estimado de choques accidentales para una potencia instalada de MW es aproximadamente de anuales. Si bien esto puede parecer a primera vista un número bastante grande, cuando lo consideramos anualmente, esta cifra es en realidad muy pequeña en comparación con el número de aves que son víctimas mortales del tráfico de automóviles cada año (2 millones anualmente) o el número de pájaros que perecen cada año debido a las líneas eléctricas (1 millón anualmente). La mayoría de los accidentes con los aerogeneradores que implican a los pájaros suceden por la noche, el crepúsculo, o con mal tiempo. Las aves conocen su forraje y tierras de descanso muy bien, y saben cómo evitar las turbinas eólicas. No obstante, cuando se instalan aerogeneradores, es aconsejable prestar atención a las zonas de cría y forrajeo de las aves. Información obtenida del Manual Práctico Energía Eólica de Leonardo energy ( Los aerogeneradores al ser equipo eléctrico, llegan a producir radiación electromagnética que puede llegar a interferir con las comunicaciones por radio, para lo cual es necesario instalación de deflectores o repetidores de señal. Se dice que los aerogeneradores producen mucho ruido y esto se ha ido modificando con el avance de esta tecnología, puesto que hay dos tipos de ruido, uno es el producido por el paso del aire en las hélices y el segundo es el ruido mecánico de los elementos mecánicos. Las Turbinas del Viento son Ruidosas El hecho: Las turbinas modernas realmente son muy silenciosas! Gracias a los adelantos en la tecnología de turbinas de viento, estas operan silenciosamente sin causar molestias a las personas que viven alejados solamente a unos cientos de metros. A estas distancias, cualquier ruido originado por los propios aerogeneradores se ahoga con el ruido natural del propio viento en los árboles y en la vegetación, con el susurro propio del viento. Las personas que han leído en la prensa las

43 exageraciones que se hacen sobre el ruido emitido por los aerogeneradores, se sorprenden cuando visitan un parque y percatan realmente el nivel de ruido emitido, mucho menor de lo que se imaginaban. En Escocia, antes de la construcción de una Central Eólica, 12% de las personas que viven cerca de los sitios en donde se instalaron los aerogeneradores pensaron que las turbinas causarían una molestia del ruido, pero después de la construcción, cuando las personas tenían la experiencia de haber escuchado en operación la central eólica, solamente el 1% de ellos pensó que era ruidoso. Información obtenida de la Asociación Mexicana De Energía Eólica ( Con respecto al mantenimiento, si es que se llega a adquirir un aerogenerador, la empresa donde se adquiere llega a facilitar servicios de mantenimiento con o sin costo dependiendo de las políticas de la empresa. Para lo que el fabricante debe de haber detallado cierta información y los procedimientos a realizarasí como las condiciones en las que se realizara el mantenimiento, ya sea preventivo o correctivo.por lo regular se realiza el servicio de mantenimiento en periodos trimestrales o dos veces al año. Fuentes de información Diseño de un aerogenerador de eje vertical de baja Potencia, Ing. Fidel Agustín Sanginés Lezama, tesis de maestría, SEPI ESIME- Culhuacán, Enero de Sistemas Eólicos de Producción de Energía Eólica. José Luís Rodríguez Amenedo Manual Práctico Energía Eólica de Leonardo energy, Walter Hulshorst ECON Internacional con la colaboración de Víctor Criado y la Universidad Politécnica de Madrid ( Asociación Mexicana De Energía Eólica ( Manual de Energía Eólica: Investigación, diseño, promoción, construcción y explotación de distinto tipo de instalaciones, José manía escudero López, Grupo Mundi-Prensa 2008

44 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. SIMULACIÓN E IMPLEMENTACIÓN DE UN OSCILADOR CAÓTICO RÖSSLER MODIFICADO Ing. Mondragón Hernández Norberto Chiva_beto@hotmail.com Norberto_2389@yahoo.com.mx (55) SEPI-Esime Culhuacan INTRODUCCION: Caos Comportamiento impredecible que surge en un sistema determinista debido a la gran sensibilidad a las condiciones iniciales que presenta. Surge en un sistema dinámico si dos puntos arbitrarios iniciales y cercanos divergen exponencialmente tal que su comportamiento futuro es eventualmente impredecible. El caos es impredecible pero es determinable, es decir siguen unas reglas que pueden resumirse en una serie de funciones que determinan su comportamiento. Un aleteo de una mariposa puede producir un tornado en el otro extremo de la tierra. Circuitos caóticos Para que pueda existir caos en un circuito eléctrico, este debe contener: Al menos un elemento no lineal Mínimo un resistor localmente activo Al menos tres elementos almacenadores de energía. El circuito de Chua es el circuito eléctrico más simple que satisface este criterio:

45 Comparar el comportamiento de un oscilador caótico Rössler con el de los laseres de Nd:Yag El sistema Rössler estándar fue introducido en 1976 como una demostración de que solo se necesita un término no-lineal para producir caos continuo. Esta basado en las ecuaciones de Lorenz Objetivos Demostrar que un sistema Rössler modificado puede producir caos y mostrar mayor robustez. Comparando el sistema Rössler con los sistemas de láseres acoplados de estado sólido (Nd:YAG) es notable que la simetría es fundamentalmente diferente, ya que el sistema de láseres pierde sincronización cuando hay una variación crítica de los parámetros.

46 Metodología Sistema Rössler Modificado Se elimina el coeficiente de rigidez del sistema y se simplifican las variables de modo que sea mas sencillo trabajar numéricamente con el sistema.

47 Circuito electrónico Resultados a=0.125

48 a=0.3 Conclusiones y recomendaciones: Se necesita solo un elemento no lineal para producir caos continuo El nuevo Sistema Rössler modificado tiene semejanzas con el sistema de laseres de Nd:YAG acoplados, y llega a ser menos rígido, en la selección de los parámetros, por lo que conserva su estado caótico presentando una mayor robustez Se puede mejorar la robustez del circuito implementando integradores de altas frecuencias para darle mayor estabilidad pero sin que impida su respuesta a bajas frecuencias para que se establezca caos Bibliografía Castro Muñoz G, Rendon Marin M, Estudio e implementación de un circuito caótico para comunicaciones seguras Segundo congreso nacional de electrónica 2002, Puebla, México J. Phys.: Secure optoelectronic communication using laser diode driving by chaotic Rössler oscillators 2011 Conf. Ser

49 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. LABORATORIO DE CIENCIA DE LOS MATERIALES VIRTUAL COMO SOPORTE A LA DOCENCIA Martín Darío Castillo Sánchez, Jesús García Lira, Salvador Ayala Rodríguez, José Luis Hernández Tovar Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica IPN, Unidad Zacatenco. Av. IPN s/n, Col. Lindavista, UPALM, Edificio Z-2, planta baja C.P , Méx. D.F. avinfer@hotmail.com RESUMEN En el presente trabajo se plantea como objetivo general la optimización del proceso enseñanzaaprendizaje en la docencia de prácticas de laboratorio, debido por las limitaciones de equipamiento en las escuelas en el campo de las ingenierías en la rama de la ciencia de los materiales (ingeniería de materiales), mediante el planteamiento de innovador en el uso de laboratorios virtuales. Para ello hay que cumplir objetivos parciales, no por ellos menos importantes, como favorecer el incremento de participación de los alumnos durante su formación práctica haciendo una docencia interactiva y además flexibilizar el proceso enseñanza- aprendizaje. Además hay que convertir a los alumnos en los principales protagonistas del proceso enseñanza-aprendizaje en la educación superior, mediante un planteamiento innovador y así poder aumentar la calidad de la docencia de prácticas en los laboratorios. Palabras claves: proceso enseñanza-aprendizaje, docencia, educación superior, ciencia de materiales. Materiales I, la experiencia y la parte experimental de la aplicación del INTRODUCCIÓN proceso enseñanza-aprendizaje se El proceso formativo de ingeniería caracteriza por la necesidad de uso está basado en una gran carga de diversas técnicas que permiten la lectiva dedicada a la experimentación caracterización de los distintos tipos ó practicas de laboratorio. Un caso de materiales utilizados en Ingeniería, concreto es la impartición de la como parámetros fundamentales para docencia que desarrollamos como el diseño y cálculo en ingeniería o docentes en el campo de Ingeniería, como herramienta para seleccionar el encaminada a la impartición de la tipo de material óptimo para una asignatura de Ciencia de los determinada aplicación. Todo este

50 proceso de caracterización requiere la utilización de numerosos equipos de laboratorio, que en la mayoría de los casos se caracterizan por ser de elevado costo. Además hay que tener en cuenta que el número de alumnos por grupo de prácticas dificulta esta docencia de tipo experimental ya que no se dispone de equipos para que los alumnos puedan manipularlos y obtener las características mecánicas del material. De manera que el alumno se convierte en mero espectador del procedimiento y toma nota del resultado. Desde nuestra propia experiencia se concluye que esta metodología del proceso docente en clases de laboratorio presenta algunas carencias importantes, que se pueden resumir en varios aspectos: Falta de participación del alumno, falta de motivación, no es flexible, limita la autonomía del alumno como protagonista de su proceso de formación. Por otro lado, hay que tener en cuenta que la financiación de las Escuelas Públicas es limitada, y los departamentos que representan a las Carreras de Ingeniería no disponen del presupuesto necesario para equipar los laboratorios en la medida de las necesidades reales de formación de los alumnos en el campo de la Ingeniería. Por estos motivos se plantea la necesidad de búsqueda de nuevas metodologías, planteamientos, estrategias y acciones que ayuden a resolver estas carencias detectadas. Principalmente hay que favorecer el incremento de la participación de los estudiantes durante su proceso de formación. De esta forma se pretende flexibilizar el proceso enseñanza-aprendizaje, adecuándolo a las posibilidades y necesidades de cada alumno, en tiempo y en el espacio. La docencia experimental en el ámbito universitario mejoraría su carácter estático al ser más dinámica y participativa. Con la finalidad de resolver esta problemática y mejorar la calidad de la docencia experimental en prácticas de laboratorio, el uso de las nuevas tecnologías se presenta la posibilidad de desarrollar herramientas multimedia que puedan ser usadas en un Laboratorio Virtual [1, 2,3]. Mediante la tecnología multimedia se pueden desarrollar aplicaciones o programas que representan procesos o transformaciones referentes a la caracterización de materiales desde distintos puntos de vista como comportamientos mecánicos, físicos, térmicos, químicos, etc. Hay que tener en cuenta que en la actualidad los alumnos valoran de forma positiva la utilización de herramientas informáticas que les aportan autonomía en su proceso de formación, se adaptan al ritmo de aprendizaje particular de cada alumno, fomenta la motivación, otorga carácter innovador, afianza conocimientos aumentando la motivación en un entorno atractivo y que les permite interactuar. El principal inconveniente de los laboratorios virtuales es que ha de desarrollarse una programación o el software acorde con la temática que se pretende estudiar. Además los alumnos deben poder tener acceso a los mismos a través de plataformas on-line para poder trabajar con estas herramientas de simulación, que deben caracterizarse por presentar acciones de interactividad que fomentan la participación, y

51 directamente la motivación del alumno [4]. Para ello, las herramientas virtuales se diseñan de forma que los estudiantes pueden cambiar parámetros y evaluar los efectos de estos cambios rápidamente [5, 6]. Esto supone un importante cambio en el rol del alumno en el proceso enseñanzaaprendizaje: los alumnos se convierten en el principal protagonista del proceso enseñanza-aprendizaje en la docencia correspondiente a prácticas de laboratorio. Los métodos tradicionales basados en la observación del ensayo del material suponen una actitud pasiva por parte del alumno mientras que el nuevo método multimedia basado en el uso de laboratorios virtuales mejora la calidad del proceso. Estos laboratorios virtuales no sólo son útiles como sustitución de equipos caros, sino que también pueden ser usados en procesos de estudio y análisis de procesos complejos en los que intervienen gran número de parámetros o variables. Con esta finalidad se pueden proponer el desarrollo de un laboratorio virtual dedicado a las transformaciones que tienen lugar en la estructura cristalina de materiales metálicos y no metálicos, que permita analizar problemas importantes desde el punto de vista tecnológico como los mecanismos de difusión en sólidos, formación de estructuras durante el proceso de solidificación, cambios estructurales en estado sólido, propiedades mecánicas de materiales y otros. La Ciencia de Materiales se caracteriza por presentar altos contenidos tecnológicos y muchos conceptos difíciles de entender desde el punto de vista meramente teórico o descriptivo, de forma que la utilización de laboratorios virtuales podría representar un efecto muy positivo en el proceso de aprendizaje, ya que permite su adaptación al ritmo de aprendizaje particular de cada alumno, fomentando la motivación desde un planteamiento innovador, que por otra parte permite afianzar conocimientos aumentando la interactuación y motivación en un entorno atractivo de alto contenido tecnológico [6]. Como un ejemplo es la aplicación virtual de la realización del ensayo de tensión en materiales en donde los alumnos pueden interactuar con el laboratorio virtual cambiando los posibles parámetros, y después de analizar el proceso, evaluar los efectos de los cambios para poder optimizar la herramienta como aplicaciones industriales y tecnológicas reales. METODOLOGIA 1). La utilización de los recursos actualmente existentes en internet para la enseñanza de ingeniería de materiales. La sesión para realizar un ensayo de tensión virtual empezaría al entrar en el hipervínculo correspondiente (arriba indicado). Por medio del enlace, el alumno accede de forma remota a la página de introducción del ensayo, en la que puede empezar el ensayo o puede acceder al background que ofrece la página y que permite dar respuesta a las cuestiones que plantearía, por ejemplo, el guión correspondiente a una sesión el laboratorio (figura 1).

52 Durante el background que ofrece la Web, el alumno puede, por ejemplo, documentarse acerca del tipo de maquinaria utilizado en los ensayos de tracción típicos realizados en laboratorios físicos, como se mide la deformación experimentada en la probeta, cómo se determina el límite Figura 1. Página de inicio para iniciar un ensaye de tensión. de fluencia, cuáles son las curvas σ-ε verdaderas e ingenieriles, así como los efectos microestructurales sobre la ductilidad del material. Las figuras 2 6, muestran algunos de estos puntos clave previos a la realización del ensayo. Figura 2. Introducción al ensayo de tracción Figura 3. Instrucciones para medir la deformación

53 Figura 4. Longitud calibrada de la probeta Figura 5. Tipos de máquinas de tracción Figura 5. Inicio de la deformación Figura 6. Ruptura de la probeta Las figuras 7 y 8, muestran en qué consistiría la realización de un ensayo de tracción virtual paso a paso: Figura 7. Inicio del programa Figura 8. Dimensiones de la probeta 1). Antes de medir la longitud, el ancho y el espesor de la probeta a ensayar el alumno debe resetear el pie de rey haciendo clic sobre el botón de luz intermitente (figura 9). Figura 9. Calibración del Pie de Rey 2). Una vez tenemos calibrado el pie de rey digital, hacemos clic sobre el botón CONTINUAR (figura 10). Figura 10. Inicio de la medición

54 3). Ahora ya es posible medir la longitud, el ancho y el espesor de la probeta a ensayar. Para ello basta con hacer clic en CONTINUAR. En este punto es importante que el alumno vaya apuntando las lecturas que proporciona la simulación (figura 11-13). Figura 11. Medición de la longitud Figura 12. Medición del ancho Figura 13. Medición del espesor 4). Una vez realizadas las mediciones, la probeta ya está lista para ser ensayada. Para fijarla con las mordazas en la máquina hacemos clic sobre el botón OK (figura 14, 15). Figura 14. Colocado de la probeta Figura 15. Selección de variables de prueba 5). Se selecciona en el panel de control de la máquina la velocidad de desplazamiento y el tipo de control que queremos haciendo clic sobre los mandos que van iluminándose. Finalmente se hace clic sobre el botón blanco para iniciar el ensayo (figura 16, 17). Figura 16. Inicio de la prueba Figura 17. Pantalla de inicio de la prueba 6). Finalmente la probeta rompe a una determinada tensión y el ensayo se detiene (figura 18).

55 Figura 18. Ruptura de la probeta 7). Una vez la probeta ha fracturado se procede a medir nuevamente la longitud final de la probeta y se anota la medición en una hoja aparte. Se hace clic en el botón CONTINUAR (figura 19). Figura 19. Medición de la probeta fracturada 8). Para que el software calcule los valores de tensión a partir de los datos obtenidos a partir del ensayo, el alumno debe introducir los valores iniciales que hemos anotado previamente y hacer clic sobre el botón TRANSFORMAR (figura 20). Figura 20. Valores transformados y cálculos 9). Una vez el programa muestra los valores calculados de tensión y deformación el alumno hace clic sobre el botón PLOT para obtener la curva TENSIÓN- DEFORMACIÓN resultante del ensayo, con lo que finaliza el ENSAYO VIRTUAL DE TRACCIÓN (figura 21).

56 RESULTADOS Y ANÁLISIS Terminado el ensayo virtual de tracción es posible comparar los resultados y la información obtenida con la que obtendríamos realizando el mismo ensayo de forma real en el laboratorio. De esta manera: a) El objetivo del ensayo según el guión propuesto es obtener las propiedades mecánicas del material ensayado. En este sentido el ensayo virtual permite al alumno alcanzar el objetivo inicial ya que el análisis de los datos que la propia simulación realiza al final del ensayo, proporciona los valores de la resistencia a la tracción máxima de la probeta, el límite elástico y el módulo de Young. b) El alumno, durante la realización del ensayo virtual, ha podido cotejar las diferencias existentes entre las curvas de tensión nominales y reales c) El ensayo virtual ha permitido al alumno obtener información acerca de la ductilidad y la tenacidad y qué mecanismos intervienen en cada caso CONCLUSIONES 1) La utilización de laboratorios virtuales representa un efecto muy positivo en el proceso de aprendizaje basado en procesos experimentales que tanta importancia presentan en el ámbito de las Ingenierías, por su marcado Figura 21. Curva esfuerzo deformación carácter tecnológico. La experiencia llevada a cabo en el área de conocimiento de Ciencia de Materiales ha permitido concluir su positiva adaptación al ritmo de aprendizaje particular de cada alumno, lo que fomenta la motivación del mismo al permitir la adaptación de técnicas de interacción con el sistema operativo en un entorno atractivo, y con unos contenidos totalmente adaptados al proceso de aprendizaje y guiados por el profesor. 2) Este sistema de Laboratorios Virtuales es de gran ayuda para dar cumplimiento a los objetivos educativos de la Resistencia de Materiales y otras asignaturas afines. 3) Este sistema educativo basado únicamente en Internet como recurso es de gran utilidad para los centros que no cuentan con Laboratorios de Resistencia de Materiales, pero también tiene un gran valor como ayuda a la docencia en centros que sí cuentan con estas instalaciones, ya que se pueden analizar diferentes variables sin necesidad de gasto en materiales. 4) Las escuelas públicas en nuestro País deben de apoyar este tipo de proyectos de enseñanzaaprendizaje, debido al bajo

57 presupuesto que les asignan para la adquisición de equipos modernos que son muy caros. REFERENCIAS [1] Grimaldi, D. and Rapuano, S Hardware and software to design virtual lab oratory for education. Measurement 42, [2] Koretsky, M. D., Amatore, D., Barnes, C. and Kimura, S. Lee Enhancement of Student Learning in Experimental Design Using a Virtual Laboratory. Transactions on Education. 51, [3] Kostal, P., Velisek, K., Mudrikova, A. and ASME th Biennial Conference on Engineering Systems Design and Analysis [4] Quesnel, G., Duboz, R. and Ramat, E The Virtual Laboratory Environment An operational framework for multimodelling, simulation and analysis of complex dynamical systems. Simulation Modeling Practice and Theory. 17, [5] Rak, R. J. Przeglad Propuesta de Laboratorio Virtual en la docencia de prácticas de laboratorio. Elektrotechniczny 84, 1-8. [6] Uran, S. and Jezemik, K Virtual Laboratory for Creative. Control Design Experiments. IEEE Transactions on Education. 51,

58 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. Inversores para sistemas fotovoltaicos. Castillo Hernández Gustavo 1 Samuel Carman Avendaño 1 Alejandro torrecillas ESIME Culhuacán ESIME Culhuacán ESIME Culhuacán Gcastilloh0900@ipn.mx cavendanos@ipn.mx ******************** 1 Docentes de la Esime Culhuacán. Instituto Politécnico Nacional México Df. Abstract Debido al agotamiento de los combustibles fósiles que alimentan las plantas de producción de energía, aunado a la enorme cantidad de gases que produce la combustión de estos, gases que contribuyen al calentamiento global; es cada vez más importante el empleo de fuentes alternativas de energía, como lo son la energía solar, la mareomotriz, la eólica, geotérmica, etc., aprovechando el enorme potencial que tiene México, dados sus amplios recursos naturales, para el aprovechamiento de estas fuentes de energía, empleando tecnología de generación de energía alternativa desarrollada dentro del territorio nacional con elementos que se encuentren dentro del mercado interno de nuestro país, para así facilitar su mantenimiento, reparación y en dado caso, su sustitución. Debido a esto se planteo el objetivo de diseñar y construir un inversor de corriente para su uso en sistemas fotovoltaicos que sea capaz de alimentar aparatos eléctricos de uso cotidiano que se encuentren alejados de la red mediante el empleo de baterías, dicho inversor corresponde al proyecto con clave SIP desarrollado dentro de la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, perteneciente al Instituto Politécnico Nacional. Palabras clave: Inversor, sistema fotovoltaico, y fuentes de energía

59 Hoy en día la generación de electricidad se realiza, en su mayor parte, en plantas termoeléctricas, las cuales queman algún tipo de combustible fósil para generar el suficiente calor que transforma agua en vapor, mismo que impulsa una turbina, la cual esta acoplada a un generador eléctrico; esto es muy dañino para el ambiente dado que los combustibles fósiles al quemarse, producen gases que provocan el efecto invernadero los cuales son causa de problemas en nuestro planeta como la inversión térmica y el calentamiento global, otra parte importante de la electricidad consumida a nivel mundial se genera en plantas nucleoeléctricas, las cuales emplean Uranio enriquecido como combustible, mismo que al terminar su vida útil sigue siendo radioactivo por un periodo muy largo de tiempo, este deshecho es altamente venenoso y contaminante y se debe de almacenar en tanques de concreto y enterrarse varios metros bajo tierra. El sol es la fuente de luz y calor natural de la tierra, la cual es bañada diariamente por una cantidad impresionante de energía, transportada principalmente por los fotones, el ser humano siempre ha intentado aprovechar los recursos a su alcance para satisfacer sus necesidades y esta energía del sol no es la excepción, debido a esto se han desarrollado paneles hechos de material semiconductor que aprovechan la energía de los fotones para producir una corriente continua de energía eléctrica, la cual no es aprovechable por los aparatos eléctricos de uso cotidiano, por lo cual se desarrolló un aparato capaz de transformar esta corriente continua de los paneles, o de una batería, a corriente alterna que sea útil para los aparatos de uso cotidiano. I. Teoría A. Qué son los paneles fotovoltaicos? Una celda solar o panel fotovoltaico convierte energía proveniente de la luz en energía eléctrica. Toda celda solar consta de los siguientes componentes: Placa de vidrio. Plancha de semiconductores tipo n. Plancha de semiconductores tipo p. Conductor por el que circularan los electrones entre la capa de semiconductor n y p. Finalmente, se le agrega una capa antireflectiva entre la placa de vidrio y el semiconductor, para minimizar la pérdida de luz por reflejo. El proceso de generación de energía inicia al chocar los fotones en la placa de semiconductor tipo n, la cual tiene un exceso de electrones y bajo la influencia de la energía de los fotones se mueven en dirección al semiconductor tipo p, este al tener deficiencia de cargas negativas atrae a dichos electrones, los cuales solo tienen un camino para seguir, el conductor que une a

60 ambas placas, generando la corriente continua de electricidad. [4] B. Inversor El inversor es el aparato electrónico que transforma una señal de corriente continua en una señal análoga de corriente alterna por medio de un arreglo de switches de estado sólido, los cuales voltean la corriente directa hacia un lado y después hacia el otro, como lo muestra la figura 1, existen diferentes clasificaciones de inversores, una primera es en base a qué tipo de semiconductor emplea, siendo estos tiristores o transistores, dentro de esta clasificación el primer grupo se puede, a su vez, subdividir en 2 tipos, de bloqueo natural y forzado (empleando una fuente de tensión o corriente de sentido inverso); el segundo grupo se puede subdividir en inversores auto excitados o con excitación independiente. En cuanto a los inversores que emplean transistores de excitación independiente, estos pueden ser de onda cuadrada, de modulación de ancho de pulso (PWM) o de control de desplazamiento de fase. La existencia de un transformador dentro del circuito del inversor también puede considerarse un criterio de clasificación. 1. A Otra clasificación de los inversores se basa en las características de salida, esto es la configuración de los semiconductores, la cual puede ser de medio puente, puente completo o puente completo trifásico. Por el tipo de alimentación que recibe también se puede clasificar un inversor, siendo estos de tensión o de corriente, variando solamente la fuente de la que se alimenta el aparato. 1. B Figura 1(A, B).- Un inversor sencillo con puente H Un inversor se compone generalmente de los siguientes componentes: Switches de estado sólido, como lo son los transistores MOSFET o IGBT

61 Condensadores e inductores, cuya función es filtrar la señal producida por los transistores para hacerla lo más parecida a una señal sinusoidal Transformador, se encarga de elevar la tensión a los valores deseados, en este componente se registran las perdidas del núcleo y del devanado La figura 2 muestra el diagrama de un inversor sencillo, con todas las partes básicas obtendría un valor proporcional a la referencia; si se plantea una referencia sinusoidal de frecuencia mucho menor a la portadora, la onda filtrada seria también sinusoidal como se muestra en la figura 3. Figura 3.- Onda sinodal y su respectiva onda portadora Esta señal se emplea en los inversores para alternar entre corte y saturación los transistores que conforman el aparato. Figura 2.- Diagrama de un inversor sencillo basado en transformador En los inversores de tipo PWM (Pulse Width Modulation, modulación del ancho del pulso), se emplea un switcheo de alta frecuencia, mucho mayor a la onda sinusoidal generada, lo cual hace de la señal una fácilmente filtrable; estos inversores son más eficientes; generan, sin embargo, pérdidas debidas a los switches y su circuitería es más complicada. [1] La técnica de PWM consiste en generar pulsos de una frecuencia determinada y hacerlos variar. Se obtiene la onda al comparar un valor de tensión fijo con una onda triangular de frecuencia dada, si esta onda se filtrara se El parámetro de modulación de amplitud se define como el cociente del valor de voltaje de la onda sinusoidal y la portadora (m a), así como la modulación de frecuencia es el cociente de las frecuencias de la onda sinusoidal y la portadora (m f ). m a = V sen / V por EC (1) m f = f por / f sen EC (2) Generalmente se recomienda trabajar con valores de m f elevados, para asegurar que los armónicos aparezcan a frecuencias elevadas, facilitando con esto, el filtrado de los mismos, sin dejar de lado que las altas frecuencias generan pérdidas de conmutación. También debe de tenerse presente que se debe de trabajar fuera del rango de frecuencia audible, por lo que se toma como referencia el valor de 20KHz.

62 El valor de m a usualmente es menor a 1, en caso contrario los armónicos aparecen a frecuencias menores y aumenta su número, teniendo un límite en 4/π, por arriba de este valor se degenera la señal PWM y entra en el régimen de señal cuadrada. [2] Estudios recientes indican que una señal sinusoidal modificada, conteniendo pulsos positivos, negativos y una zona de voltaje 0 son más eficientes que señales puramente cuadradas. Este mismo estudio genero una propuesta, al generar otro nivel en la señal sinusoidal modificada, esta genera menos distorsión, lo cual la hace de más amplia aplicación, ya que inversores actuales pudieran no llegar a funcionar con ciertos aparatos de alta sensibilidad, incluso aunque el valor RMS de la señal es el mismo o muy parecido al de la línea comercial, en las figuras siguientes se muestra la comparación entre señal sinusoidal modificada y la señal propuesta. [3] 4. A 4. B Figura 4. Comparación entre 2 onda sinusoidales modificadas II. Desarrollo B. Panel solar El uso de paneles fotovoltaicos es ya muy difundido, y dada la fuente de energía que estas utilizan se pueden emplear en virtualmente cualquier lugar, aunque, como ya se menciono, la cantidad de luz que incide sobre el panel afectara su desempeño, haciendo que sea más recomendable emplearlos en lugares que reciban gran cantidad de luz solar. Nuestro país se encuentra en una zona climática tropical y semiárida, como lo muestra la siguiente figura, en la cual se reciben muchas horas de luz al día, la ubicación geográfica de nuestro país, cerca del trópico de cáncer, también indica que la incidencia de los rayos de luz del sol no variara mucho a lo largo del año, teniendo una gran cantidad de luz disponible durante todo el año es una gran ventaja para el empleo de paneles solares en la producción de energía limpia.

63 En la siguiente imagen podemos observar un diagrama del inversor propuesto, con una lista de los componentes que de él forman parte Figura 5. Distribución de climas del planeta Tierra C. Inversor Hoy en día, el uso más ampliamente difundido de los inversores se encuentra en la conversión de energía para su uso en lugares apartados, esto es, transformar la CC de la batería de un automotor a CA que puedan emplear aparatos de uso cotidiano. La gran mayoría de estos inversores vienen de los países del sureste asiático o de estados unidos, estos incluyen tecnología y componentes que se encuentran en sus lugares de origen. En el laboratorio de Ingeniería Eléctrica de la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica se observo este detalle, aunado a la evidente necesidad por encontrar otras fuentes de energía, por lo cual se propuso construir un sistema fotovoltaico con un inversor de corriente, empleando tecnología y componentes nacionales para su pronta reparación o reemplazo sin tener que depender de la importación como solución. Figura 6. Diagrama propuesto del inversor simulado en los programas pertenecientes a PROTEUS Lista de componentes Capacitores: C1: 0.1 µf. cerámico Semiconductores: U1: CD4047BC. U2, U3: LM741. Q1, Q6, Q12: 25C2547, o en su defecto 2SC1061. Q2, Q3, Q4, Q5, Q7, Q8, Q9, Q10, Q11: 2N3055 transistores tipo NPN. D1, D2: Diodos para 2 amperes y 100 o más volts. Resistores: R1: 47 KΩ para 50 Hz y 39 KΩ para 60 Hz. R2, R3: 4.7 KΩ R4, R5: 1 KΩ 1/4 de W R6, R7: 100 Ω 1/4 de W R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15: 0.1 Ω

64 10 W Otros: TR1: Transformador con secundario para 220 volts, primario , tomar en cuenta que este lleva derivación central Las figuras siguientes muestran la comparación de la onda generada por el inversor y la suministrada por la red comercial Una vez ensamblado el prototipo con los instrumentos de medición del laboratorio de ingeniería eléctrica del laboratorio de la ESIME Culhuacán, se comprobaron los siguientes parámetros En CC En CA Voltaje de Voltaje a la volts alimentación carga volts Corriente Corriente de 40 máxima 4.15 alimentación amperes aplicada a amperes la carga Potencia de Potencia 526 watts 500 watts entrada de salida Eficiencia calculada en el circuito 95% Tabla 1. Comparación de Voltajes en CA y CC Para comprobar que la onda producida por el inversor era la adecuada se procedió a realizar algunas pruebas con el apoyo de un osciloscopio digital, las cuales corroboraron que a pesar de que esta no es completamente sinusoidal, puede poner en marcha las cargas que al inversor se conecten, siempre y cuando esta carga no sea altamente sensible, en cuyo caso puede no operar y en el peor de los casos recibir daño permanente debido a la forma sintética de la onda. Figura 7. Señal de CA suministrada por la red comercial Figura 8.- Señal del inversor Como vemos, la señal producida por el inversor está lejos de poder considerarse una señal sinusoidal, pero el voltaje y la frecuencia son semejantes a los de la red comercial, se

65 hicieron pruebas de voltaje en vacio y bajo carga, la cual respondió positivamente a la señal del inversor pudiendo poner en marcha un taladro. Figura 9.- Comparación de la señal real de voltaje del inversor con señal teórica de voltaje del inversor Se realizo también una comparación entre las señales que nos proporciono el osciloscopio digital y las señales ideales que debería de producir el inversor, obteniendo resultados aceptables. La siguientes imágenes muestran la comparación entre las señales obtenidas y las ideales. Figura 10 A. Figura 9 A. Figura 10 B. Figura 10.- comparación de la señal de salida del inversor para frecuencia de 60 Hz con una Señal teórica del inversor para frecuencia de 50 Hz Análisis de costos Lista de precios de los componentes para el prototipo Figura 9 B. Componente CD4047BC LM741 2SC1061 2N3055 Diodos Precio (unitario) Dlls Dlls Dlls Dlls Dlls.

66 Resistencia ¼ W Dlls. Resistencia 10W Dlls. Transformador Dlls. Capacitor Dlls. Tabla 2. Relación de precios de los componentes del inversor Precios tomados de la página de internet de AG Electrónica El resto de los precios se desglosa a continuación Componente Precio Circuito impreso con todos los elementos 10 Dlls. Carcasa 10 Dlls. Cable, soldadura, etc. 10 Dlls. Tabla 3. Relación de precios de los componentes no electrónicos del inversor Teniendo en cuenta todo esto, el precio del prototipo es de aproximadamente Dólares. De acuerdo con la página de ventas por internet, Mercado Libre, los inversores de corriente de una capacidad de 500W rondan el precio de 1400 pesos, lo cual equivale a Dlls. (tipo de cambio 1 USD = MXN) Lo que significa un ahorro de 50% en cuanto a inversión inicial para la adquisición del inversor. III. Conclusiones El empleo de un inversor de corriente acoplado a un sistema fotovoltaico reduce drásticamente el empleo de la energía proveniente de la red comercial, lo cual impacta directamente en la economía, el valor RMS de la onda modificada igual al de la red también asegura que el dispositivo funcionara con el inversor de corriente, y, a pesar de que algunos aparatos sensibles puedan no funcionar adecuadamente, la gran mayoría de los aparatos de uso común pueden ser conectados al aparato. El empleo de inversores de corriente se populariza cada día mas en el sistema de transporte, pudiendo alimentar a un motor de CA solamente empleando baterías y un inversor de corriente, pudiendo ser este monofásico o trifásico, ya que como sabemos, el motor trifásico es uno de los más eficientes que existen actualmente, aunado a las muchas ventajas que tiene, como lo son: - La ausencia del colector y escobillas de carbón facilitan de forma notable el mantenimiento de los mismos, además de una prolongación de su vida media. - No producen chispas, por lo que no generan parásitos. - Cuentan con un par de arranque y máximo de valores elevados. - Soportan sobrecargas típicas sin demasiados problemas.

67 - Tienen unas dimensiones realmente compactas. VI. Recomendaciones 1.- Continuar con el desarrollo de las fuentes alternas de energía, cualesquiera que estas sean, para disminuir el impacto ambiental en el planeta y contribuir al desarrollo sustentable para que las futuras generaciones puedan seguir aprovechando de los recursos con los que contamos hoy en día. 2.- Fomentar el desarrollo de tecnología dentro del territorio nacional, para que México produzca los insumos que necesita, en una primera instancia, y después poder exportarlo al resto del mundo, de esta manera se reducirá paulatinamente la dependencia de otros países, creara más empleos y la mano de obra mexicana estará más preparada para competir en un mundo globalizado. 3.- Diversificar el uso de inversores de corriente para la alimentación de diferentes aparatos eléctricos, dado su bajo costo y alta eficiencia, son una alternativa rentable para la puesta en marcha de aparatos cotidianos, reduciendo el consumo de la red eléctrica comercial, ayudando así a disminuir la emisión de gases invernadero, más aun si estos inversores se emplean conjuntamente con paneles fotovoltaicos [1] How Inverters Work By James Worden and Michael Zuercher- Martinson [2] INVERSORES PWM Juan Díaz González [3] Modified Sine-Wave Inverter Enhanced By James H. Hahn, Associate Professor Emeritus, University of Missouri-Rolla Engineering Education Center, St. Louis [4] V. Referencias

68 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. Ponencia: La importancia de las ciencias para el desarrollo de patentes en las universidades y su impacto en el Desarrollo Económico. Presentada por: M. en C. María de Jesús Velázquez Vázquez IPN ESIME Zacatenco Tel extensión mdj_vv@yahoo.com.mx Ing. Gonzalo Peña López IPN ESIME Zacatenco Tel extensión asafalef@gmail.com.mx Dr. Roberto Baca Arroyo IPN ESIME Zacatenco Tel extensión 54515

69 Resumen: El recurso económico básico -los medios de producción- ya no es el capital ni los recursos naturales ni el trabajo. Ahora es y será el conocimiento. El factor crucial de creación de riqueza. "El capital humano... constituye la base final de la riqueza de las naciones. El capital y los recursos naturales son factores de producción pasivos; los seres humanos son los agentes activos que acumulan capital, explotan los recursos naturales, construyen organizaciones sociales, económicas y políticas, y llevan adelante el desarrollo nacional. (Drucker, 1993) Es claro que un país que no pueda desarrollar las habilidades y los conocimientos de sus habitantes, y utilizarlos con eficiencia en la economía nacional, no podrá desarrollar ninguna otra cosa. El objetivo del siguiente trabajo, representa sólo un proyecto inicial de identificación de los referentes históricos indispensables para llevar a cabo una primera aproximación de tipo comparativo sobre el panorama histórico social de la actividad científica y de su institucionalización

70 Antecedentes La Revolución industrial fue un periodo histórico comprendido entre la segunda mitad del siglo XVIII y principios del XIX algunos países como: Gran Bretaña, Estados Unidos de América, Japón y Rusia; sufren el mayor numero de transformaciones socioeconómicas, tecnológicas y culturales de la historia de la humanidad; se habla de industrialización para referirse a cualquier modelo de sociedad muy desarrollada (Diccionario Económico, 1998). Los progresos de la mecánica, la química, la óptica, la termodinámica y otros campos del conocimiento contribuyeron al desarrollo de las técnicas de producción y al avance de la ciencia; siendo este, el punto que señala el comienzo del predominio de las tecnologías. El hecho clave que señala el comienzo de esta transición fue que empezaron a usarse máquinas para fabricar otras máquinas (Sagasti, 1988). Para América Latina, la ciencia no había logrado constituirse en una actividad establecida, capaz de realizar aportes significativos al conocimiento mundial; no se había llegado a desarrollar una comunidad científica, ni se había creado un ambiente propicio para el crecimiento de las ciencias; menos aún se podría hablar de transformaciones en las instituciones educativas y las empresas productivas, teniendo como consecuencia un incipiente grado de desarrollo económico que no permitió generar una demanda sostenida de actividades científicas y tecnológicas contrario a lo que ocurría en los Estados Unidos y Europa en esa época, por lo que los convertían en las fuentes lógicas de ideas y técnicas productivas. Por Desarrollo Económico entendemos: Al un conjunto de interacciones entre la sociedad y sus instituciones que permiten generar un proceso de activación y canalización de las fuerzas sociales, de mejoría en la capacidad asociativa, de ejercicio de iniciativa y de la inventiva para generar unas condiciones básicas que conlleven a una mejoría sostenida de la calidad

71 de vida de sus ciudadanos (Diccionario Económico,1998). Sin embargo, al iniciar el siglo XX, se comienza a valorar en la región latinoamericana un mayor interés para introducir reformas en la enseñanza universitaria, por ejemplo; las escuelas de ingeniería y los institutos técnicos formaban un creciente número de ingenieros y especialistas vinculados en la expansión de la infraestructura física de ferrocarriles, puertos, alcantarillados, carreteras y telecomunicaciones, mantenimiento de equipo industrial y de mejora a la producción agropecuaria, etc. la antropología y la arqueología estaban en pleno desarrollo, en cuanto a la medicina y la salud pública importantes aportaciones para el control de enfermedades típicas de la etapa como por ejemplo: la fiebre amarilla etc. Todo ello para impulsar la creación de instituciones de investigación, y para articular a las comunidades científicas a nivel nacional y regional. En este sentido, es importante destacar los esfuerzos por intercambiar información científica y por establecer vínculos personales entre los investigadores de la región a través de la organización de congresos científicos. A partir de 1898 y por iniciativa de la Sociedad Científica Argentina se establece el primer Congreso Científico, para conmemorar el vigesimoquinto aniversario de su fundación, se organizaron los congresos de Montevideo (1901), Río de Janeiro (1905), y Santiago de Chile (1909).

72 Congresos Científicos Americanos ( ) CONGRESOS PAÍSES MIEMBROS Y TRABAJOS Secc DELEGADOS PRESENTADOS 1er.Congreso Latino Americano de Buenos Aires (1898) 2 Congreso Latino Americano de Montevideo (1901) 3er. Congreso Latino Americano de Río de Janeiro (1905) 4 Congreso Latino Americano y 1er. Panamericano (1909) Fuente: Drucker, 1993 Posteriormente en los años de la segunda guerra mundial y la postguerra pueden presentarse como la era de la explosión científica, en la cual los progresos de la electrónica, la biología, la química, la cibernética y muchos otros campos transformaron a la ciencia en el perfeccionamiento de las técnicas de producción. Los países que cuentan con un potencial científico y tecnológico se asoció a un aumento de los recursos destinados a la ciencia y a una expansión de las actividades científicas y tecnológicas, hasta el punto tal que, en 1960 más de un tercio de la población activa de los Estados Unidos estaba asociada de una u otra manera a la "industria de los conocimientos" (investigación, docencia, información, etc.) (Ursua, 1995). El rápido ritmo de los progresos tecnológicos de los últimos cien años en las naciones industrializadas, la naturaleza del progreso técnico es tal que resulta posible separar con facilidad el ritmo del progreso en campos específicos, por ejemplo, el de la producción de materiales sintéticos.

73 Los fenómenos sociales, económicos, políticos y culturales estarán dominados por el abismo cada vez más profundo que separa a los países desarrollados y a los países en desarrollo, hasta el punto tal que ya puede hablarse de "dos civilizaciones" (Ursua, 1995). La ciencia al servicio del Desarrollo En la medida que los países le han conferido al capital humano una gran prioridad, han logrado crear una nueva sociedad, de acuerdo con una nueva forma de ser y de usar el conocimiento; como ejemplo nos podemos referir al caso de Japón que han demostrado que existe una importante asociación positiva entre el nivel educativo y la distribución del ingreso y, por tanto, un impacto negativo sobre la pobreza. (Drucker, 1993). da la posibilidad de insertarse positivamente en dicho proceso. Por lo que, la educación superior enfrenta graves problemas de los cuales afecta la calidad. Para América Latina, un tema vinculado con la problemática de la Educación superior, es el relacionado con el impacto de los sistemas nacionales como el científico y tecnológico y su incapacidad para atender los problemas relacionados al Desarrollo. Una de las consecuencias de tal incapacidad se refleja en la elevada desigualdad en la distribución del ingreso siendo este, factor importante, no sólo por los problemas éticos y políticos sino también por su repercusión en el crecimiento económico. En la actualidad la globalización de los mercados separa a un creciente número de personas de los beneficios del desarrollo social y económico, esto; por las limitaciones en su formación educativa que no les La relevancia social y científica que históricamente han representado los aportes de la actividad científica en términos del efecto registrado en el terreno, del conocimiento, de su aplicación y difusión.

74 En México a partir de los registros del IMPI (Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial); los resultados en investigación para el desarrollo de capacidades y habilidades para la explotación comercial son limitados. Por lo contrario, en la empresa, la investigación es de corto plazo, se enfoca a la aplicación a problemas concretos. La propiedad industrial es el derecho exclusivo que otorga el estado para usar o explotar en forma industrial y comercial las invenciones o innovaciones de aplicación industrial o indicaciones comerciales que realizan individuos o empresas para distinguir sus productos o servicios ante su clientela en el mercado. Este derecho confiere al titular del mismo, la facultad de excluir a otros del uso o explotación comercial del mismo si no cuenta con autorización (Conacyt,2007). Las ciencias deben estar al servicio de la humanidad y contribuir a dotar a todas las personas de una comprensión más profunda del mundo que nos rodea; es decir, la naturaleza y la sociedad para que pueda repercutir en una mejor calidad de vida y un entorno sano y sostenible para las generaciones presentes y futuras.(gómez, 2009) Uno de los temas analizado por los Jefes de Estado y de Gobierno ha sido cómo lograr para todos los ciudadanos de los países latinoamericanos un desarrollo económico. En consecuencia, el desarrollo y la educación han sido un motivo central en sus agendas y el eje alrededor del cual se han articulado las políticas y los mecanismos de cooperación establecidos. La mejor vía para lograrlo según la CEPAL, junto con la Oficina Regional de Educación de UNESCO para América Latina y el Caribe (OREALC), una propuesta de actuación para favorecer las vinculaciones entre educación, conocimiento y desarrollo. (Sagasti, 1988) El papel de la universidad dentro de las sociedades ha sido conducido de diferentes maneras. Durante muchas

75 décadas las universidades se han concentrado en su función esencial de formar profesionales, descuidando su condición como generadora de conocimiento científico en beneficio de la población en la cual se encuentran insertas. La economía de mercado cambio el papel de la Universidad debido a que su manejo en la actualidad es netamente empresarial, con fines de lucro, y donde la investigación se relega a un segundo plano, tal vez por los altos costos, los cuales pocas veces pueden cubrir. Asimismo, el estado precario de la población en todos los ámbitos, ha obligado a las universidades a repensar su labor, a revisar su papel en cuanto a generar y construir sus conocimientos como un bien público, más no tan particular, como impulsores del desarrollo de la región. Uno de los retos que la sociedad del conocimiento demanda, sólo resultará eficaz y tendrá sentido si se lleva a cabo desde la perspectiva de la calidad y la competitividad, por ello, conscientes de el gran desafío se trazó una iniciativa con respecto al Ranking internacional de: Las 200 mejores universidades del mundo, realizado por el Suplemento de Educación Superior del Times de Londres, la cual, encabeza esta lista de Universidades: Estados Unidos con 71, seguida de Reino Unido con 27, Alemania con 14, Canadá con 9, Australia 7, Japón 5, China 5, Suiza 5, Hong-Kong 4, Francia 4, Sudáfrica 1; dejando fuera las Universidades de Latinoamérica. Marcando así una diferencia entre países desarrollados y países en vías de desarrollo. Para América Latina el panorama es árido debido a que las universidades no producen conocimiento, en el 2009 una de las universidades de México, la UNAM logró colocarse en el lugar 172, siendo los siguientes indicadores los que marcaban su lugar: Tamaño, Visibilidad y Ficheros Ricos, no por el número de patentes registradas, registros industriales o la calidad de sus programas. En una economía basada en el conocimiento, el conocimiento es la fuente de valor agregado el cual se debe reflejar en innovación, es decir,

76 en un producto o proceso nuevo que impacte los mercados. Por tanto la Universidad no sólo debe producir nuevos conocimientos sino también productos o procesos transferibles al sector productivo. (Urzúa, 1995) En relación al tipo de titulares en el periodo de , se registró una distribución inequitativa entre empresas, centros y/o universidades e individuos. La dinámica está dominada por individuos (60% del total), la segunda posición la ocupan las empresas con una quinta parte del total de las patentes, y finalmente el grupo de los centros de investigación y universidades con el 19% de las patentes. Como era de esperar, la participación de la patentes de universidades es un porcentaje pequeño en el total de las patentes del país, lo sorprendente es que en México dominen los inventores independientes Universidades Empresas Independientes Fuente: Latin Pat

77 La búsqueda de patentes se realizó en dos bases de patentes: Latin Pat (Base de Patentes de América Latina) y Banapanet (Banco Nacional de Patentes vía net). La primera para el caso de las patentes publicadas por mexicanos en México y la segunda para las patentes otorgadas a las universidades públicas de interés (IPN, UNAM, UAM). En este apartado, el estudio se concentrará en los resultados encontrados a nivel país. Ahora bien, del total de patentes publicadas, el grupo tecnológico que más actividad presenta es el de las invenciones de artículos de consumo (Clasificación Internacional de Patentes: seguido por el sector de Técnicas Industriales Diversas y Química Metalurgia. El área que registra mayor rezago es Textil y Papel, con apenas el 2% del total. Es importante notar, que pese a que México es un país que se ha caracterizado por la maquila textil no es un desarrollador de tecnologías en esa área, ni tampoco en áreas de alto valor agregado como son aplicaciones en Física, Electricidad o en el área mecánica (8%).

78 Patentes por Área Tecnológica Articulos de uso y consumo Técnicas Industriales 8% 6% Quimica y Metalurgia 8% 11% 30% Textil y papel Construcciones 2% 17% 18% Mecánica, iluminación y calefacción Fisica Electricidad

79 Finalmente, en relación a las universidades públicas, los resultados aún son incipientes. En general, en el sigue (base de patentes de México) se tiene registro de 32 patentes solicitadas por la UAM, 90 por la UNAM y 47 por el IPN. Vale la pena señalar que el total de inventores de la UAM son de nacionalidad mexicana, no así en la UNAM e IPN. Específicamente, en el IPN se tiene inventores nacionales, de Polonia y de Cuba. Evidentemente, estos resultados son preliminares, aún falta realizar una análisis más detallado de las bases de patentes de estas tres instituciones. Propuestas: En los países en desarrollo, como es el caso de México, es prioritario reforzar la relación entre universidad e industria en el campo de la investigación científica y tecnológica, es decir, lograr el enlace entre la universidad como generador de tecnología y la industria como usuario de la misma. No obstante, existen un conjunto de problemas que limitan este enlace. En los países desarrollados se han diseñado políticas que facilitan las actividades involucradas con la comercialización de productos y procesos que resultan de la investigación universitaria: básicamente la libertad de las universidades para comercializar sus productos y procesos Conclusiones: La práctica de la investigación científica y la utilización del saber derivado de esa investigación deberá tener siempre estos objetivos: lograr el bienestar de la humanidad, comprendida la reducción de la pobreza; respetar la dignidad y los derechos de los seres humanos, así como el medio ambiente del planeta; y tener plenamente en cuenta la responsabilidad que nos incumbe con respecto a las generaciones presentes y futuras. Todas las partes interesadas deben asumir un nuevo compromiso con estos importantes principios. Hoy más que nunca es necesario fomentar y difundir la alfabetización científica en todas las culturas y todos los sectores de la sociedad así como las capacidades de razonamiento y las competencias prácticas y una apreciación de los principios a fin de mejorar la participación de los ciudadanos en la adopción de decisiones relativas a la aplicación de los nuevos conocimientos. Habida cuenta de los progresos científicos, es especialmente importante la función de las universidades en la promoción y la modernización de la enseñanza de la ciencia y su coordinación en todos los niveles del ciclo educativo. Bibliografia: Banco Interamericano de Desarrollo, Progreso económico y social en América Latina, 1993, Washington, D.C., BID, 1993.

80 Centro de Investigación para el Desarrollo, A. C., Educación para una economía competitiva, México, Diana, CONACyT, Indicadores de actividades científicas y tecnológicas, México, SEP/Conacyt, Ciencia y desarrollo, Vol. XX. Núm Mayojunio, México, Conacyt, Drucker, P., Postcapitalist society, USA, Harper Business, Gómez,H; Universidad y Ciencia; México, 2009 Urzúa R, de Puelles Manuel y Torreblanca José Ignacio; La educación como factor de desarrollo, Argentina, wipo: La propiedad intelectual y las pequeñas y medianas empresas, 2003 en (26/05/2008) wipo: Ronda para el desarrollo de la colaboración universidad-industria para promover la innovación y la transferencia de la tecnología, en Tokio, Ornelas, C., "Contradicciones en la Formación de Profesionales", en Universidad nacional y economía, México, Miguel Angel Porrúa, Orozco, C., "Ciencia, Tecnología y Recursos Humanos en la Industrialización de Corea del Sur", Comercio Exterior, Vol. 42, núm. 12. Diciembre de 1992, México, Bancomext. Palacios, J. "El costo de la Tecnología", en El Financiero, Sección Enfoques, 29 de septiembre, 1993, México. Pampillón, R., Análisis económico de países. Teoría y casos de política económica, Mc Graw Hill España, Sagasti, F; Conocimiento, Desarrollo y Tecnología, Lima, Secretaría de Educación Pública, Programa para la modernización educativa, México, SEP, Solow, R., "A Contribution to the Theory of Economic Growth", en Quarterly Journal of Economics, publicado en español en Sen, A. Economía del crecimiento, México, FCE, 1989, (Lecturas del FCE, 28). "Technical change and the aggregate production function", en Review of Economics and Statistics, August, Todaro, M., Economía para un mundo en desarrollo, 1a. reimp., México, FCE, 1987.

81 VII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad San Cristobal de las Casas, Chiapas, México junio, 2012 Ponencia: La función libre de Green y el Método de imágenes Presentada por: Ing. Gonzalo Peña López IPN ESIME Zacatenco Tel extensión asafalef@gmail.com.mx M. en C. María de Jesús Velázquez Vásquez IPN ESIME Zacatenco Tel extensión mdj_vv@yahoo.com.mx Dr. Roberto Baca Arroyo IPN ESIME Zacatenco Tel extensión 54515

82 Resumen Existen muchas técnicas de resolución para el problema de potencial. De ellas nos centraremos en dos: la función de Green y el método de las imágenes. En problemas de electrostática en una región finita del espacio, con o sin carga en su interior, y con condiciones de contorno prescritas sobre la superficie frontera de dicha región, el potencial electrostático viene dado por una expresión diferente que contiene, además de la convolución de la distribución de cargas con la función de Green apropiada al problema de contorno, un término que involucra a las condiciones de contorno específicas prescritas para el potencial. Dicha expresión puede ser deducida con facilidad empleando las denominadas identidades de Green. La idea del método imágenes es tratar de llevar el problema de contorno en la región a uno sin condiciones de contorno que sea equivalente. En el problema del potencial deberá tomar sobre la frontera de valores idénticos a los prescritos por las condiciones de contorno del problema original, para lo cual se colocan distribuciones de carga imagen. Por lo cual en este trabajo se presentan estos métodos para la resolución de problemas y posteriormente aplicarlos en el laboratorio de física para la carrera de Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica de ESIME ZAC del IPN. Recomendaciones En el proceso enseñanza aprendizaje es necesario dar las herramientas matemáticas a los alumnos. Aplicaran estos recursos que han adquirido para la resolución de problemas aplicaciones en la Ingeniería Por último llegar a una aplicación física en el laboratorio de física para su análisis y síntesis INTRODUCCION En particular, el método de imágenes que describimos a continuación, ideado por William Thomson, surge de las ideas de la teoría del potencial y es una poderosa herramienta para resolver problemas estáticos, aunque también se aplica en problemas electrodinámicos. Las propiedades de unicidad y superposición de las soluciones de un problema de potencial llevan al desarrollo del método de imágenes que se utiliza para resolver problemas de potencial con conductores extensos con condiciones de simetría. Cuando un cuerpo conductor extenso se encuentra en una región donde existe campo, su carga libre se redistribuye para anular el campo en su interior. Esto da origen a un nuevo campo (campo inducido) que altera las líneas de campo del campo original. Como sabemos, las líneas de campo deben ser perpendiculares a la superficie del cuerpo conductor, que es una equipotencial. En general, la distribución de carga superficial sobre el conductor es de determinación muy difícil, lo que a su vez dificulta la resolución del problema pero en ciertos casos con geometrías sencillas el potencial resultante fuera de los conductores se puede obtener reemplazando las superficies conductoras por un conjunto de cargas ficticias (cargas imagen) que, junto con las cargas verdaderas, dan el mismo potencial en las regiones no conductoras que

83 el correspondiente a la configuración original. Tal método es posible porque la solución de un problema de potencial es única. Por lo tanto no importa el método usado para obtener tal solución, siempre que satisfaga la ecuación de Laplace para el potencial electrostático en todo punto del espacio donde no haya carga y cumpla las condiciones de borde sobre las superficies conductoras. La técnica consiste en colocar las cargas imagen de valor y posición necesarias para reproducir las condiciones de contorno prescriptas sobre las superficies conductoras suponiendo que éstas no estuvieran. La ubicación de las cargas imagen es análoga a la posición de las imágenes correspondientes a las cargas verdaderas si las superficies conductoras fueran espejos y usáramos la óptica geométrica, de donde surge el nombre de la técnica. Veremos a continuación varios ejemplos de esta técnica inventada por William Thomson, posteriormente Lord Kelvin, en 1845, cuando analizó el problema de una carga puntual y una esfera conductora conectada a tierra. Thomson reemplazó la esfera por una carga puntual imagen que, junto con la carga puntual original volvían equipotencial a la superficie de la esfera. El potencial fuera de la esfera es entonces calculado simplemente como debido a las dos cargas puntuales. LA FUNCION LIBRE DE GREEN Y EL METODO DE IMAGENES En esta sección vamos construir funciones Green para los problemas del tipo: encontrar u tal que 2 u = f sobre D, u = g sobre el limite D. (1) Esta ecuación diferencial parcial es conocida como la ecuación de Poisson, y sus soluciones pueden ser consideradas como el potencial electrostático en presencia de una distribución de cargas ρ y, relacionados con f por f(x) = - 4. Otras cantidades denominadas "potenciales" que surgen en otros contextos también resuelven (1). Las demás condiciones en el problema del valor límite (1) especifican el valor del potencial en la superficie de la región. En la mayoría de nuestros ejemplos será 0, lo que significa que se basa el límite. Por razones físicas esperamos que sabiendo la carga en el interior y el potencial de la frontera de una región es suficiente para determinar el potencial en el interior de forma exclusiva. De hecho, un teorema de unicidad garantiza que precisamente el problema está bien planteado en este sentido. A fin de simplificar la notación, dejamos P o Q representar puntos en el plano. Por ejemplo, podría p representan {x, y} y q representan {a, b}. Nos indican que en dos dimensiones, 2 G(P, Q) = G xx + G yy, en lugar de parciales con respecto a una y b, escribiendo a p 2 G(P,Q). La función G puede construirse y tener estas propiedades

84 p p 2 G(P,Q) = (P,Q) y G(.,Q) = 0 on the boundary of D (2) (Condiciones de contorno tipo Dirichlet). Tener tal G, las siguientes aplicaciones de identidades de Green mostrar que podemos determinar la solución de la ecuación en derivadas parciales: Tener tal G y saber f y g, por lo tanto, tenemos una fórmula para u que proporciona una solución para el problema Cómo se construye esa G? Lo haremos en dos piezas. Construimos G = F + R donde F es la función libre de Green (también conocida como la parte fundamental o singular) y satisface 2 G = on all of R 2, con F (.,Q) independiente de ϴ (en coordenadas polares). (3) R es la parte regular que satisface Recordemos que siempre tenemos un problema lineal, no homogénea, la solución general está dada por cualquier solución particular, además de la solución general del problema homogéneo relacionado. Ecuación (4) es la ecuación homogénea asociada (3). No tiene ninguna función delta, por lo que sus soluciones será completamente normales. (Incluso si las condiciones de límite aproximadas esto está garantizado por un teorema general de la ecuación de Laplace.) En otras palabras, las partes singulares de las dos funciones Green para la misma ecuación, pero diferentes condiciones de límite, será el mismo. Por tanto, debemos encontrar esa parte singular en la situación más simple posible, que es (3). ENCONTRAR LA FUNCION LIBRE DE GREEN Comenzamos construyendo F. recordando la fórmula para el 2 operador de Laplace en coordenadas polares: En la búsqueda de F tal que

85 Recordamos que, en el sentido de distribuciones, ({x,y},{a,b}) = 0 a menos que {x, y} = {a, b}. También, es radialmente simétrico. Por lo tanto, inicialmente suponiendo que Q = {a, b} está en el origen, tenemos el origen, nosotros simplemente desplazar el cálculo por Q: F(P,Q) = ln[ P - Q ]/(2 ). En cordenadas F({x,y},{a,b}) = ln[ (x-a) 2 + (y-b) 2 ]/(4 ) (el factor de 1/2 viene porque ln(r a ) = a ln(r)). La función F es la función de Green para el siguiente problema Esta última igualdad es porque F es independiente de ϴ. Por lo tanto es constante r F r y F(r) = A ln(r) + B para algunos A y B. Queda por encontrar A y B. Este punto no hemos utilizado información de A sobre F en el origen, sólo en {x, y} diferente {0,0}. Información sobre F en {a, b} viene a través de la integral. Si integramos la función delta sobre cualquier disco con radio c > 0 obtenemos 1, por lo que Este problema es en la primera alternativa, como consecuencia de un teorema de Liouville para soluciones de la ecuación de Laplace (conocido como armónicas funciones), lo que implica que la solución sólo cuadrada integrable es 0. Véase ejercicio 3 para la suposición de que u es cuadrado integrable es necesario. Son necesarios algunos supuestos leves en f, para f de instancia podría suponerse delimitada por cualquier constante grande tiempos (1 + r) -3 EL METODO DE IMAGENES por el teorema de la divergencia. Dado que F es radialmente simétrico, podemos calcular la última integral como Por lo tanto, A = 1 /(2 π) y B es indeterminado. Así podemos elegir ser 0 en esta etapa. Por supuesto no hay ninguna singularidad en la función constante, por lo que sus derivados que no contribuyen a la función delta. Cuando Q no está en A continuación analizaremos un método para encontrar la función Green en regiones distintas de R n. Puede aplicar este método si la región es altamente simétrica: Modelo problema I. Ahora debemos resolver el problema (1) de un dominio nuevo, el plano medio superior, donde x puede tener cualquier valor pero y > 0. Tenemos que encontrar un verde que funcionan = 0 cuando y = 0. Solución. Así nos podemos imaginar que el problema que queremos

86 resolver es (1) y > 0, con la condición de frontera u(x,0) = 0, para que tenga la misma funcion Green como otra con datos de frontera de Dirichlet más complicados en el eje x, como se muestra arriba. Aquí hay dos maneras de derivar la función Green. I. el problema (1) es well-posed, debido al teorema de unicidad. Por lo tanto si podemos encontrar una solución por imaginar una situación diferente que es más fácil de resolver, pero que satisface la ecuación diferencial parcial y la condición de frontera, debe ser la solución adecuada. La situación diferente será uno sobre todo de R 2, como el problema sólo resolvimos, pero donde la condición de frontera pasa a ser satisfecho. Aquí es cómo: desde f(x,y) es físicamente significativa sólo para y > 0, somos libres definirlo, pero lo haremos cuando y < 0. Debemos elegir para definir la extensión impar, así f(x,-y) = - f(x,y). Podemos resolver este problema modificado con la función Green libre, como la función ampliada tiene los mismos valores que postula en el problema. Debido a la singularidad, es la solución correcta al problema en el plano medio superior. Es la función de Green para el problema de semiplano G(P,Q) = F(P,Q) - F(P R, Q), (7) donde P R = {x,-y} es el punto encontrado reflejando P en el eje x. Es como si hubiera una igual y opuesto origen de imagen para el problema, situado en el plano medio inferior. II. Aquí es otra forma de derivar la solución (19,6) y la función Green (19,7). Como se señaló anteriormente, la función de Green para este problema es de la forma G(P,Q) = F(P,Q) + R(P,Q), donde R es una función regular, resolver la ecuación de Laplace en el dominio D, donde el problema reside, en este caso la parte superior la mitad plano. Podemos encontrar una solución, tal que g satisfaga una condición de frontera de Dirichlet cero? Sí, porque la función F(S,Q) resuelve 2 F(S,Q) = 0 (6) El último paso aquí vino de reescribir la integral sobre y < 0 usando la simetría impar. Nota que si y = 0, esta integral se desvanece, mientras que para y > 0, (en la variable Q) para cualquier S que no está en el dominio D, ya que la función delta es cero en todas partes excepto en la singularidad. Tomando S = P R y R (P, Q) = - F (P R, Q) da una función Green que es 0 cuando y = 0, según sea necesario.

87 Vamos a utilizar el método de imágenes para resolver algunos problemas más. En primer lugar, nos gustaría señalar que la idea de explotar simetrías junto con el teorema de unicidad lógicamente no está conectada al método de funciones de Green, pero puede utilizarse en conjunción con cualquier método de solución. De hecho, se utilizaron las mismas ideas en nuestra discusión solución de d 'Alembert de la ecuación de onda. Modelo problema B. Aquí seguimos resolver la ecuación de Poisson (1), pero ahora en la franja D = {x sin restricciones, 0 < y < 1}. Condiciones de contorno de Dirichlet son impuestas sobre la franja. Solución. Alguna vez ha estado en un aparador de tienda o pelo de peluquería donde te sientas entre dos espejos? Ver un número infinito de reflejos de sí mismo, alternando a si corren hacia ti o lejos de Ti. Si queremos colocar imagen funciones de Green en el plano para que coincidan con ambas condiciones de límite, necesitamos un número infinito de ellos. La posición reflejada en altura y < 1 a través de y = 1 es 2 - y (cuando y = 0 es la reflexión en 2 y cuando y = 1 cumple su reflejo). La siguiente reflexión estará en 2++ y, el próximo 4 - y y así sucesivamente. Necesitamos señales alternas para obtener todas las cancelaciones. El resultado debería ser: hay una sutileza aquí, sin embargo, que es que las sumas infinitas no convergen por separado; Esta expresión es la infinidad de forma - infinito. Sin embargo, recuerde que podemos restar una solución habitual de la ecuación de Laplace la función libre de Green, mientras terminamos satisfacer la condición de frontera. Hay más de una forma para hacer esto, pero el más sencillo utilizar aquí (véase ejercicio) es (19.8) y en definitiva las imágenes de la siguiente manera: (Debe ser fácil ver que c (y-b) resuelve la ecuación de Laplace para cualquier b, c) Modelo C Seguimos resolviendo la ecuación de Poisson (1), nuevamente en la parte superior semiplano y> 0, pero esta vez con condiciones de frontera de Neumann-tipo, u y (x,0) = 0. Solución. La función de Green necesitamos esta vez utilizar la reflexión incluso a través de y = 0. La función de Green con la condición de frontera correcta es: G(P, Q) = F(P,Q) + F(P R,Q). (10) De alguna manera las cosas son más simples en tres dimensiones de este problema. Ahora busquemos la función libre de Green

88 tridimensional con la misma técnica que utilizamos anteriormente. Empezamos buscando una solución de la ecuación de Laplace que depende únicamente de la coordenada radial en el sistema de coordenadas esférica. En este sistema, el operador de Laplace tiene la forma carga continua (P), entonces el potencial electrostático en espacio libre es la solución de 2 u = - 4 es decir En r para todas r > 0. Las soluciones de esto son de la forma F = A/r + B. Una vez más, podemos elegir B = 0 en la mayoría de las circunstancias y utilizar el teorema de la divergencia para evaluar A: (véase más arriba). Dado que F es radialmente simétrico, podemos integrar sobre una bola de radio r y calcular la última integral como Puede considerar esto como una superposición continua de los potenciales debido a cargas puntuales, distribuidas de acuerdo a la función f. El método de imágenes funciona en tres dimensiones al igual que en dos dimensiones: modelo problema XIX.4. Ahora debemos resolver la ecuación de Poisson en el espacio la mitad superior, donde x y y puede tener cualquier valor pero z > 0. Tenemos que encontrar una funciona de Green que = 0 cuando z = 0. Solución: Si P = {a, b, c} y Q = {x, y, z}, entonces la función verde es: Llegamos a la conclusión en tres dimensiones, F(P,Q) = - 1/(4 P - Q ). Para aquellos de ustedes que tienen un interés en electromagnetismo, esto puede ser familiar como el potencial eléctrico de una carga de unidad (con una selección de unidades físicas y una Convención de signo que puede ser lo contrario de lo que encontrará en una clase de física). Si hay una distribución de Hay otra situación extraordinaria en que el método de las imágenes es útil. Para la motivación, supongamos que trabajamos el problema inverso, pero tratando de localizar una nueva región en el que podemos resolver (2) con cero condiciones de contorno de Dirichlet. Por ejemplo, si nos fijamos en G(P,Q): = F(P,Q) q F(P,Q'), donde la "carga" q > 1 y, a continuación, G serán positivos y negativos para p suficientemente

89 cerca q para p suficientemente cerca q q', ya que la función libre de Green diverge a - infinito en su singularidad. La función g también debe ser positiva muy lejos de q y Q', para el supuesto de que q > 1 significa que la segunda contribución más importantes a grandes distancias: físicamente hablando, una sonda a una gran distancia detectará la carga neta, q-1. (En física de que la Convención de signo es que un cargo de punto positivo corresponde a la verde funcionar -F, por lo que se invierte el signo de lo que se puede adivinar.) Claramente, G = 0 en una región que rodea q pero no Q'. Para determinar esta región, debemos elegir el eje x para que Q = {a 1, 0, 0} and Q' = {a 2, 0, 0}. La región debe ser rotacionalmente simétrica alrededor del eje x, por lo que para determinarlo podemos establecer z = 0. Las coordenadas de los puntos de la y-z plano donde G = 0 así satisfacer Esto es equivalente también Esta es la ecuación de un círculo con un centro en algún lugar en el eje x. Si no nos especializamos en el plano x-y y los puntos Q y Q' en el eje x, debemos concluir: F(P, Q) - q F(P, Q') = 0 precisamente en algunas esfera cuando q > 1. Armados con este conocimiento, es una cuestión de álgebra para ir al revés y encontrar los valores de Q' y q, que producen la función de Green correcta para cualquier esfera particular. Suponiendo que la esfera está centrada en el origen y tiene radio r. Si Q = (a1, 0, 0) encontramos: a 2 = R 2 /a 1 q = -R/a 1. (11) Si Q no se encuentra en el eje x, podemos encontrar q y Q' simplemente haciendo girar esta relación: Q' = R2 Q / Q 2 y q = R / Q. Teorema 5. La función de la ecuación de Poisson en la esfera de radio R (o en dos dimensiones, el círculo de radio R), verde con condiciones de contorno de Dirichlet, es Cuando tomamos recíprocos de ambos lados y de la raiz. Recopilación de términos, y obtenemos Donde F es la función libre de Green

90 Referencias Métodos lineales de Matemática Aplicada M. Evans Harrell II y James V. Herodes Fundamentos de Aplicaciones en Electromagnetismo, Quinta Edición, Fawwaz t. Ulaby, 2007 Electromagnetismo, Capitulo 2. Juan C. Fernández - Departamento de Física Facultad de Ingeniería Universidad de Buenos Aires Fundamentos de Electromagnetismo Iniciación al Calculo Numérico en Electromagnetismo- Bernardo García Olmedo Dpto. de Electromagnetismo y Fisica.-. Universidad de Granada

91 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. Gestión del conocimiento en la ingeniería y fuentes alternas de energía Tema: Fuentes Alternas de Energía. Autores: M. en C. Fernando Eli Ortiz Hernández Profesor investigador de ESIME UC del IPN. Teléfono: ext fernandoelih@gmail.com Laura Selene Corona Valle Alumna de la ESIME UC del IPN. Teléfono: lcoronav0901@ipn.mx Frida Arcelia Vargas Labastida Egresada de ESIME UC del IPN. Teléfono: khalo_dafri@hotmail.com Resumen: Es un hecho que la energía de la tierra es finita, pero nuestra capacidad para crear soluciones innovadoras para su óptima gestión no lo es. Por razones económicas y ambientales, es necesario buscar fuentes alternas de energía que sean a la vez económicas, abundantes, limpias que preserven el equilibrio ecológico y además que puedan implementarse en cualquier lugar. Se propone el aprovechamiento de la energía solar con la construcción de dos prototipos: un deshidratador solar y un calentador, que utilizan esta fuente de energía en sus procesos de deshidratado de frutas u hortalizas y concentran la energía solar en un espacio determinado. Utilizando una gestión apropiada del conocimiento podemos apoyar a las personas de comunidades rurales a crear micro empresas dentro del marco competitivo, ofreciendo al público un producto que no solo satisfaga el mercado regional, sino que vaya siempredelante de la competencia y se mantenga a la vanguardia utilizando energías alternativas para reducir costos de producción. Para conseguir una empresa competitiva se enfatiza en el cómo y por qué crear una cultura de conocimiento y capital intelectual, garantizando con lo anterior

92 innovaciones tecnológicasen el medio rural, que coadyuven a la calidad de productos y/o servicios ofrecidos. Se presentan modelos de incorporación y desarrollo de herramientas para la innovación en empresas competitivas y además se muestran sus objetivos y ventajas. Finalmente, se concluye que el ingeniero y la sociedad deben estar conscientes de las repercusiones benéficas que brindan la gestión del conocimiento, y la innovación tecnológica que conlleva practicarla. Introducción La demanda de energía está aumentando, en todo el mundo. Esta mayor demanda no aumenta conforme los nuevos descubrimientos de combustibles fósiles. Así pues qué puede decirse del futuro? cuánta energía se va necesitar?, y lo que es más importante, de qué fuentes se dispone para satisfacer la demanda? Hay muchas proyecciones de las futuras necesidades, tanto como conjeturas respecto a las fuentes(montgomery, 1992). Las fuentes renovables por excelencia son la energía solar y sus manifestaciones como el viento. La energía solar es una fuente efectiva, gratuita, limpia e inagotable, útil para lograr la conservación y secado de alimentos a bajo costo. Este tipo de alimentos naturales compiten con los alimentos chatarra; entonces, beneficia principalmente a los niños y jóvenes por que los nutre y no los enferma como otros productos chatarra con conservadores y caros. El uso de la ingeniería y la aplicación de la tecnología apropiada son fundamentales para cualquier desarrollo de sistemas enfocados a la producción rural, un ejemplo es el diseño, construcción y operación del calentador y deshidratador solar para aprovechar las cosechas de los campesinos, además de que se produzca un nuevo producto que genera un ingreso económico a las familias campesinas. La competencia dentro del ramo empresarial es cada día mayor y más complicada, actualmente triunfan solo aquellas empresas que proporcionan tiempo y esfuerzo en capacitación y gestión del conocimiento para el desarrollo, haciendo énfasis en la sociedad del conocimiento y la formación de capital intelectual para generar activos intelectuales y así, con la administración de la tecnología crear innovaciones tecnológicas que sean la base de competitividad de la micro, pequeña y mediana empresa, donde es necesario que labore el ingeniero. La tecnología es una herramienta que cada día se actualiza y cambia de acuerdo a las necesidades de la sociedad; la innovación es la encargada de utilizar esa herramienta y transformarla en un producto que conlleve técnica, ingenio y viabilidad. Con lo anterior garantizamos que el producto o servicio que se ofrece cumplirá con las características requeridas por el cliente y al mismo tiempo nos convertimos en empresas exitosas.

93 Desarrollo 1. Gestión del conocimiento La gestión del conocimiento (GC) consiste en poner a disposición del conjunto de miembros de una institución, de un modo ordenado, práctico y eficaz, además de los conocimientos explicitados, la totalidad de los conocimientos particulares, esto es, tácitos, de cada uno de los miembros de dicha institución que puedan ser útiles para el más inteligente y mejor funcionamiento de la misma y el máximo desarrollo y crecimiento de dicha institución(del Moral, y otros, 2008) Sociedad del conocimiento La noción de sociedad del conocimiento emerge como tal a finales de los años 90 s, debido a la implantación de las tecnologías de información y comunicación (TIC) sobre una comunidad, y que debido a los profundos cambios de la ciencia en el siglo XX han originado una tercera revolución industrial. La orientación es hacia a una sociedad más científica, académica y centrada en los servicios, diferenciada de la sociedad industrial que estaba caracterizada por el conocimiento experimental, el predominio de los sectores industriales, las actividades manuales y el conflicto entre capital y trabajo. La sociedad del conocimiento se define como Una sociedad en que el valor en la economía se crea básicamente con recursos intangibles, basados en conocimiento, en acción (El capital intangible como clave estratégica en la competencia actual, 1998). Una sociedad que inicia una etapa de capitalismo postindustrial basada en el conocimiento como medio de producción principal (Drucker, 1993). La producción de conocimiento científico está estrechamente relacionada con las organizaciones formales que se crean para ello, los procesos de investigación que se desarrollan en ellas son el resultado de una integración tanto de recursos intelectuales como financieros. Esta integración tiene como objeto producir conocimiento a partir de las necesidades integrales de la sociedad. (Del Moral, y otros, 2008) definen como objetivos particulares de la GC: 1. Hacer que las instituciones en general y las empresas en particular actúen tan inteligentemente como sea posible para asegurar su viabilidad y éxito global. 2. Darse cuenta del mejor valor de sus activos de conocimientos. Por lo tanto, las características de la sociedad del conocimiento es la transformación radical de la estructura económica de la sociedad industrial, de un sistema productivo basado en factores materiales hacia un sistema económico en que los factores simbólicos y basados en conocimiento son dominantes. Factores cognitivos, creatividad, conocimiento e información contribuyen cada vez más a la riqueza de las empresas La economía del conocimiento Estudiar la economía es conocer los instrumentos que el hombre utiliza para transformar la naturaleza en su propio beneficio y la forma en que se organiza. Esto distingue el grado de avance de la sociedad.

94 (Bolland, y otros, 2000), mencionan que en las empresas del futuro se tienen a los negocios de alta tecnología que se definen como: una actividad, una organización, o ambas que buscan proporcionar productos y servicios que incorporan tecnologías avanzadas o las generan mediante procesos tecnológicamente intensivos. Mediante estudios realizados en instalaciones de empresas de alta tecnología descubren la manera de cómo iniciar negocios, cómo capitalizarlos de manera continua y cómo se decide a que compañías brindar apoyo. La gestión de la tecnología, que intenta mantener y mejorar la posición competitiva de la institución o empresa mediante la utilización de la tecnología presenta muchos puntos de contacto con la gestión de la innovación y a menudo ambas expresiones se utilizan indistintamente. Comprende las actividades de identificación y obtención de tecnologías, la investigación, el desarrollo y la adaptación de las nuevas tecnologías, y también la explotación de las tecnologías para la producción de bienes y servicios. Incluye las tecnologías de producto y de proceso, pero también las tecnologías utilizadas en las funciones de dirección (Dankbaar, 1993). Hoy las tecnologías de la información relevan a las de la industria manufacturera, como principal soporte de las economías desarrolladas. A diferencia de esta economía que dependía del petróleo y del hierro, la nueva economía se desarrolla en el rumbo del conocimiento; por ende, la información y el conocimiento se convierten en objeto de la ciencia y la tecnología, hasta el punto en que la economía, cultura y bienestar social dependen cada vez más del desarrollo de nuevas tecnologías de la información (Gómez López, 2005). Por consiguiente, se añaden como factores de producción a la información y el conocimiento; Thomas Stewart (Stewart, 1998) opina que la tecnología también constituye un factor distintivo. De acuerdo con (Guerra, 2005) la tecnología y los conocimientos productivos se pueden identificar como: Fórmulas, patentes, diseños, proyectos, modelos, descripciones de proceso y métodos. Incluyen aspectos comerciales como marcas, licencias, vehículos publicitarios y franquicias, así como aspectos intelectuales como cursos y programas de formación, conocimientos propios sobre gestión y servicios de consultoría. Según la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE) a la tecnología se le puede extraer conocimiento (OCDE, 1997); sin embargo, existen organismos públicos que carecen de herramientas para obtener el máximo beneficio de la tecnología adquirida, lo que constituye un serio problema para la creación de nuevas capacidades. La tecnología puede contribuir con la organización para incrementar sus ingresos, su oferta de productos, fortalecer su posición en el mercado y ejercer control sobre la industria y, desde luego, para ampliar y fortalecer sus conocimientos, renovar susprocesos y el tipo de organización, pero debe ser manejada con los criterios técnicos y administrativos adecuados. (Nonaka, y otros, 1999) ponen de

95 ejemplo a la empresa NEC, cuando la firma consideró a la tecnología como un sistema de conocimiento formulando programas de capacidades medulares en sus laboratorios centrales de investigación. Existen una gran diversidad de modelos para incorporar el conocimiento dentro de una institución o empresa, sin embargo, el modelo de (Méndez García, 2007)es una base sencilla tanto en aplicación como en comprensión, con lo que facilita el inicio de la incorporación del mismo dentro de cualquier institución. Capital: Organizacional Relacional Humano Incorpora Institución CONOCIMIENTO Capital: Organizacional Relacional Humano Evalúa 1. Modelo Méndez para incorporar el conocimiento en una institución Fuente: Basado en(méndez García, 2007) El modelo nos permite ver que se trata de una organización envuelta en un círculo virtuoso donde el conocimiento constituye la filosofía empresarial Capital intelectual El capital humano es un factor esencial del crecimiento, mejora la calidad del trabajo y facilita la adopción de nuevas tecnologías. En las últimas décadas en México, la educación ha sido prioridad; sin embargo, de acuerdo al reporte internacional del PISA 2000, en los resultados sobre aptitud para la lectura, de los 27 países participantes de la OCDE, México desafortunadamente tuvo el desempeño más bajo (OCDE, 2006). El capital intelectual incluye todos los conocimientos de los empleados, es la fuerza cerebral colectiva que dota de ventaja competitiva a la empresa (Stewart, 1998). A diferencia de los recursos de la economía industrial el conocimiento es un bien intangible (tácito) que reside en la mente de las personas y que es necesario exteriorizar (explicitarlo) para generar rendimientos, de allí que Edvinsson y Sullivan definan al capital intelectual como conocimiento que puede ser convertido en valor (Sveiby, 1998). Al ser el capital intelectual el factor de producción más importante en la economía del conocimiento, alcanza a los medios con los que se difunde. Con ello la organización que genere y/o controle los medios de transmisión del conocimiento en beneficio propio serán las que

96 triunfen (Stewart, 1998). Este autor, definió el capital intelectual y lo identificó como: o Capital Estructural: envasa el capital humano para ser usado múltiples veces en la creación de valor. o Capital Cliente: son las relaciones capaces de generar negocios. o Capital Humano: son las aptitudes de los individuos necesarias para dar soluciones a los clientes. Como un concepto más acabado del capital intelectual, las competencias medulares (o esenciales) combinan y coordinan distintos conocimientos para enfocarlos en varias técnicas de producción, integrando múltiples flujos tecnológicos y mayores perspectivas comerciales. Una de sus características es facilitar el acceso potencial de un producto a una amplia variedad de mercados (Prahalad, y otros, 2007). Méndez (2007), basándose en modelos para empresas, donde se considera a las instituciones educativas como empresas dedicadas a la formación de profesionales, planteamejorar el desempeño futuro, resolviendo hoy las dificultades que impiden el crecimiento. Se trata de un producto intangible y por lo mismo no podrá incorporarse en los registros contables, y aunque proporciona valor no puede venderse como otro producto. Constituye una pieza de capital intelectual con potencial para crear mayor valor en el mercado. 2. Diseño y construcción de Prototipos utilizando energía solar El deshidratador solar en su primera etapa (laboratorio)consiste en una torre de acrílico unida a un colector solar, montados sobre una lámina de aluminio. Es útil para deshidratar ( en la segunda etapa, construido con materiales de la región en estudio) de manera muy fácil y bajo costo, tomate rojo, chile verde, cebolla, manzana, plátano, mango y otros productos dependiendo de la región. El colector está dispuesto de forma que se capte la mayor cantidad de radiación solar. En la base de la torre de acrílico se coloca una lámina metálica se puede pintar de negro para lograr una mayor absorción. Los materiales para secar se ponen en mallas metálicas dispuestas en la torre, por una puerta que se encuentra en la parte de atrás de la torre.. Deshidratador solar El calentador solar consiste en una caja de madera con vidrio plano en la parte superior. Las paredes interiores del la caja están cubiertas por papel aluminio.

97 ellos se puede controlar la calidad del producto dentro de una producción intensiva. Calentador solar En un día normal, la temperatura dentro del calentador puede oscilar entre los 60 C y los 70 C. Cuanto más grande sea el área de acumulación solar de la caja en relación al área de pérdida de calor de la misma, más alta será la temperatura de cocción. Conclusiones El resultado de la evaluación de la gestión del conocimiento y la aplicación de la innovación incremental en el producto y en el proceso, son la clave de una empresa exitosa, innovadora y bien remunerada, que ofrece beneficios cuantitativos y cualitativos elevando la calidad de sus productos o servicios ofrecidos, motivando y preparando al personal para alcanzar el nivel de empresa competitiva. Los prototipos propuestos son económicos y pueden ser construidos fácilmente usando materiales disponibles en el mercado local y con tecnología apropiada. No produce humo, ceniza, no contamina la atmósfera, por lo que es un producto amigable con el medio ambiente. El beneficio es un alimento limpio y nutritivo de autoconsumo que le permite a la familia conservarlos para consumirlos fuera de temporada y el excedente venderlo localmente. Los invernaderos aprovechan la energía solar para aumentar la productividad de productos hortícolas por m 2, además, en Recomendaciones Para la administración de empresas, instituciones y proyectos se debe gestionar el conocimiento requerido para entregar con responsabilidad, productos terminados de calidad y con el adecuado impacto en la sociedad, economía y ambiente. El ingeniero debe incluir en su formación, la administración de sus cualidades, aptitudes y el conocimiento adquirido en la escuela y a lo largo de su vida, para garantizar la solución de problemas que se presenten en su área de trabajo y la manera de innovar en la gestión y aplicación de la tecnología. El uso de la ingeniería, de las energías alternativas y la aplicación de la tecnología apropiada son fundamentales para el desarrollo de sistemas enfocados a la producción rural, un ejemplo es el diseño, construcción y operación del calentador y deshidratador solar para aprovechar y conservar las cosechas de los campesinos pobres. Bibliografía Bolland, Eric J. y Hofer, Charles W Las empresas del futuro. México : Oxford University Press, Boughino, Mario Innovar o morir, Cómo sobrevivir en mercados saturados. s.l. : Grijalbo, Dankbaar, B Overall strategic review. Brussel Luxemburg : EUR-15426, pág. 8.

98 Del Moral, Anselmo, y otros Gestión del conocimiento. Madrid : PARANINFO, pág Drucker, P La sociedad post capitalista. Barcelona : Grupo Editorial Norma, El capital intangible como clave estratégica en la competencia actual. Bueno, E , México : s.n., Agosto de 1998, Boletin de estudios económicos, Vol. LIII, págs Enciclopedia Británica Encyclopaedia Britannica Kids. [En línea] [Citado el: 03 de 11 de 20º11.] e /engineering. Gómez López, J. C El capital intelectual. [En línea] [Citado el: 25 de 08 de 2005.] os/fulldocs/ger/capintel.htm. Guerra, Diódoro Metodología para dinamizar los sitemas de innovación. México : IPN, Méndez García, Fernando Propuesta de un modelo para desarrollar el capital intelectual en las microempresas de México. México : IPN CIECAS, pág Tesis de Maestría en Políticay Gestión del Cambio Tecnológico. Nonaka, Ikujiro y Takeuchi, Hirotaka La organización creadora de conocimiento. Cómo las compañías japonesas crean la dinámica de la innovación. 1a. en español. s.l. : Oxford University Press, 1999, pág. 84. OCDE El manual de Oslo. México : IPN_CIECAS, Políticas Públicas para un mejor Desempeño Económico, Experiencias del mundo para el desarrollo, México 10 años en la OCDE. México : OCDE-SRE, Prahalad, C. K. y Hamel, G Mayo- Junio de 2007, Harvard Business Review, págs The Core Competence of the Corporation. Stewart, Thomas A La nueva riqueza de las organizaciones: el capital intelectual. Argentina : Granica, 1998.

99 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. METODOLOGÍA PARA LA EVALUACIÓN FORMATIVA EN UN CURSO DE QUÍMICA GENERAL Laura R. Ortiz E.; Víctor M. Feregrino H., J. Clemente Reza G. ESIQIE-IPN, Ed. 7 UPALM, México, D.F., 07738, Tel: ext , lortiz@ipn.mx Temática: Métodos de enseñanza - aprendizaje Resumen. En la ESIQIE IPN, la reglamentación escolar establece que la acreditación de los cursos se realiza asignando una calificación numérica que se obtiene, en parte, tras ponderar tres calificaciones parciales sustentadas en exámenes departamentales. En el caso de las asignaturas de las ciencias básicas e ingeniería, los exámenes se diseñan con un alto porcentaje de problemas con respuesta numérica, con base en la hipótesis de que la resolución de problemas es fundamental en la formación de los ingenieros, observándose que las respuestas reflejan las deficiencias metodológicas, conceptuales y algorítmicas de los estudiantes. En el trabajo se presentan algunas acciones que se han llevado a cabo con grupos piloto de tres generaciones de los cursos de Química del Departamento de Ciencias Básicas, orientadas a la identificación del tipo de deficiencia por parte del alumno, así como, aquellas que han dado origen a modificaciones en los planes de estudio con el propósito de promover el desarrollo de habilidades para la resolución de problemas. Introducción Diversos autores han desarrollado investigaciones sobre la evaluación del aprendizaje, por considerarla como un referente que orienta nuevas estrategias de enseñanza así como el diseño curricular y las finalidades educativas. Tradicionalmente, el proceso de evaluación para detectar el grado de desarrollo de la capacidad para resolver problemas se concreta a la aplicación de exámenes escritos con enunciados que requieren respuestas numéricas, mediante los cuales se asigna una calificación.

100 Pocas veces, los actores del proceso de enseñanza-aprendizaje realizan trabajo de revisión y análisis de los errores cometidos ni se utilizan los exámenes como instrumento para desarrollar las habilidades requeridas en la resolución de problemas. En este trabajo se considera el aprendizaje como un proceso que puede apoyarse en la evaluación formativa para determinar el grado de avance del mismo, los logros del alumno y las causas que lo facilitaron o lo dificultaron. Además, se buscó detectar los avances tanto de los individuos como del grupo; es decir, indagar las características del proceso y propiciar la búsqueda de explicaciones que permitan avanzar en la superación de deficiencias. Para ello, los conocimientos y las habilidades se evaluaron de manera independiente, a través de la resolución de problemas y el análisis de errores como medios para facilitar aprendizajes significativos y el desarrollo de habilidades. Se considera que este procedimiento permite que los alumnos se conviertan en hábiles buscadores de la verdad mediante la detección, aceptación y enfrentamiento de los errores tanto en los problemas académicos como en la vida real (Córdova, 1997). Desarrollo Los contenidos de los programas de los cursos de Química General y de Química de soluciones (estequiometría, soluciones, equilibrio químico, estructura de la materia, etc.), permiten su enseñanza aprendizaje - evaluación con el apoyo de la resolución de problemas, - instrumento utilizado con frecuencia en la enseñanza de diversas ramas de la ingeniería-. Sin embargo, en la última década en la Academia de Química Básica de la Escuela Superior de Ingeniería Química (ESIQIE) del IPN se ha sobre-explotado su utilidad para facilitar la asignación de calificaciones y no se proponen situaciones de aplicación de criterios o de discusión para evaluar los conocimientos de los estudiantes. La propuesta se desarrolló en forma sistemática con 2 grupos por semestre de estudiantes del primer año de Ingeniería Química de la ESIQIE-IPN, en el periodo El procedimiento de evaluación formativa se realizó de manera continua en cinco etapas: 1. Discusión conjunta profesorestudiantes, sobre la asignación de la puntuación de problemas y la clasificación de los diferentes tipos de errores. 2. Asignación de puntuación por parte del profesor a cada ejercicio del examen, según los tipos de errores cometidos y la ponderación acordada entre los participantes; por ejemplo: 50% por error conceptual, 30% por error algorítmico y 10% por error aritmético. 3. Revisión de los exámenes resueltos por parte de los propios estudiantes para la

101 identificación de sus errores y su clasificación. 4. Discusión de los errores y asignación de calificaciones por parte de los estudiantes. 5. Ejercicios de auto evaluación y evaluación colectiva. Resultados Como evaluación general de esta experiencia se apuntan algunas de las apreciaciones de los participantes: los estudiantes tuvieron un papel activo y responsable, se destacó la utilidad de la evaluación formativa y de la autoevaluación, se promovió el desarrollo de la criticidad y capacidad argumentativa de los estudiantes, lo cual se reflejó en las calificaciones obtenidas en las asignaturas simultáneas y posteriores El realizar análisis de los errores propios y ajenos (en exámenes resueltos por otros estudiantes), propició la adquisición de un aprendizaje significativo y permitió la reestructuración conceptual. Por otro lado, con este procedimiento se detectaron deficiencias en comprensión de lectura, escritura (redacción, vocabulario, ortografía, etc.) y en manejo de herramientas de álgebra. Con estos resultados, se realizó la propuesta de evaluación continua en los cursos mencionados, la cual incluye la evaluación de las habilidades para el trabajo experimental (laboratorio), evaluación de evidencia temáticas (6 por semestre), evaluación del trabajo en el aula y extraclase y la evaluación de los conocimientos mediante pruebas escritas con un peso específico diferente al considerado antes de este estudio. El índice de aprovechamiento mejoró en los semestres en que se cambió el esquema de evaluación: pasando de un 65% a un 75%. Recomendaciones didácticas Para el docente, este tipo de evaluación permitió tener un panorama más amplio sobre la efectividad de su desempeño y realizar las modificaciones requeridas, así como el replanteamiento de otros esquemas de trabajo. Así, se propusieron actividades extracurriculares para propiciar el desarrollo de habilidades que permitieran a los estudiantes superar sus deficiencias detectadas. Otro de los resultados importantes de esta experiencia fue el convencer a los estudiantes que se puede aprender de los errores. Es muy común que las personas (sobre todo jóvenes) consideren que cometer errores es una situación que debe ocultarse para no pasar vergüenza o sentir culpa por no tener los conocimientos requeridos, pero no se preocupan por identificarlos, determinar su origen y corregirlos. Así, corresponde al docente apoyar a los estudiantes en estos procesos. Bibliografía Córdova J. L. La evaluación como estrategia de aprendizaje, II Simposium Nacional ESIQIE-IPN, Memoria, 1997

102 Chadwick, D, Tecnología educacional para el docente. Paidós, Barcelona, Rugarcía, A., Desarrollo de la creatividad en la formación de ingenieros Educ. Quim., 2, 1991, 40 Feregrino, V., Ortiz, L., Reza, C., Análisis de los objetos de evaluación en los cursos de Química y su impacto en el diseño curricular de Ingeniería, Memorias del XXIII CNEQ, SQM, 2004

103 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. INTERVENCIÓN DEL PROFESOR EN LA CONSTRUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO Víctor M. Feregrino H., Laura R. Ortiz E., J. Clemente Reza G., ESIQIE-IPN, Edificio 6 UPALM, Zacatenco, México, D. F Tel.: (52) ext ; correo: lortiz@ipn.mx Temática: Métodos de enseñanza - aprendizaje Resumen La apropiación por parte de los alumnos del contenido de aprendizaje, materializada en la ejecución de tareas derivadas del mismo, se puede considerar como una muestra del proceso de construcción del conocimiento. La concepción constructivista del aprendizaje escolar sitúa la actividad mental del alumno en la base de los procesos de desarrollo personal que trata de promover la educación escolar. Mediante la adquisición de aprendizajes significativos, el alumno construye, modifica, diversifica y coordina sus esquemas, estableciendo de este modo, redes de significados que enriquecen su conocimiento del mundo físico y social y potencian su crecimiento personal. El alumno aprende un contenido cualquiera cuando es capaz de atribuirle un significado. En el ámbito de la educación escolarizada, se presume que la interacción entre el profesor y el alumno propicia la construcción del conocimiento en el alumno. Debe resaltarse el paralelismo de la interacción joven adulto en general, con la interacción alumno-profesor en un ambiente de educación institucional, al adecuar el nivel de ayuda o de directividad al nivel de competencia de los alumnos. En suma, la intervención del adulto estará en función inversa de la competencia del joven. La decisión sobre qué grado de intervención se debe realizar, depende de nuestro conocimiento sobre el acervo de alumno, situación por demás difícil, pero que se puede evidenciar a través de la interpretación de las preguntas que plantean los estudiantes al solicitar nuestra intervención. Se presenta el análisis de las preguntas planteadas por estudiantes de un curso de Química General y su correspondiente clasificación, con el propósito de proponer la intervención docente adecuada para apoyarlos en la adquisición de conocimiento.

104 Introducción En el proceso de enseñanza aprendizaje, la apropiación por parte de los estudiantes de los contenidos de aprendizaje, la ejecución de tareas derivadas del mismo o el desarrollo de una competencia determinada, se puede considerar como una muestra del proceso de construcción del conocimiento. A la luz de diversos modelos educativos, se acepta que el alumno aprende un contenido cualquiera cuando es capaz de atribuirle un significado, dada esta situación, está en condiciones de aplicarlo en diversos contextos y situaciones novedosas y más aún, a seguir integrando conocimientos a partir de los ya adquiridos. En el ámbito de la educación escolarizada, se presume que la interacción entre el profesor y el alumno propicia la construcción del conocimiento en éste, al adecuar el nivel de ayuda, intervención o directividad al nivel de competencia detectado en el alumno. La actividad del alumno como elemento clave del aprendizaje escolar ha dado lugar dos tendencias: la primera es la de considerar el proceso de construcción del conocimiento como un fenómeno fundamentalmente individual, fruto exclusivo de la interacción entre el sujeto y el objeto de conocimiento y relativamente impermeable a la influencia de otras personas. Sin embargo, hay razones para conjeturar que es esta interacción con otras personas, la que hace que la actividad del alumno sea o no autoestructurante y tenga un impacto sobre el aprendizaje. Esta idea se basa en la concepción de Vygotsky (1990) sobre la zona de desarrollo próximo, la cual subraya la importancia de la interacción con los adultos, para que el joven pueda adquirir instrumentos cognitivos y relacionales que necesitará posteriormente para desarrollar nuevas habilidades. Desde la otra óptica, se considera que el aprendizaje es independiente de la influencia de otras personas, es decir, el alumno aprende por transmisión-recepción y el papel del profesor se reduce a llenar con conocimiento los huecos en las cabezas de sus alumnos. Esta última visión, ha sido superada ampliamente en los últimos años. Regresando a la concepción de Vygotsky; la influencia del adulto se ejerce mediante el establecimiento de pautas de interacción en las que sus intervenciones van por delante del nivel de competencia efectiva del joven. Estas interacciones se traducen en acciones y verbalizaciones por parte de los adultos, las cuales se clasifican en cinco categorías atendiendo al nivel creciente de directividad, intervención o ayuda que proporcionan para resolver la tarea: Nivel 1, en el que la ayuda es mínima y se concreta exclusivamente al estímulo o aliento. Nivel 2, en el que se llama la atención sobre aspectos importantes del problema.

105 Nivel 3, en el que se ayuda a seleccionar el material o herramienta a utilizar. Nivel 4, aquél en el que se propone el material a utilizar en cada momento o fase de la tarea. Nivel 5, en el cual se presenta el mayor grado de ayuda, esto es, la demostración de cómo se resuelve el problema, paso a paso. Al respecto y con el propósito de contribuir a que el estudiante desarrolle sus capacidades, la intervención del adulto deberá estar en función inversa de la competencia del joven. Los adultos que desempeñan con mayor eficacia la función de promover los progresos de los jóvenes, realizan intervenciones contingentes, -oportunas y pertinentes-, respecto a las dificultades que éstos encuentran en la realización de una tarea. El respeto de la regla de contingencia exige del adulto una evaluación continua de las actividades del joven, una interpretación de sus errores y del efecto provocado por las intervenciones precedentes de otros adultos y de él mismo. Metodología A lo largo de nuestra actividad docente, los autores hemos identificado algunas situaciones en las que un adecuado nivel de la intervención puede hacer la diferencia entre resolverle la vida al estudiante, frustrar su iniciativa y creatividad, o motivarlo para que reestructure los conocimientos que posee y sea capaz de incorporar los nuevos. (Córdova, et al, 2005) En el periodo escolar de enero junio de 2011, se trabajó una batería de 10 enunciados de problemas relacionados con los contenidos del curso de Química de Soluciones, seleccionados a partir de conceptos identificados como integradores. El conjunto de enunciados se presentó a dos grupos de 35 estudiantes cada uno para su lectura y análisis. Se indicó a los estudiantes que debían formular preguntas sobre la manera de resolver dichos problemas. Se analizaron las preguntas planteadas y se clasificaron según la intención manifestada en preguntas inductoras (de la resolución) y no inductoras. Análisis de resultados Se recopilaron 2780 preguntas planteadas por los estudiantes, dando un promedio de 4 preguntas por enunciado. Se analizaron las preguntas formuladas y se encontró que aproximadamente un 30% de las mismas, estaban enfocadas a la resolución del problema, el resto, manifestaban dudas de redacción, desconocimiento del lenguaje y falta de lectura de comprensión. Las preguntas inductoras dieron lugar a entrevistas breves con los estudiantes, para averiguar el nivel de intervención requerido para ayudar a encontrar la respuesta. La gran mayoría (70%), correspondió a un alto nivel de intervención. Como ejemplo de intervención pertinente del profesor ante dichas situaciones escolares, se presenta una que corresponde al menor nivel de directividad:

106 Alumno: No sé si este problema está bien resuelto; el resultado varía respecto al reportado, me revisa el resultado? Profesor: Tu planteamiento es correcto; verifica los valores de las operaciones que realizaste. Un ejemplo del segundo nivel de directividad sería: Alumno: No puedo plantear el problema completo, cómo hago el planteamiento de la última pregunta?. Profesor: Ya consideraste la restricción que te plantean al principio del problema?, tal vez eso te ayude a replantearlo. Como ejemplo del tercer nivel de directividad podría darse la siguiente situación: Alumno: Cómo hago para establecer dónde empieza el problema?. Profesor: Por qué no separas la parte del texto de introducción y revisas en el resto?. Para el cuarto nivel de directividad, identificamos la siguiente situación: Alumno: Cómo represento el problema del reactor con un diagrama?. Profesor: Por qué no lees cada frase del enunciado por separado para que identifiques si los datos se refieren a situaciones de alimentación o de producción y representas cada uno con una línea en un diagrama de bloques?. Para el caso del quinto nivel de directividad, presentamos la siguiente situación: Alumno: Cómo resuelvo los problemas de estequiometría cuando interviene la pureza de los reactivos?. Profesor: Lo primero que debes conocer es la reacción completa y bien escrita para que puedas balancearla, después necesitas.... Conclusiones En el contexto de las instituciones educativas, todas estas actividades que se considera sean automáticas en el profesor, son influidas por situaciones que escapan a su control, pues a medida que el alumno avanza en su desarrollo, enriquece su acervo de conocimientos, desarrolla nuevas habilidades y puede llegar a tomar la iniciativa para comenzar, mantener, interrumpir u orientar el significado de sus interacciones con el objeto de conocimiento, por lo que se introducen nuevos grados de libertad en la relación con el profesor. Todo lo anterior hace todavía más difícil que las intervenciones contingentes del profesor sean provechosas para el alumno y que éste no sólo alcance un aprendizaje memorístico sino que logre un aprendizaje significativo de los contenidos y demás aspectos relacionados con el desarrollo de habilidades del pensamiento que le permitan el autoaprendizaje. La decisión sobre qué grado de intervención se debe realizar, depende de nuestro conocimiento sobre el acervo del alumno, situación que se puede evidenciar a través de

107 la interpretación de las preguntas que plantea al solicitar nuestra intervención. El profesor se desempeñará con mayor eficacia al realizar intervenciones contingentes que promuevan el aprendizaje. Dado que la actuación del profesor está en función inversa de la competencia del estudiante, a medida que éste avanza en su desarrollo, deberá reducirse la directividad de aquél. Lo anterior significa que el profesor deberá modular su intervención y proporcionar un contexto significativo para la ejecución de las tareas escolares en el que el alumno pueda insertar sus actuaciones y construir interpretaciones coherentes; adecuar el nivel de ayuda o de directividad al nivel de competencia de los alumnos; evaluar continuamente las actividades de los alumnos e interpretarlas para conseguir un ajuste óptimo de la intervención pedagógica. Bibliografìa Ausubel, D. P., Novak, J. D. y Hanesian, H. Psicología Educativa, Trillas, México, 1983 Coll, C., Aprendizaje escolar y construcción del conocimiento, Paidós, Barcelona, Córdova, J. L., Dosal, A., Feregrino, V, Ortiz, L.; Reza, C. La abuelita como recurso didáctico a partir de la problematización de situaciones cotidianas, Educación Química, vol. 16, no. 1, pp.78-87, 2005 Vygotsky, L. S., Pensamiento y Lenguaje, Quinto Sol, México, 1990

108 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. Ponencia: MEJORA DE LA PRÁCTICA EDUCATIVA BASADO EN COMPETENCIAS DOCENTES Autor: M en C Graciela Muñiz Pineda (UPIICSA) Coautor: M en C Christian Muñoz Sánchez (UPIICSA) Coautor: M en C Eduardo Pérez Orta (ESIME CULHUACAN) RESUMEN Actualmente la sociedad demanda un cambio en la educación, de tal forma que responda a las necesidades del mercado laboral. Mano de obra calificada, conocimientos específicos en determinados campos, habilidades y destrezas que se adapten al mundo cambiante y en especial a la vertiginosa velocidad de los nuevos inventos y avances en tecnología y comunicaciones. Para lograr dichos cambios y mejorar la calidad de la educación hay que empezar por mejorar la formación del personal docente, ya que esto no podrá responder a lo que de él se espera si no se posee los conocimientos, las cualidades personales y profesionales que se requieran, es decir, si no es competente. Es necesario continuar con el proceso de superación académica y profesional de los docentes, actualizar los contenidos de los planes y programas de estudio y desarrollar enfoques educativos flexibles centrados en el aprendizaje que desarrolle en los estudiantes capacidades y competencias para aprender a lo largo de su formación profesional. Así mismo como el desarrollo de ambientes y escenarios de aprendizaje que faciliten la construcción y el acceso al conocimiento. El enfoque de competencias es una nueva orientación educativa que pretende dar respuestas a las inquietudes de la sociedad actual. Palabras clave: Personal Docente, Competencias Docentes, Practica Educativa. PROFESORA INVESTIGADORA DEL IPN... BECARIA DE EDD DEL IPN-UPIICSA.- DOMICILIO AV. THE 950 COL. GRANJAS MEXICO, DELEGACION IZTACALCO, CP TEL: EXT CORREO ELECTRONICO: gmuniz@ipn.mx muniz_graciela5@hotmail.com PROFESOR INVESTIGADOR DEL IPN UPIICSA.DOMICILIO: AV. THE 950 COL. GRANJAS MÉXICO DELEG. IZTACALCO, CP 08400, TEL EXT CORREO ELECTRONICO christianmsz@hotmail.com. PROFESOR DEL IPN ESIME CULHUACAN. AV. SANTANA No COL. SAN FRANCISCO CULHUACAN.MEÈXICO.DEL. COYOACAN.-CP TEL EXT eperezo@ipn.mx

109 INTRODUCCIÓN La época actual exige la construcción de competencias en la práctica docente como una nueva cultura académica, congruente con la nueva sociedad, la demanda de la información tecnológica y del desarrollo de habilidades que le correspondan, de conocimientos, de conocer las necesidades, de servir e interactuar: así como de nuevas iniciativas, de una reorganización de los programas existentes, una actualización docente, y de procesos que ayuden a construir competencias, que no sólo respondan a la institución educativa y sector laboral, sino que al mismo tiempo apoyen el desarrollo de la sociedad. El presente trabajo aborda el tema de competencias y la importancia que tiene en la mejora de la práctica docente, dicho enfoque de competencias es la formación de recursos para que desarrollen las habilidades, actitudes y valores en la que descansa una formación eficiente para la vida o para el trabajo. Las competencias requieren de una nueva orientación educativa que den respuesta a un contexto actual. Las competencias nos brindan las herramientas que permiten mejores procesos de formación académica. Las competencias se han consolidado en la educación, en la gestión educativa, para orientar el currículo y en los procesos de aprendizaje y evaluación. Este trabajo consta de una introducción, desarrollo, metodología, conclusiones y recomendaciones. DESARROLLO Actualmente uno de los grandes retos de nuestro país, es elevar la calidad educativa. Un elemento fundamental para este logro es el docente, quién es el responsable de llevar a cabo el proceso de enseñanza-aprendizaje de un grupo de personas, que son el futuro de la sociedad. En gran escala depende del docente, que los educandos sean ciudadanos pensantes, autónomos y críticos. Por lo que se requiere un verdadero profesionalismo por parte del educador, que implica responsabilidad en el desarrollo cotidiano de la práctica educativa. La práctica educativa es un espacio de análisis, reflexión y producción de conocimientos, sobre la enseñanza, la instrucción educativa y los contextos, es un conjunto de procesos que se desarrollan en el aula, en el quehacer cotidiano. También es una acción que permite innovar, profundizar y transformar el proceso de enseñanza del docente en el aula. Por lo tanto uno de los propósitos de cualquier buen profesional es ser cada vez más competente en su oficio, es decir, el objetivo final es la mejora de su práctica. La mayoría de los docentes disponen de conocimientos que permiten identificar cuándo una práctica educativa es más o menos acertada, aquellas que se deben mantener y las que necesitan cambios de diversa profundidad. Los futuros docentes han de recibir una formación inicial acorde con las competencias que la profesión requiere, de forma que estén preparados para ella. Las competencias se definen como una interacción reflexiva y funcional de saberes cognitivos, procedimentales, actitudinales y metacognitivos, enmarcada en principios valorales, que genera evidencias y actuaciones transferibles a distintos contextos y

110 transformadoras de la realidad interna y externa de la persona. Las competencias docentes son el conjunto de recursos, conocimientos, habilidades y actitudes que necesitan los docentes para resolver de forma satisfactoria las situaciones a las que se enfrentan en su quehacer profesional. Dichas competencias corresponden a la parte normativa y funcional del trabajo académico que le permitirá desempeñarse adecuadamente en el contexto de la práctica educativa concreta en este campo profesional.es decir, de manera competente o con cierto nivel de competencia. Ese nivel de competencia docente se desarrolla al enfrentarse con los problemas que la profesión docente le plantea, o bien mediante los diferentes desempeños que se dan en las permanentes interacciones sociales y educativas en las que se desenvuelve el profesor. Podemos clasificar las competencias docentes desde distintos puntos de vista: (D Santiago y Alejandre 2010) Competencias pedagógicas. Competencias comunicativas Competencias tecnológicas (Ramírez y Rocha, 2006 ) Competencias para la planeación Competencias para la impartición de clases Competencias para la evaluación (Philippe Perrenoud 2004) Organizar y animar situaciones de aprendizaje Evaluar y hacer evolucionar dispositivos de diferenciación Implicar a los alumnos en sus aprendizajes y su trabajo Trabajar en equipo Participar en la gestión de la escuela Informar e implicar a los padres Utilizar las nuevas tecnologías Afrontar los deberes y los dilemas éticos de la profesión Organizar la propia formación continua. Esta clasificación sin duda, no es la única posible, sólo se trata de campos o dominios que implican competencias ligadas entre sí a partir de situaciones y relaciones didácticas posibles en el trabajo cotidiano del profesor. METODOLOGÍA La formación docente dentro del marco de las competencias ha de estar encaminada fundamentalmente a que el educador desarrollo competencias pertinentes para realizar su labor de manera fundamentada, efectiva, responsable e integra desde el punto de vista ético, ya que no es posible separar la formación profesional de los docentes (tanto en el campo de su especialidad y psicopedagógico) de la persona que interactúa en un medio social, institucional y familiar. El papel del docente en este siglo es el de ser agente de cambio que entiende, promueve, orienta y da

111 sentido al campo inevitable que nos trasforma a todos. Dado lo anterior el docente debe ser: Modelo de aprendiz, aprendiz de nuevas estrategias, técnicas de nuevos enfoques y destrezas que propicien un mundo globalizado, competitivo y especializado. Líder moderno, que dirige, orienta, da sentido y fortalece el esfuerzo de sus alumnos. Cuestionador e investigador, que enseña a pensar, a descubrir, a formular, a buscar. Filósofo, buscador intelectual que adecue las teorías y modelos a una realidad concreta. Visionario que construya proyectos futuros integrales que ubiquen y motiven el quehacer de los alumnos. Formador, de las generaciones por venir. Maestro de la vida. También se deben de considerar algunos aspectos didácticos que con respecto a la función de docente y un enfoque de competencias se sugiere consolidar tales como: Propiciar condiciones favorables para el logro de aprendizajes significativos. Lograr claridad en los objetivos de aprendizaje. Tomar en cuenta las dificultades que se presentan y ajustar los objetivos a las posibilidades reales del grupo. Seleccionar y proponer estrategias diversas para lograr los objetivos Un cambio de actitud La aplicación práctica de la investigación- acción La aplicación de nuevas tecnologías, aprender a trabajar en equipo. Además de tomar en cuenta lo anterior debemos de considerarr los seis principios para el enfoque de competencias: 1.- Todo tiene que ver 2.- Hacer consciente lo que hacemos de ordinario: reflexionar 3.- Cuestionamiento permanente 4.- Sistematizar 5.- Incorporar habilidades de pensamiento 6.- Evaluar para reconstruir RECOMENDACIONES El docente deberá actualizar continuamente su propio papel para contribuir significativamente a lo más trascendente en el desarrollo personal y social de las nuevas generaciones, que bajo las circunstancias de hoy, están en constante aprendizaje.

112 El reto de los docentes en este siglo dadas las características del entorno actual (globalización, creatividad, innovación, especialización), es convertirse en docentes estratégicos, capaces de anticiparse descubrir, crear y adaptarse a las situaciones que se les presente, no pretender seguir un programa de curso al pie de la letra o adoptar técnicas y recurso didácticos aplicados a otras experiencias. Para ello es necesario: 1.- Promover y aplicar las siguientes competencias docentes: Planificar la clase y metodologías de aprendizaje, capacidad para organizar y programar las actividades de la clase de acuerdo a los objetivos de la asignatura. Organizar un ambiente estructurado y estimulador del aprendizaje, Capacidad para crear un buen clima de trabajo y administrar tanto el espacio como las relaciones interpersonales con el objetivo de que los estudiantes se sientan motivados en aprender. Reportar y registrar evolución académica de los estudiantes. Capacidad para mantener actualizada la información académica de los estudiantes. Realizar labores administrativas y docentes, capacidad para realizar tareas de registro, ingreso, organización, actualización y entrega de la información necesaria para el buen desarrollo del proceso curricular. Iniciativa e innovación. capacidad para tomar decisiones óptimas con criterio propio. Trabajo en equipo. Capacidad para trabajar de manera efectiva para alcanzar los objetivos de la organización escolar. Liderazgo pedagógico. Capacidad de motivar y comprometer a los estudiantes en su proceso de aprendizaje. Gestionar proyectos de innovación pedagógica. capacidad para diseñar, coordinar, implementar y evaluar proyectos de innovación educativa. Responsabilidad. capacidad para comprometerse con el cumplimiento de tareas encomendadas. Orientación a la calidad. Capacidad de mantener una orientación y un desempeño profesional que refleje el esfuerzo de hacer sus tareas con eficiencia y calidad. Autoaprendizaje y desarrollo profesional, habilidad para buscar, asimilar y compartir nuevos conocimientos potenciando su desarrollo personal y profesional. Compromiso ético social. Capacidad de influir en la cultura del establecimiento actuando en forma coherente tanto con los valores del proyecto educativo institucional y del docente. Mejorar las estrategias de acuerdo a los resultados. Capacidad de analizar la información y tomar decisiones con el fin de mejorar los procesos y los resultados.

113 2.- Un modelo curricular por competencias el cual se concentra en los conocimientos, las habilidades, las actitudes inherentes a una competencia (actitudinales o comportamientos que respondan a la disciplina y a los valores), dicho modelo necesita generar espacios permanentes para la discusión (formación) entre todos los involucrados (docentes, estudiantes, administrativos y autoridades), ello permite la formación teórica de todos y el detectar problemáticas vividas que se podrían solucionar sobre la marcha, 3.- Generar espacios para realizar investigación educativa en aspectos como la evaluación, la práctica docente, aspectos curriculares entre otros es de vital importancia. CONCLUSIONES Las competencias docentes contienen el potencial para convertirse en un plan efectivo tendiente a mejorar el aprendizaje de los estudiantes y debe ser un reto que debemos aceptar en nuestra cultura académica, ya que tendríamos un vigoroso instrumento para enriquecer el currículum, fortalecer el aprendizaje y con ello acortar la distancia que se ha ido abriendo entre educación superior y práctica profesional. Todavía nos queda mucho por hacer, por mejorar y por cambiar pero, sin duda esta forma de proceder de manera contextualizada y sistemática es, en la investigación educativa, una de las mejores formas de, no sólo conocer la realidad educativa de nuestras aulas sino de influir sobre ella mejorando y evolucionando desde la investigación en la acción como docente e investigador. Ser docente ayer, hoy y en el futuro ha sido, es y será una enorme responsabilidad la que, a la vez, se constituye un privilegio singular que todos los que ejercemos la docencia conocemos. La posibilidad de contribuir a la formación de personas es, sin duda una tarea ardua y, por qué no decirlo envidiable, que hoy tiene posibilidades reales de tener alcance global. BIBLIOGRAFÏA Angeles Gutiérrez, Ofelia (2000). Educación basada en competencias. Una alternativa de transformación del currículo? En la educación para el siglo XXI México : Anuies. Cano. E. (2005), Como mejorar las competencias de los docentes. Guía para la autoevaluación y el desarrollo de las competencias del profesorado. Grao. Barcelona Díaz Barriga A.(2006). El enfoque de competencias en la educación: Una alternativa o un disfraz de cambio? Perfiles educativos (online), vol. 28, n 111. Mertens. L., (1996), Sistema de competencia laboral; surgimiento y modelos. Seminario Internacional Formación Basado en Competencias Laborales; Situación actual y

114 Perspectivas. Organización Internacional del trabajo, Guanajuato, Gto., México. Ortega. M.C. (2010), Competencias emergentes del docente ante las demandas del Espacio Europeo de Educación Superior. Revista Española de Educación Comparada 16, Saravia. M. A. (2008) Calidad del profesorado, un modelo de competencias académicass. Revista de Investigación Educativa, Tobon, S.(2006). Aspectos básicos de la formación basada en competencias. Bogóta: ECOE.

115 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. La Enseñanza Mediante Proyectos en Ingeniería Mecánica en Educación por Competencias García Lira Jesús 1, Castillo Sánchez Martín 2, Ayala Rodríguez Salvador 1, José Luís Hernández Tovar 2. 1 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL. Sección de Estudios de Posgrado e Investigación (SEPI), Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (ESIME). Unidad profesional, AZCAPOTZALCO, Av. de las Granjas No. 682, Col. Sta. Catarina Azcapotzalco, C.P , México 2 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL. Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Unidad Zacatenco. Edificio Z2. 1er Piso, Unidad Profesional Adolfo López Mateos Zacatenco Col. Lindavista, C.P , México, D.F. México. avinfer@hotmail.com Resumen El Método de Proyectos, es un procedimiento propio de la Ingeniería y de la enseñanza de la misma, la cuál es reconocida pedagógicamente como una alternativa de aprendizaje. La ejecución de proyectos como acciones de aprendizaje, se estima significativo pues posibilita a los estudiantes involucrarse y realizar una actividad muy próxima al desempeño profesional. Para implementar y aplicar los Aprendizajes Basados en Proyectos, se requiere un análisis previo y una preparación acorde, a efectos que no se convierta en una pesada carga académica y difícil de superar. La fortaleza de su práctica en Carreras de Ingeniería consiste en afianzar comportamientos, destrezas y actitudes de los alumnos, tendiente a materializar exploraciones en el campo, así como formular eficientemente reportes, fortaleciendo competencias en los alumnos. En este trabajo se pone a consideración la implementación en asignaturas de aplicación a la ingeniería, en el cual se expone acerca de la carrera en la que están insertas, la preparación de las actividades de anteproyecto, y sus resultados, enumerándose fortalezas y debilidades de aplicación, así como las modalidades tendientes a subsanar obstáculos. Palabras clave: Ingeniería, enseñanza, aprendizaje, modalidades.

116 1. Introducción En México, tradicionalmente se ha carecido de una formación integral del alumno desde los primeros niveles de enseñanza. Lo anterior es basado en la propia experiencia, así como en la observación de la forma en que los diversos períodos de gobierno han tratado el problema de la educación en nuestro país. Entonces, a esas carencias se debe sumar apatía y las dificultades en el aprendizaje de los estudiantes de nivel superior, particularmente en las áreas de ingeniería. El Problema es complejo y de suma importancia lo cual supone que la solución no es tan fácil. Alonso en su artículo establece la importancia de la formación académica y personal del estudiante y comenta: El proceso de educación necesita de una interacción constante entre la asimilación del conocimiento y el desarrollo de la personalidad, ambos elementos constituyen una unidad indisoluble. En un sentido amplio educar es aprender a vivir de una forma más comprometida, más creativa, más auto determinada y más sana. Por lo que implica la integración de la unidad valorativa y de acción en la personalidad. Entre los indicadores funcionales de la personalidad tanto del tutor como del alumno tenemos el desarrollo de la flexibilidad, la capacidad de reflexión, la capacidad para reestructurar el campo de acción, los intereses y otros aspectos de la personalidad. Además debemos desarrollar la capacidad para organizar y estructural los contenidos en una dimensión futura de forma tal que sean efectivos en el ejercicio de las funciones reguladoras presentes de la personalidad [1]. En este sentido que se debe entender la integración entre alumno y profesor, lo cual es limitado en los sistemas de enseñanza tradicional, donde el profesor generalmente proporciona al alumno toda la información que este necesita para aprender nuevos conceptos académicos o técnicos. Generalmente no se enseña al estudiante la metodología para que él mismo sea capaz de obtener la información de manera independiente, lo cual lo limita cuando no hay nadie quien lo guie para encontrar la solución a algún problema determinado. Asimismo, como la formación de aquella parte de la personalidad del alumno que tiene que ver con su comportamiento profesional, esto produce que el ingeniero cuando se enfrenta al trabajo en la realidad, es incapaz a veces de tomar decisiones o de dirigir proyectos que técnicamente es capaz de realizar. 2. Tutoría en la metodología para desarrollo de proyectos En el Instituto Politécnico Nacional, ESIME Azcapotzalco, actualmente se imparte las asignaturas para el desarrollo de proyectos terminales para el desarrollo de proyectos terminales en la modalidad de titulación curricular. Se han desarrollado algunos apuntes [2], que sirven como base para la enseñanza de los futuros ingenieros la metodología fundamental que deben utilizar para el desarrollo de proyectos de investigación científica así como proyectos de ingeniería aplicada. Es imperante la necesidad de que dichos ingenieros, aparte de tener los conocimientos técnicos para el desarrollo de un proyecto determinado, posean también los fundamentos necesarios para la administración de proyectos y sobre todo, desarrollar en ellos la capacidad para dirigirlos y para la toma de decisiones. En este sentido, la tutoría por parte del profesor debe estar enfocada a atender las deficiencias que se han mencionado anteriormente, así como desarrollar en el futuro profesional la capacidad para trabajar en equipo, para desarrollar actitudes acordes a los problemas que se presentan en el desarrollo de proyectos [3]. El profesor de ingeniería debe ser capaz de despertar en el alumno, no solo el interés por el aspecto técnico de su profesión, también es necesario formarlo para que sea un ser humano integral, lo cual se logra con la inserción del tutor en aspectos de la vida del estudiante, que desde otra óptica serían vistos como aspectos ajenos a su profesión. De esta manera el tutor debe tener la suficiente

117 sensibilidad para poder influir en los siguientes aspectos: Mostrar empatía con el tutorado, es decir, ponerse en su lugar y actuar en consecuencia. Despertar el interés en el alumno por hacer bien las cosas, aún cuando nadie deba revisarlas. Desarrollar en él las aptitudes que posee para aplicarlas a la dirección y ejecución de cualquier proyecto. Enseñarle a creer que aún cuando en la realización de proyectos a veces las cosas parecen imposibles o muy difíciles, siempre hay soluciones viables para llevarlas a cabo. Hacerlo independiente en la búsqueda de las soluciones a los problemas de ingeniería, lo cual no implica que se aísle de las opiniones de los demás. Finalmente se puede decir que la principal cualidad del tutor que trata de encauzar la formación de un nuevo ingeniero, debe se la de predicar con el ejemplo. Muy claro está que la propia conducta del tutos, así como su misma personalidad y definitivamente los conocimientos académicos que sobre ciertos temas posea, serán la mejor metodología que este pueda emplear para lograr el éxito en su tarea de formador de profesionales. 3. Estrategia didáctica La estrategia de enseñanza basada en Proyectos se suele confundir con la estrategia de enseñanza basada en problemas y viceversa. Es oportuno aclarar que la enseñanza basado en problemas la atención se dirige a la solución de un problema específico, bien delimitado, con un intención didáctica predefinida y con una información que normalmente no lleva a atacar los problemas con metodologías de solución ya conocidas, también ya prefijadas en la teoría que se ve previamente al problema o a la par de su solución. Sin embargo, la Estrategia basada en Proyectos constituye una categoría de enseñanza más amplia que la enseñanza basada en Proyectos constituye una categoría de enseñanza más amplia que la enseñanza basado en problemas. Mientras que el proyecto pretende atender un planteamiento en específico, puede ocuparse además de otras que no son problema [5]. Una de las características principales de esta enseñanza es que el proyecto no se enfoca a aprender acerca de algo. Se enfoca en hacer algo. Está orientado a la acción. Claro (y porque no decirlo), está dirigido a la creación y al desarrollo de estrategias, quizás inéditas, que planteen soluciones de la misma naturaleza y no simplemente a metodologías planteadas por los libros de texto. Lo que da pie a que se cubra con este medio uno de los pilares básicos y fundamentales del nuevo modelo educativo, el saber hacer de forma innovadora. Una estrategia didáctica centrada en el estudiante y en su aprendizaje De a cuerdo al discurso oficial, que da como directriz utilizar estrategias centradas en el estudiante, el aprendizaje basado en proyectos nos muestra los siguientes puntos que manifiestan su eficacia: Se centra en el estudiante y promueve su motivación intrínseca. Estimula el aprendizaje colaborativo y cooperativo. Permite que los estudiantes realicen mejoras continuas e incrementarles en sus prototipos, presentaciones o dispositivos. Está diseñado para que el estudiante este comprometido activamente en hacer desarrollos en lugar de únicamente aprender sobre algo. Requiere que el estudiante realice un prototipo, máquina o componente que de solución al problema que él mismo ha planteado [6].

118 Los estudiantes se motivan intrínsecamente en la medida en que dan forma a sus proyectos para que encajen dentro de sus propios intereses y habilidades. Una estrategia enfocada en quien aprende. Los alumnos construyen nuevos conocimientos y habilidades, edificando sobre los conocimientos y habilidades que ya poseen. Los estudiantes realizan su investigación, empleando múltiples fuentes de información, tales como internet, libros, bases de datos en línea, DVD, entrevistas personales [5]. Una estrategia que incentiva la colaboración y el aprendizaje cooperativo. La instrucción entre pares se enseña y estimula la manera explícita. Los alumnos aprenden a aprender el uno del otro y también aprenden la forma de ayudar a que sus compañeros aprendan. Los alumnos aprenden a evaluar el trabajo de sus pares. Aprenden a dar retroalimentación constructiva tanto para ellos mismos como para sus compañeros [8]. Una estrategia que permite mejoras continuas incrementales La definición de lo que se va a lograr, al igual que los componentes con los que se trabaja el proyecto, permiten hacer modificaciones continuas y mejoras increméntales durante el desarrollo del mismo. Un proyecto se percibe como un proceso, no como un producto. A medida que se desarrolla el trabajo para el proyecto, tanto el proyecto mismo como el trabajo que se debe llevar a cabo, estarán bajo revisión permanente y pueden sufrir cambios sustanciales. Un proyecto tiene restricciones de tiempo. Por lo tanto, los alumnos deben tomar decisiones sobre el uso de éste. Si se emplea demasiado tiempo, mejorando un componente es posible que otros componentes no logren el mismo nivel de calidad y por lo tanto el proyecto, como un todo, puede sufrir retrasos en su finalización. Uno de los objetivos de esta estrategia es lograr que los alumnos aprendan a tomar las decisiones necesarias para alcanzar un nivel adecuado de calidad, tanto en sus proyectos, como en su propio desempeño. Una estrategia que se enfoca en habilidades mentales de orden superior La enseñanza basada en proyectos se diseña, tanto para facilitar el aprendizaje, como para aprender a aprender. Cada alumno está sumergido en un ambiente que incluye su propia retroalimentación, la de sus pares, profesores y otros. Este proceso de elaborar un proyecto permite y alienta a los estudiantes a experimentar, a crear sus propias metodologías o a redescubrir las ya existentes y a desarrollar en ellos un actuar estratégico, a aprender de sus errores y a enfrentar retos difíciles e inesperados. También se espera que desarrollen habilidades para ser personas que aprendan de manera independiente y autosuficiente. Desde la perspectiva académica el aprendizaje nos proporciona las siguientes características: a) Posee contenido y objetivo auténticos b) Utiliza la evaluación real c) Es facilitado por el profesor (pero el profesor actúa mucho más como

119 consejero en el sendero que no letrado en el estrado) d) Sus metas educativas son explícitas e) Está diseñado para que el profesor también aprenda. Una de las metas del trabajo consiste en ayudar a los alumnos, cuando existen recursos limitados, a definir y realizar los proyectos de la mejor forma posible. Se desea que sus alumnos desarrollen habilidades cada vez mejores para presupuestar recursos tale como su propio tiempo y asumir responsabilidades personal para terminar a tiempo el proyecto [5]. 4. Aplicación del aprendizaje basado en proyectos. Después de diversas experiencias en la impartición de asignaturas con contenidos en la Carrera de Ingeniería Mecánica, se constata que los estudiantes tienen una tendencia a llevar rápidamente los conceptos teóricos a la práctica y que la motivación para el trabajo en aspectos relacionados con la Ingeniería mecánica esta garantizada. Así pues, se decidió empezar una serie de trabajos específicos en forma de proyectos, aunque con una implicación menor que la que tendría realmente un proyecto final de carrera. El punto clave de inicio reside en como insertar correctamente estos trabajos en las asignaturas a impartir y como habilitar recursos, para su mejor provecho. A continuación seda la planificación del aprendizaje (Tabla 1). Tabla 1. Planificación de sesiones I. Asignación de trabajo a grupo II. Objetivos del trabajo. Búsqueda de información III. Estructura del trabajo. Parte teórica. Parte Aplicada IV. Desarrollo parte teórica V. Inserción de tablas comparativas y esquemas propios VI. Utilización correcta de Artículos, Revistas, libros e internet VII. Valoración del profesor sobre parte Teórica VIII. Desarrollo parte aplicada IX. Diseño propio de máquinas o sistemas X. Presupuesto económico XI. Conclusiones y revisión global XII. Valoración crítica del profesor sobre parte aplicada XIII. Referencias XIV. Síntesis del trabajo. Presentación oral XV. Valoración global del profesor La tabla 1, muestra la planificación del aprendizaje basado en proyectos insertado en una estructura de dos asignaturas de 2 créditos cada una; desde el punto de vista del profesor corresponde a 2 horas de clases a la semana y con una impartición total de 15 semanas. La carga de trabajo del alumno se convierte en 4.5 horas al suponer un total de 5 horas semanales durante 15 semanas incluyendo la asistencia de 2 horas de clase con el profesor, el desarrollo del proyecto con los compañeros y la preparación de la presentación final. En este formato el profesor actúa en primer lugar como guía, a continuación cambia el rol hacia la vertiente de todo ingeniero, el desarrollo de habilidades y aporte de ideas que puedan llevarse a la práctica. Posteriormente el profesor actúa como cliente demandante un producto de calidad al estudiante. Finalmente se procede a la presentación oral, siguiendo pautas similares a las que llevan a cabo en las lecturas de proyectos de fin de carrera en la ESIME-unidad azcapotzalco. 5. Evaluación En la evaluación del alumno se valora el desempeño, considerando que los alumnos resuelven problemas complejos y realizan tareas que también lo son. El énfasis se hace sobre las habilidades de pensamiento. De la misma forma que el contenido curricular en el aprendizaje basado en proyectos es auténtico porque es del mundo real, la evaluación es

120 referencia es una medición directa del desempeño y conocimiento que tiene el alumno de ese contenido. Los estudiantes comprenden claramente las reglas de la evaluación, que está orientada por y dirigida hacia el proyecto, la presentación, su prototipo y la clase de problemática que desarrollo durante el proyecto [5]. 6. Conclusiones La estrategia basada en proyectos es una herramienta que debe ser desarrollada y creada por el profesor y su equipo de trabajo (profesores adjuntos o laboratoristas), quienes deben estar convencidos y decididos a producir una forma atrayente y motivante para el alumno. Dicha estrategia, genera a partir del planteamiento de problemas que requieran de ciencia o de tecnología, soluciones inéditas para los alumnos, aunque no lo sean para la sociedad, y en la solución de dichos problemas se plantea la necesidad de la ciencia, ya sea matemática o física; en estos casos, los problemas llaman a los conceptos y a las teorías y no al revés, como se hacia en el pasado. El proyecto esta diseñado para facilitar el aprendizaje, así como para ayudar a lograr las metas educativas generales. Una meta específica de cada proyecto consiste en mejorar la capacidad de los alumnos para trabajar efectivamente en un ambiente de equipo. Si el proyecto lo está llevando a cabo un equipo integrado por varias personas de diversas disciplinas, se debe entonces aprender a ser un miembro efectivo de ese equipo. La evaluación completa del trabajo del alumno es auténtica. Este tipo de evaluación algunas veces se denomina valoración de desempeño, y puede incluir la evaluación continua del estudiante. En la evaluación auténtica se espera que los estudiantes resuelvan problemas complejos y realicen tareas que también lo son. 7. Referencias [1] Alonso, E. & Rivera, M.A.; El tutor a la luz de la universalización de la enseñanza. Retos y posibilidades en el ambiente escolar. [2] Rodríguez, M.R.; Apuntes de desarrollo prospectivo de proyectos, IPN, ESIME Zacatenco, México [3] Bernhard, P.; La formación en el uso de la información; Una ventaja en la enseñanza superior. Situación actual, Anales de Documentación, No. 5, Escuela de biblioteconomía y ciencias de la información. Universidad de Montreal, 2002, págs [4] P. Ponsa, C. Angulo; Experiencia práctica mediante aprendizaje basado en proyectos. XI Congreso Universitario de innovación Educativa en las Enseñanzas Técnicas, Julio [5] Moursund David, Aprendizaje por proyectos con las TIC, Capítulo 2, [6] Aquino Robles, José Antonio, Fernández Nava Cecilia; El filali Brahim. Las Estadías Industrial y de Investigación como medios Institucionales para el Desarrollo de Fin de Carrera en Ingeniería Mecatrónica, presentado en la decimonovena reunión de verano de verano de la IEEE Sección Acapulco, RVP-Al, [7] Quintana Santana, J.M., Socorro Bermúdez, M., Yáñez Santana, M.A., Martel Fuentes, O.; Aprendizaje basado en proyectos (abpy) en ingeniería mecánica ; presentado en el 7º Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica, México D.F [8] Alvarado Araujo, Rubén San Segundo, Javier Macías, Juan Manuel Montero, Octavio Nieto-Taladriz, Currículo en electrónica centrado en el aprendizaje basado en proyectos ; Madrid, Departamento de Ingeniería Electrónica. Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación. Universidad Politécnica de Madrid.

121 [9] Corso, M.A.; Introducción a la Ingeniería de proyectos ; Editorial LIMUSA, México 1973.

122 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. Ponencia: INNOVACIÓN Y MODELO DE NEGOCIO EN EL SECTOR SOFTWARE LIBRE PRESENTAN: M. en C. Graciela Muñiz Pineda, M. en C. Christian Muñoz Sánchez, Lic. Aurelio Díaz Sánchez Profesores-Investigadores de la: Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas Instituto Politécnico Nacional (UPIICSA-IPN). Té 950 Granjas-México, Iztacalco, D.F. C.P México. Tel. +(55) ext gmuniz@ipn.mx christianmsz@hotmail.com adiazsa@ipn.mx

123 RESUMEN En los últimos años el software libre se ha convertido en un concepto de uso común, sin embargo pocas personas realmente conocen las implicaciones que conlleva el uso de este tipo software. La presente investigación tiene como objetivo presentar algunas generalidades del software libre en relación a su modelo de negocio, así como mostrar aspectos que permiten comprender la magnitud y relevancia que hoy en día tiene este tipo de software en la población universitaria del país, así como en sectores públicos y privados. El acopio y análisis de la información se realizó con alumnos que cursan estudios de licenciatura e ingeniería que se imparten en la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas (UPIICSA) del Instituto Politécnico Nacional (IPN), debido a que la población joven es la que hace mayor uso de este tipo de software y es una muestra representativa de la zona Metropolitana de la Ciudad de México. Palabras Clave: Innovación, Modelo de Negocios, Software libre, Pronósticos INTRODUCCIÓN. 1. ANTECEDENTES DEL SOFTWARE LIBRE Entre los años 1960 y 1970 del Siglo XX, el software no era considerado un producto sino un añadido que los vendedores de computadoras centrales (los mainframes 1 ) aportaban a sus clientes para que éstos pudieran usarlos y era común que los programadores y desarrolladores de software compartieran libremente sus programas unos con otros. A inicios de los años setentas, cuando la informática todavía no había sufrido su gran boom, las personas que hacían uso de ella, en 1 Una computadora central o mainframe es una computadora grande, potente y costosa usada principalmente por una gran compañía para el procesamiento de una gran cantidad de datos; por ejemplo, para el procesamiento de transacciones bancarias. ámbitos universitarios y empresariales, creaban y compartían el software sin ningún tipo de restricciones, pero a finales de ésta década las compañías iniciaron el hábito de imponer restricciones a los usuarios, con el uso de acuerdos de licencia. En los años ochenta la situación empezó a cambiar. Las computadoras más modernas comenzaban a utilizar sistemas operativos privativos, forzando a los usuarios a aceptar condiciones restrictivas que impedían realizar modificaciones a dicho software. En caso de que algún usuario o programador encontrase algún error en la aplicación, lo único que podía hacer era darlo a conocer a la empresa desarrolladora para que esta lo solucionara. Aunque el programador estuviese capacitado para solucionar el problema y lo desease hacer sin pedir nada a cambio, el contrato le impedía que mejorase el software (Steinmuller, 2004). En 1984 se creó el proyecto GNU (General Publical License), y un año más tarde creo la FSF (Free Software Foundation) en donde se introduce una definición para software libre y

124 el concepto de copyleft 2, el cual desarrolló para dar a los usuarios libertad y para restringir las posibilidades de apropiación del software. d) Libertad para mejorar y modificar el programa y publicar las modificaciones con el acceso al código fuente. 2. SOFTWARE LIBRE: EL CONCEPTO El software libre puede definirse como todo software que brinda la libertad a los usuarios para ejecutar, copiar, distribuir, estudiar, cambiar y mejorar el programa; de modo más preciso, se refiere a cuatro libertades de los usuarios del software 3 : a) La libertad de usar el programa, con cualquier propósito. b) La libertad de estudiar el funcionamiento del programa, y adaptarlo a las necesidades. c) La libertad de distribuir copias, con lo que puede ayudar a otros. d) La libertad de mejorar el programa y hacer públicas las mejoras, de modo que toda la comunidad se beneficie. 3. CARACTERISTICAS DEL SOFTWARE LIBRE Al término software libre se le asocian cuatro libertades (Aramand, 2008): a) Libertad para ejecutar el programa en cualquier sitio, con cualquier propósito y para siempre. b) Libertad para estudiar el programa y adaptarlo a nuestras necesidades, con acceso al código fuente de éste. c) Libertad de redistribución -gratuita o no-, de modo que se pueda colaborar. 2 El copyleft es un método general para hacer un programa (u otro tipo de trabajo) libre, exigiendo que todas las versiones modificadas y extendidas del mismo sean también libres. 3 Información de la Free Software Foundation - GNU General Public License 4. DIFERENCIAS ENTRE EL MODELO DE NEGOCIO DEL SOFTWARE COMERCIAL Y EL SOFTWARE LIBRE 4.1 Software Comercial a) Empresas de desarrollo, distribución y servicios. En el modelo comercial son estas las empresas que crean los productos, y generalmente, las únicas que pueden modificarlos puesto que el código fuente es de su propiedad. Por tanto, el software está bajo su control y estrategia. Son las únicas responsables del contacto directo con el cliente y de su adaptación del software para que proporcione el máximo valor añadido a los clientes. b) Empresas de servicios sobre software comercial. Estas empresas crean desarrollos y dan servicios sobre software comercial, que no pueden modificar ni distribuir libremente. Existe aquí el concepto de partner, que es una empresa certificada por el fabricante para dar servicios relacionados con sus productos. c) Usuarios de software comercial. Los usuarios finales compran el software y lo utilizan, pudiendo emplear algún servicio añadido de las empresas anteriores. Cuando necesitan nueva funcionalidad, deben esperar a una nueva versión del fabricante. Cuando encuentran un fallo deben solicitar una corrección también al fabricante (Mowery, 1999). d) Empresas clientes de software comercial.

125 Las empresas compran el software y lo utilizan para dar valor añadido a sus productos o servicios, estas empresas generalmente requieren los servicios de alguien que les respalde en la utilización del software, tanto en formación como generalmente en servicios de consultoría o desarrollo de productos propios. Como usuarios, tienen el mismo problema con los fallos y las nuevas funcionalidades (Partida, 2004). Es importante señalar que la única posibilidad de mejora del producto viene por parte de la empresa creadora y poseedora del código fuente. Esta empresa debe velar por que el producto o los servicios sean lo que los clientes necesitan. 4.2 Software Libre a) Desarrolladores Libres. Son personas que de manera altruista 4 colaboran en la creación de un producto. Muchas veces son iniciadores en solitario de un proyecto por interés personal, lo que luego da lugar a una comunidad de usuarios con los mismos intereses compartidos (Steinmuller, 2004). b) Empresas de distribución, desarrollo y servicios. Existen empresas dedicadas a distribuir el software libre en soporte físico. Además generalmente estas empresas crean una línea del software con su marca comercial. El ejemplo más claro de esto son las distintas distribuciones de Linux que existen: RedHat, Mandrake, SuSe. c) Empresas de desarrollo y servicios sobre software libre. 4 Numerosas personas dedican su tiempo no sólo a crear el software libre, sino además a dar respuesta al resto de usuarios sobre el software. Los foros en Internet de los programas de Código Abierto están llenos de gente que dedica su tiempo a contestar dudas sobre el uso de software libre. Estas empresas son el equivalente al modelo comercial, pero dan soporte y realizan desarrollos sobre el software de código abierto, para proporcionar a sus clientes las ventajas que de ellos puedan derivarse. d) Empresas clientes de software libre. Las empresas que deciden la utilización del software libre tienen las mismas necesidades de crear valor añadido a sus productos, y necesitan también generalmente una empresa que les dé servicio de formación o consultoría. En estos casos, además, disponen del código fuente para modificarlo a sus necesidades. De las diferencias entre los dos modelos, podemos observar que la más importante es el valor agregado que se pueda proporcionar al software. Es decir, cuantas más partes puedan asegurarse la modificación y mejora del código, más posibilidades tendrán que éste sea mejorado y adaptado a las necesidades reales del mercado (Merrit, 2008). Podemos resumir que las empresas dedicadas al Software Libre pueden generar ingresos por varios métodos; por los cuales existirían clientes dispuestos a pagar un precio: a) Distribuciones con valor añadido como facilidades de instalación o administración. b) Servicios de formación. c) Servicios de consultoría y desarrollos personalizados sobre software libre. d) Servicio de soporte, mediante contratos de asistencia y resolución de errores, o soportes telefónicos u online. e) Ventas de productos relacionados: libros, documentación, objetos de marca, etc.

126 5. SOFTWARE LIBRE Y SU ESTRATEGIA EMPRESARIAL La empresa puede y debe definir claramente su misión y estrategia. Una empresa que dé soporte o servicios sobre software libre generalmente también producirá modificaciones en el mismo, compartidas por toda la comunidad. El problema puede surgir cuando la evolución del software de manera externa a la empresa no sea el esperado o planificado en la estrategia de la empresa. Una frase muy reveladora de la situación que se produce aquí es la pronunciada por Robert Young, fundador de RedHat 5 : El competidor también es colaborador. La estrategia empresarial de una empresa basada en código abierto no puede olvidar nunca esto. De hecho, debe contemplar la libertad del software como algo a promover, ya que es la idea principal del movimiento. Por esto, la empresa debe creer realmente en las ventajas del software libre como mejora para los usuarios, o empezaría traicionando su propia estrategia que debe ser definida defendiendo el movimiento de software libre. Cualquier mejora en el software producida debe ser compartida a los demás usuarios. (Stallman, 2004). Una estrategia que intente cubrir un nicho poco explotado en el software puede llevar a crear un software de código abierto nuevo, o a explotar los servicios que se pueden proporcionar sobre uno ya existente. Asimismo hay empresas que cubren nichos con software propietario, Apple es un caso de éxito (Trott, 2003). 5 Red Hat es una empresa famosa en todo el mundo por los diferentes esfuerzos orientados a apoyar el movimiento del software libre. No sólo trabajan en el desarrollo de una de las distribuciones más populares de Linux, sino también en la comercialización de diferentes productos y servicios basados en software de código abierto. Asimismo, poseen una amplia infraestructura en la que se cuentan más de empleados en 28 lugares del mundo. Este tipo de software representa ventajas que saltan a la vista de forma inmediata, la utilización de un software libre se traduce en el uso de tecnologías de bajo costo que son una oportunidad latente para el crecimiento económico en contraste con los altos costos que representa la compra y el uso de licencias de software con derechos. En México el uso del software libre ha venido aumentando paulatinamente, las empresas han adoptado este tipo de herramientas tecnológicas a fin de contrarrestar el uso de software pirata; tomando en consideración que en 2007 el 67% de las empresas en México tenía software pirata 6, y teniendo en cuenta que los empresarios buscan el disminuir los costos que el software representa pero sin caer en la ilegalidad que el uso de software pirata conlleva, en los próximos años podríamos estar hablando de un porcentaje elevado de empresas que utilizan software libre. El uso de software libre no solo compete al sector privado, este se encuentra representado de igual forma en la administración pública; de acuerdo a estudios realizados por la consultaría Select, en estados como Quintana Roo y Zacatecas la penetración de software libre representa un 100% y 83% respectivamente, si bien en la gran mayoría de los estados de la republica la tendencia al uso de software libre aún no se da en una forma total, los estudios realizados pronostican, al igual que en el sector privado, un aumento considerable en la administración pública en los próximos años. 6. JUSTIFICACIÓN Si bien como enfatizamos anteriormente, la penetración del software libre en la 6 Software libre, una alternativa de ahorro en México, Diario de Ciencia y Tecnología La Flecha, Febrero 2007, disponible en: -libre-una-alternativa-de-ahorro-en-mexico

127 administración pública ha venido creciendo, aun cuando en México no existe ningún apoyo directo por parte del gobierno al software libre, caso contrario a lo que sucede en países como Venezuela, en donde por orden presidencial se ha decretado que la administración pública nacional empleará prioritariamente Software Libre 7, como ya se mencionó, para países en vías de desarrollo el buscar un desarrollo económico disminuyendo costos en el uso de tecnologías de información es un opción plausible con el uso del software libre. Una vez analizados algunos aspectos fundamentales del software libre, es posible comprender la relevancia que este tema representa, si bien, se ha hecho mención de la inferencia que el software libre tiene a grandes niveles, llámese empresas o gobiernos, es interesante el analizar que sucede en un segmento de la población en específico: las instituciones educativas de nivel superior. Hoy en día las tecnologías y sistemas de información son fundamentales para cualquier estudiante ya que apoyan en gran medida su desarrollo profesional, es importante determinar la tendencia que se está suscitando en estas instituciones dado que esta formación de capital humano en el futuro interactuará en el ámbito laboral tanto en el sector público como privado, por ende tiene y tendrá una marcada influencia en el futuro del software libre en nuestro país. 7. OBJETIVO PRICIPAL Identificar los elementos que motivan a los estudiantes de la UPIICSA-IPN a utilizar el software libre, que permita definir una tendencia en el uso y aplicación de esta tipología de software en las instituciones de educación superior e impacto en el mercado. 7 Gaceta oficial del Gobierno Venezolano No , Decreto No , 23 de diciembre de OBJETIVOS ESPECÍFICOS a) Establecer las principales aplicaciones que se le dan al software libre b) Determinar los tipos de aplicaciones con mayor mercado potencial en el futuro. c) Establecer la preferencia de la población en relación al tipo de software libre. 8. METODOLOGÍA A fin de lograr un desarrollo adecuado de la investigación se establece el siguiente marco metodológico. La naturaleza del estudio está basada en un método deductivo que permite partir de un aspecto general a fin de llegar a los puntos y planteamientos particulares para la investigación. En lo que respecta a las técnicas de investigación empleadas, la investigación está basada en técnicas de recopilación de información para su posterior depuración tabulación y análisis, todo a fin de contar con una base de información competente que permita realizar un análisis gráfico comparativo para ejemplificar y explicar el comportamiento en usos y tendencias del software libre mostrando las variables aplicables al estudio. La técnica de recopilación de información seleccionada fue el cuestionario. El cuestionario es un sistema de preguntas racionales, ordenadas en forma coherente, tanto desde el punto de vista lógico como psicológico, expresadas en un lenguaje sencillo y comprensible, que generalmente responde por escrito la persona interrogada, sin que sea necesaria la intervención de un encuestador. El cuestionario permite la recolección de datos

128 provenientes de fuentes primarias, es decir, de personas que poseen la información que resulta de interés (García-Córdoba, 2002). Con la aplicación del cuestionario se pretende: a) Traducir con preguntas precisas, el planteamiento del problema b) Conformar una herramienta precisa que distorsione mínimamente las respuestas de los encuestados. c) Poner en ejecución el proceso de investigación d) Propiciar calidad en la información obtenida. Para este estudio en particular se determinó realizar el trabajo de campo en la comunidad estudiantil de la UPIICSA, como una muestra representativa de las escuelas de educación superior y de la población joven que hace un uso mayor de este tipo de software. 9. SELECCIÓN DE LA MUESTRA El estudio tiene como muestra representativa la UPIICSA, por lo que a fin de contar con información de toda la población de la unidad, se procedió al cálculo de la muestra a la que será aplicable el cuestionario, estableciendo los siguientes valores, quedando como sigue: Después de tener la muestra representativa, realizamos el diseño del cuestionario, con la finalidad de obtener información relativa a la utilización, preferencias, hábitos de características y consumo de software libre. Los temas relacionados con Software Libre a encuestar fueron los siguientes: 1) Finalidad de uso 2) Forma de adquisición 3) Tipos 4) Hábitos de consumo 5) Tiempo de utilización 6) Actualización 7) Preferencias La aplicación de las encuestas se realizó entrevistando alumnos de todos los edificios de la unidad, en días y horas diferentes para tener la confianza de no duplicar las encuestas, y para tener una muestra más representativa de la población con alumnos de todas las carreras que se imparten en esta unidad Profesional. Después de tener todos los cuestionarios aplicados, se procedió a la captura y análisis de la información obtenida, la cual se hizo en hoja de cálculo (Excel), y posteriormente el análisis de la información la podemos observar a continuación: Tamaño de la población total de la UPIICSA = 10,000 alumnos Error máximo esperado = 5% Nivel de confianza = 95% Tasa de respuesta esperada = 100% Tamaño de la muestra = 370 alumnos 8 8 Cálculo realizado a través del Sistema de Cálculo para un tamaño de muestra, Consulta Mitofsky, Septiembre 2011, disponible en cal_tama.html

129 10. CONCENTRADO DE INFORMACIÓN Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS. 1.- FINALIDAD DE USO. 1. Con que finalidad utilizas el software libre? 1% 6% 34% 59% a) Uso personal diversión b) Uso profesional - académico c) Para distribución - negocio o venta d) Para realizar modificaciones y mejoras - programar nuevo softw are El 59% usa el software libre con fines profesional-académico y con el 34% para uso personaldiversión, 6% para realizar modificaciones y mejoras, y finalmente el 1% con fines lucrativos. 2.- FORMA DE ADQUISICIÓN. 2. Cuál es la forma en que obtienes el software libre? 10% 23% 67% a) Descarga directa en línea b) Intercambio con alguna persona c) Registro por correo

130 # de Respuestas # de Respuestas 2. Cual es la forma en que obtienes el software libre? Administración Industrial Ingeniería Industrial Ingeniería en Informática Ciencias de la Informática Ingeniería de Transporte Carreras a) Descarga directa en línea b) Intercambio con alguna persona c) Registro por correo Se observa que la forma más común de obtener software libre es por medio de la descarga directa en línea con un 67% que es muy superior en relación al intercambio con algún conocido con un 23% y el 10% a través del registro por correo, esta tendencia se mantiene uniforme en todas las carreras. 3.- TIPO DE SOFTWARE LIBRE. 3. Cual es el tipo de software libre que utilizas? 16% 1% 7% 36% 19% 22% a) Sistema operativo(linux,,simbian, Ubuntu) b) Programas de audio y video (Winamp, Real player, Ares, Lime w ire) c) Convertidores y compresores de archivos (WinRAR, WinZIP, 7-zip) d) Softw are de seguridad (Nod 32, Kaspersky, AVG) e) Navegadores w eb (Mozilla Firefox, Opera, Safari, Netscape) f) Otros 3. Cual es tipo de software libre que utilizas? Administración Industrial Ingeniería Industrial Ingeniería en Informática Ciencias de la Informática Ingeniería de Transporte Carreras a) Sistema operativo(linux,,simbian, Ubuntu) b) Programas de audio y video (Winamp, Real player, Ares, Lime w ire) c) Convertidores y compresores de archivos (WinRAR, WinZIP, 7-zip) d) Softw are de seguridad (Nod 32, Kaspersky, AVG) e) Navegadores w eb (Mozilla Firefox, Opera, Safari, Netscape)

131 # de Respuestas Se observa que el tipo de software más utilizado en la comunidad de la escuela es relacionado a programas de audio y video con un 36%, siguiendo los programas que son convertidores y compresores de archivos con un 22%, no menor el caso de programas de seguridad con un 19%, navegadores web con el 16% y al final el 7% para sistemas operativos. 4.- FRECUENCIA DE UTILIZACIÓN. 4. Con que frecuencia utilizas software libre? 6% 2% 19% 30% 42% a) Siempre b) Casi siempre c) A veces d) Casi nunca e) Nunca 4. Con que frecuencia utilizas software libre? Administración Industrial Ingeniería Industrial Ingeniería en Informática Ciencias de la Informática Ingeniería de Transporte Carreras a) Siempre b) Casi siempre c) A veces d) Casi nunca e) Nunca En la frecuencia de uso se observa que el 42% de la población casi-siempre lo utiliza, el 30% a veces, el 19% siempre, 6% casi-nunca y un 2% nunca lo utiliza. 5.- TIEMPO DE UTILIZACIÓN.

132 # de Respuestas 5. Desde hace cuanto tiempo utilizas software libre? 12% 10% 16% 27% 36% a) Mas de 6 años b) Mas de 4 años c) Mas de 2 años d) Mas de 1 año e) Menos de 1 año 5. Desde hace cuanto tiempo utilizas software libre? Administración Industrial Ingeniería Industrial Ingeniería en Informática Ciencias de la Informática Ingeniería de Transporte Carreras a) Mas de 6 años b) Mas de 4 años c) Mas de 2 años d) Mas de 1 año e) Menos de 1 año El 36% de la población lo utiliza el software libre hace más de 4 años, un 27% más de 2 años, un dato importante es que un porcentaje del 16% lo utiliza hace más 6 años, un 12% hace más de 1 año y por último un 10% menos de 1 año. 6.- FRECUENCIA DE ACTUALIZACIÓN. 6. Con que frecuencia buscas actualizaciones o nuevo software libre? 10% 6% 8% 76% a) 1 vez al mes b) 1 vez a la semana c) 2 veces a la semana d) Diario

133 # de Respuestas 6. Con que frecuencia buscas actualizaciones o nuevo software libre? Administración Industrial Ingeniería Industrial Ingeniería en Informática Ciencias de la Informática Ingeniería en Transporte Carreras a) 1 vez al mes b) 1 vez a la semana c) 2 veces a la semana d) Diario El 76% de la población busca actualizaciones o nuevo software libre con una frecuencia de 1 vez al mes, un 10% 1 vez a la semana, se observa que un 8% lo hace diario y con un 6% con una frecuencia de 2 veces a la semana. 7.- PREFERENCIA RESPECTO AL SOFTWARE CON LICENCIAS. 7. Por que prefieres el software libre sobre el software con licencias? 7% 5% 40% 48% a) Por economía b) Por que es fácil de adquirir c) Por que es más sencillo de utilizar

134 # de Respuestas Por que prefieres el software libre el software con licencias? 0 Administración Ingeniería Industrial Ingeniería Industrial en Ciencias Informática de la Ingeniería Informática de Transporte Carreras a) Por economía b) Por que es fácil de adquirir En cuanto a la preferencia del software libre en comparación del software con licencia el 48% de la población prefiere el software libre por el costo, un 40% porque es más fácil de adquirirlo, un 7% porque es más sencillo de utilizar y un 5% porque es más seguro. libre en México, así como promover, difundir y CONCLUSIONES apoyar el uso y desarrollo del mismo. Después de analizar la información obtenida en el muestreo realizado se pudo concluir que la utilización del software libre entre la comunidad estudiantil de la UPIICSA se centra hacia el uso y aplicación en cuestiones de índole profesional y académico; sin bien es cierto que este tipo de herramientas informáticas han ganado popularidad por su uso recreativo y de entretenimiento, la investigación realizada demuestra que la utilización del software libre no se da para estas cuestiones (59% contra 34% respectivamente). El aumento gradual del uso en el software libre ha propiciado que en nuestro país existan organizaciones enfocadas exclusivamente a representar esta industria de software, ejemplo de ello es la Asociación Mexicana Empresarial de Software Libre A.C así como la Fundación de Software Libre de México A. C. en ambos casos el principal objetivo es dar un apoyo legal y de estructura al movimiento de software RECOMENDACIONES La tendencia actual del uso y aplicación del software libre ha venido en aumento en muchos sectores; el muestreo realizado permite establecer un parámetro de tendencia y comportamiento que es aplicable al sector educativo en las instituciones de nivel superior. Este uso creciente como se mencionó, no es un hecho aislado, el software libre ha cobrado fuerza en los últimos años, su utilización que si bien comenzó en los hogares para uso personal fue creciendo hasta llegar a sectores de gran importancia como lo es el gubernamental o el sector educativo, que es el que compete a esta investigación. De forma general se puede decir, que el software libre es una herramienta que ha logrado posicionarse en el mercado gracias a características que lo hacen más atractivo para

135 los usuarios, la facilidad en su obtención aunado al costo menor que representa su uso, es fundamental para que un consumidor lo prefiera aun sobre un software con licencias. Los programadores de software deben poner especial atención a este mercado que promete ser muy rentable en el mediano y largo plazo, ya que hoy por hoy el software libre es una realidad en el mercado de la informática. BIBLIOGRAFÍA ARAMAND, Majic. (2008). Software Products and services are high tech? New product development strategy for software products and services. Elsevier, The Nertherlands. GARCÍA CÓRDOBA, Fernando. (2002). El Cuestionario. México, Editorial Limusa. MERRIT, Humberto. (2008). La difusión de la tecnología de discos ópticos en México. CIECAS-IPN, México. MOWERY, Stan. (1999). The computer software industry. Cambridge University Press, United Kingdom. PARTIDA, Raquel. (2004). Instituciones empresariales, educativas y laborales en el cluster de la electrónica de la zona centro. U. de G., Colegio de la Frontera Norte, México. STEINMULLER, Edward. (2004). The software sectoral system of innovation. Cambridge University Press, United Kingdom. TROTT, Paul. (2006). Innovation and market research. Pergamon, The Nertherlands.

136 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. APLICACIONES PARA INTERFAZ CEREBRO-COMPUTADORA Dr. Eduardo de la Cruz Gámez, Dra. Miriam Martínez Arroyo, Ing. Artemio de la O, M.T.I. Jorge Carranza Gómez Instituto Tecnológico de Acapulco (744) al 19, ext 2044 y 2045 gamezeduardo@yahoo.com, miriamma_ds@hotmail.com, Tema de la convocatoria: Investigación científica, tecnológica y educativa RESUMEN Este trabajo aborda un breve resumen sobre el estado del arte de las tecnologías de Interfaz Cerebro-Computadora (BCI, Brain Computer Interface). También se analizan diversas propuestas de aplicación de los sistemas BCI, así como las tecnologías de dispositivos BCI comerciales más populares, lo que lleva a este equipo de investigación a experimentar con uno de ellos en particular, dando pie al inicio de toda una gama de desarrollo de aplicaciones para apoyo a problemas que van desde el contexto cognitivo hasta discapacidades del habla y también motoras. PALABRAS CLAVE BCI, Cognitivo, Emotiv, EP300 Introducción Una Interfaz Cerebro-Computadora (BCI) es un dispositivo electrónico que permite la comunicación entre las funciones mentales o cognitivas de un individuo creadas a partir del cerebro donde las señales eléctricas son captadas, preprocesadas y clasificadas para comunicarse con un medio externo, ya sea una computadora o un hardware específico. Las aplicaciones de las BCI han aumentado durante las últimas dos décadas, desde controlar el encendido y apagado de luces, uso de sillas de ruedas, control de una computadora, movimientos en el espacio hasta videojuegos. El interés en las BCI se reporta en los artículos de alto impacto desde El interés de la comunidad de investigadores ha ido en aumento para llegar a una cifra de 1081 publicaciones, esto muestra que la investigación es insipiente y actual. Diversas definiciones han sido utilizadas a lo largo del tiempo para describir a los BCI, sin embargo fue hasta el 2002, cuando J. R. Wolpaw, N. Birbaumer, D. J. McFarland, G. Pfurtscheller, y T. M. Vaughan propusieron la definición más aceptada Una interfaz directa cerebro-computadora es un dispositivo que provee el cerebro con una nueva comunicación no-muscular y un canal de control. Los sistemas BCI más ampliamente extendidos usan la señal EEG para el registro de la actividad cerebral por su sencillez y economía. Clasificación La investigación en torno a las BCI se ha convertido en una labor multidisciplinaria debido a sus

137 componentes médicos, eléctricos y electrónicos, tratamiento de señales, neurociencias y finalmente las aplicaciones que van desde la computación, domótica hasta la robótica y entretenimiento. Por lo anterior se han creado nuevas líneas de investigación para el acercamiento a esta tecnología. El primer acercamiento realizado incluye la interacción visual con el usuario para medir las ondas cerebrales en respuesta a los estímulos visuales. Esto ha creado una base firme de desarrollo midiendo la respuesta de la onda neuronal EP300, llamada así debido a su duración aproximada de 300 milisegundos. Otra aproximación ha sido mediante el uso de estímulos auditivos, donde se reproducen las señales electroencefalográficas (EEG) con dispositivos MIDI de audio. El cerebro humano presenta actividad eléctrica debido a dos causas. La primera es interna, esto es, debido a su funcionamiento involuntario como el control de la respiración, digestión, etc. y por voluntad del individuo, al mover su cuerpo, hablar o pensar, etc. La segunda causa de la actividad cerebral es la aparición de estímulos externos, a través de algún sentido, como la vista, oído, olfato, gusto o tacto. Esto lleva a una clasificación de las BCI dependiendo de su implementación y del origen de las señales cerebrales. De acuerdo a su implementación se clasifican en dos: -Invasivas: Es decir, son implantadas directamente en el cerebro y su principal aplicación es en el área de prótesis para devolver el movimiento a alguna extremidad. -No Invasivas: La adquisición de las señales se realiza empleando electrodos, colocados en la superficie del cuero cabelludo. detección de la onda EP300, la cual está relacionada a la toma de decisiones, tiene una duración de unos 300ms y se puede observar en el electroencefalograma. Los potenciales evocados pueden ser provocados por estímulos visuales (PEV) o auditivos (PEA). En la técnica de PEV [EP300], se trabaja con una matriz de imágenes, las cuales representan una determinada actividad, y el procedimiento es iluminar primero las filas y después las columnas, para detectar, cual es la actividad que el usuario desea llevar a cabo. Respecto a los PEA, se provoca un estímulo sonoro, para generar la onda EP300, dependiendo de la intensidad, duración y frecuencia, del estímulo. La principal ventaja de este tipo de BCI es el tiempo de entrenamiento que se requiere para que el usuario pueda controlar la interfaz. Y dentro de sus desventajas se puede mencionar que depende de la frecuencia con que se presenta el estímulo y por ende de la concentración del usuario. -Endógenos, este tipo de interfaces no requieren una estimulación externa, esto quiere decir, que el usuario debe ser capaz de concentrarse y generar los patrones de onda que se necesitan para ejecutar alguna actividad, por esta misma razón, este tipo de interfaces requieren de una serie de entrenamientos previos, para que el sistema responda a los patrones de onda del usuario. Un tipo de aplicación que incluye una BCI involucra los siguientes componentes: el usuario, el dispositivo para captura de señales EEG, sistema de procesamiento de señales y el ambiente virtual, como se puede apreciar en la Figura1. De acuerdo al origen de las señales se clasifican en: -Exógenas, se le muestra al usuario una estimulación externa. Para generar la actividad cerebral que es utilizada por la BCI. Para el desarrollo de este tipo de BCI se utiliza la técnica de potenciales evocados (PEs), y se basa en la Figura 1. Descripción de la interfaz cerebro computadora para aplicaciones computacionales. Aplicaciones

138 Existen aplicaciones para personas con discapacidades motoras severas en donde el individuo está completamente paralizado, teniendo restringidas por tanto las facultades tanto para la comunicación verbal como para la no verbal, se describe a este tipo de pacientes con el término locked-in (encerrado dentro de sí mismo). Este término se refiere a individuos que en estado consciente, son incapaces de usar sus músculos y por tanto no pueden comunicar sus necesidades o emociones. Se trata de una mente sana encerrada dentro de un cuerpo paralizado. Causas de esta situación pueden ser trombosis, accidentes con traumatismos o enfermedades degenerativas de naturaleza neurológica. Se han desarrollado diversos sistemas de apoyo al respecto, desde una simple aplicación de software SÍ/NO, hasta teclados virtuales con los que se pueden deletrear palabras. Existen trabajos en los que se subdivide el alfabeto en mitades que el paciente va seleccionando mediante un sistema BCI hasta conseguir identificar la letra que se desea. Existen estudios similares que proponen el uso de un alfabeto que se dispone en una matriz bidimensional. El Instituto Fraunhofer FIRST (IDA) desarrolló el HEX-o-Spell. Este sistema consiste en una aplicación para la escritura en la que los distintos caracteres se muestran en la pantalla en forma de hexágonos. Una flecha recorre los grupos de hexágonos y mediante una decisión binaria se selecciona en el tiempo uno de los hexágonos. A continuación el conjunto de letras se expande en otros hexágonos hasta poder decidir un único carácter. Estos y otros métodos han mostrado ser eficaces a la hora de la identificación del carácter a ser comunicado. Sin embargo el número de caracteres procesados por minuto sigue siendo bajo. Por ejemplo, para BCI que deletrean palabras basándose en el uso de la señal EP300, la cantidad de caracteres que puede escribirse, sin tener en cuenta información extraída del contexto, es de aproximadamente 8 caracteres por minuto. Sin embargo el uso de entornos de realidad virtual en el entrenamiento de sistemas BCI se ha mostrado eficaz debido a su grado de inmersión, motivación y entorno seguro de operación, ejemplo de esto es el desarrollado en la Universidad de Graz, el cual usa un sistema BCI y entornos de realidad virtual para hacer una visita por la Biblioteca Nacional Austriaca. Otra fuente de aplicaciones está en la restauración de movimiento para personas con discapacidades motoras. Se han usado señales corticales para controlar una mano restaurando la conexión entre el cerebro y el brazo paralizado. Otros estudios han usado señales extraídas directamente del cerebro para mover una mano virtual, con la esperanza de que la simulación pudiera dar pistas sobre cómo incluir la Estimulación Eléctrica Funcional a los sistemas BCI para restaurar el movimiento. Ver figura 2. Figura 2. Control de prótesis mediante BCI Desarrollos comerciales BCI OCZ Technologies, comercializa el Neural Impulse Actuator (NIA) y se utiliza como un control de joystick, se conoce como NIA Game Controller. Consiste de 3 electrodos que toman señales de la frente del jugador, ver figura 3. Figura 3. NIA Game Controller.

139 Este equipo utiliza un canal de electrooculografía (EOG), otro de electromiografía (EMG) y uno de electroencefalografía (EEG), para recibir las señales y con los datos entrenados, seleccionar la acción a ejercer como un joystick convencional para juegos, este equipo se conecta con un puerto USB 2.0 de forma cableada La empresa NEUROSKY, distribuye la interface Mindset, ver figura 4. El cual hace las veces de diadema multimedia que se conecta vía Bluetooth al PC. Posee un único canal que mide la actividad EEG de la frente. aplicaciones BCI dentro de la carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales del I.T.A. Entre las diversas opciones con las que cuenta el BCI Emotiv se encuentra una interfaz capaz de mostrar un mapa en tiempo real de la actividad EEG por zonas del cerebro en 3D. Por ejemplo, las señales Delta (0.5-4Hz) indican un sueño profundo, las señales Theta (4-8Hz) indican estados de meditación profundos, las señales Alpha (8-15Hz) indican estados relajados y las señales Beta (15-30Hz) indican un estado mental alerta y listo para procesar información. Vea la figura 6. Figura 4. Mindset de Neurosky Emotiv Epoc (Figura 5), es un sistema que consiste en 14 electrodos repartidos en la zona frontal de la cabeza, que se conectan a través de un dispositivo Bluetooth al Computador. El equipo utiliza electromiografía, electroencefalografía y un giroscopio, que permiten detectar las expresiones faciales, así como la actividad cerebral para controlar por software al computador. Figura 5. Emotiv Epoc. Este dispositivo fue elegido por nuestro grupo de trabajo de investigación para el desarrollo de Figura 6. Diversos estado de actividad cerebral en 3D. CONCLUSIONES En este trabajo se ha abordado una pequeña descripción del desarrollo y clasificación de los sistemas de interfaz cerebro-computadora, así como diversas aplicaciones experimentales que se han desarrollado para soportar esta tecnología de control neuronal. En el transcurso de esta investigación se ha podido experimentar con un dispositivo BCI de la empresa Emotiv, los resultados son alentadores por que se ha podido interactuar con el software de desarrollo de aplicaciones, lo que permitirá al equipo de trabajo empezar a desarrollar soluciones a problemas tanto de orden cognitivoafectivo como así también en discapacidades motoras, estos experimentos se llevarán a cabo en un futuro proyecto de investigación del departamento de Sistemas y Computación dentro del I.T.A.

140 Referencias bibliográficas 1. Interfaz Cerebro Computadora para el Posicionamiento de Un Robot Virtual Gabriel Sepúlveda Cervantes, Neyli-Han Montaño Martínez, Marco Antonio Román Pérez, CIDETEC IPN. 2. Técnicas de clasificación para neuroseñales, scientia et technica año XVII, no 46, Diciembre Universidad Tecnológica de Pereira, Colombia. ISSN p?rev=46&sec=6&pag=3 4. Wikipedia, señal EP Interfaz BCI de altas prestaciones basada en la detección y procesamiento de la actividad cerebral (BCI-DEPRACAP), Tesis Doctoral. Miguel Ángel López Gordo. Universidad de Granada Revista Ingeniería Biomédica, ISSN , número 1, Mayo 2007, págs , Escuela de Ingeniería de Antioquia Universidad CES, Medellín, Colombia. 7. Measurement Science Review, Volume 2, Section 2, 2002, Fundamentals Of EEG Measurement, M. Teplan, Institute of Measurement Science, Slovak Academy of Sciences, Bratislava, Slovakia. 8. Emotiv Epoc,

141 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. PROPUESTA DE PLAN AMBIENTAL DEL INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ACAPULCO Dra. Elisa Cortés Badillo, Dr. Eloy Mata Carrillo, Dra. Miriam Martínez Arroyo, Dra. María Laura Ortiz Hernández. Instituto Tecnológico de Acapulco (744) al 19, ext. 2035, 2036 y 2044 Universidad Autónoma del Estado de Morelos (777) , ext elicorbad@gmail.com,prof.mata@gmail.com, miriamma_ds@hotmail.com,ortizhl@buzon.uaem.com Tema de la convocatoria: Ecología y medio ambiente Introducción El Programa Sectorial de Educación (SEP, 2007), plantea que el desarrollo del país requiere de un sistema de educación superior con mayor cobertura y mejor calidad, en el que se asegure la equidad en el acceso y en la distribución territorial de las oportunidades educativas; establece que para incrementar la cobertura con equidad no sólo es necesario ampliar y diversificar la oferta educativa, sino también acercarla a los grupos sociales con menores posibilidades de acceso, de forma tal que su participación en este ámbito, corresponda cada vez más a su presencia en el conjunto de la población; que logre que sus programas educativos sean de calidad para que todo mexicano, con independencia de la institución en que decida cursar sus estudios, cuente con posibilidades reales de obtener una formación adecuada. Las Instituciones de Educación Superior (IES) no se han mantenido al margen de estas y otras recomendaciones y requerimientos, y un gran número de ellas han adoptado medidas para considerar la protección del ambiente y el impulso del desarrollo sustentable en sus planes de estudio. El Instituto Tecnológico de Acapulco (ITA), considerado el mejor del estado de Guerrero, uno de los 20 mejores tecnológicos del país y miembro activo de la ANUIES, no puede quedar al margen de comprometerse con el ambiente y con el desarrollo sustentable y por ello es necesario desarrollar un Plan Ambiental, para afrontar los problemas del ambiente y la sustentabilidad en el ámbito institucional. Este Plan Ambiental es requerido debido a la problemática que la institución enfrenta, dentro de la cual se pueden mencionar grandes rubros como son:

142 Figura 1. Representación gráfica del proceso metodológico para realizar la propuesta de plan ambiental del Instituto Tecnológico de Acapulco. 1. Falta de un manejo integral de residuos. Existe acumulación de residuos sólidos en aulas, laboratorios, espacios administrativos, pasillos y jardines, además de que su incineración a cielo abierto en diferentes áreas de la institución, es una práctica común. 2. Falta de acciones para el ahorro de agua y energía. Existe un desperdicio de agua y energía eléctrica en las diferentes instalaciones del Tecnológico. 3. Carencia de una estrategia para el manejo de las áreas verdes. 4. Carencia de prácticas para una gestión administrativa sustentable. 5. Carencia de motivación al alumno sobre conductas ambientales. Metodología La metodología general de este trabajo se describe de manera resumida en la figura 1. Debido a que en el estudio se combinan las metodologías cuantitativa y cualitativa, se trata de una investigación mixta. Se considera que ambas metodologías son complementarias y que aportarán datos de interés en el manejo e interpretación de resultados. El proceso metodológico consistió en realizar un diagnóstico ambiental, en función de los resultados que se obtuvieron, se elaboró una pre-propuesta de Plan Ambiental.

143 Tabla 1. Valoración de la situación ambiental del ITA a partir de la percepción de los alumnos. ITEMS N Mínimo Máximo Media Desv. típ. Ahorro de agua Reutilización de agua Ahorro de energía eléctrica Gestión de residuos Compras de materiales biodegradables Clasificación de residuos sólidos Reciclaje de materiales Limpieza en aulas Limpieza en laboratorios Limpieza en talleres Limpieza en edificios administrativos Limpieza en pasillos Limpieza en sanitarios Limpieza en estacionamientos Campañas de limpieza Mantenimiento de áreas verdes Campañas de reforestación Calidad del aire Control de ruido Elaboración de carteles y trípticos que promuevan la cultura ambiental Posteriormente se evaluaron dos aspectos que se consideraron de importancia para la elaboración de la propuesta del Plan Ambiental; - en primer término, evaluar la percepción ambiental que tienen los integrantes de la comunidad tecnológica de la situación que impera en la institución y - en segundo lugar, evaluar la disposición que tienen para participar en las actividades que estén incluidas en el Plan Ambiental. Estas actividades se llevaron a cabo mediante la aplicación de una encuesta a una muestra de la comunidad tecnológica en la que se consideraron a todos los niveles jerárquicos, desde directivos hasta alumnos y finalmente se hizo la propuesta del Plan Ambiental en el Instituto Tecnológico de Acapulco. Análisis de datos En la tabla 1 se muestra la valoración de la situación ambiental del ITA a partir de la percepción de los alumnos, se observa que los valores máximos de las medias aparecen en el rubro de limpieza de instalaciones: en edificios administrativos (3.67), en laboratorios (3.38), en pasillos (3.37), en aulas (3.36) y en talleres (3.27). Otros valores destacados fueron los de mantenimiento de áreas verdes (3.45) y elaboración de carteles y trípticos que promuevan la cultura ambiental (3.02). Los valores de las desviaciones típicas para estos ítems se mantienen compactos en un rango de y Los valores anteriores indican que en este rubro se está trabajando adecuadamente desde el punto de vista de los alumnos, por lo que la tarea será mantener estos niveles e incluso incrementarlos.

144 Tabla 2. Correlaciones entre las subdimensiones de la encuesta aplicada a los estudiantes (N = 473). SUBDIMENSIONES URA URE RES LII CAM FEC CA USO RACIONAL DE AGUA Correlación de 1 (URA) Pearson Sig. (bilateral) USO RACIONAL DE ENERGÍA ELÉCTRICA (URE) Correlación de Pearson Sig. (bilateral).000 RESIDUOS SÓLIDOS (RES) Correlación de Pearson LIMPIEZA DE INSTALACIONES (LII) CAMPAÑAS (CAM).366(**) 1.338(**).362(**) 1 Sig. (bilateral) Correlación de.274(**).268(**).423(**) 1 Pearson Sig. (bilateral) Correlación de.282(**).263(**).444(**).500(**) 1 Pearson Sig. (bilateral) FACTORES ECOLÓGICOS Correlación de.308(**).282(**).355(**).521(**).549(**) 1 PARA MEJORAR EL Pearson ENTORNO (FEC) Sig. (bilateral) CULTURA AMBIENTAL (CA) Correlación de.123(**).181(**).332(**).307(**).521(**).406(**) 1 Pearson Sig. (bilateral) URA= uso racional de agua, URE = uso racional de energía eléctrica, RES = residuos sólidos, LII = limpieza de instalaciones, CAM = campañas, FEC = factores ecológicos para mejorar el entorno y CA = cultura ambiental. ** La correlación es significativa al nivel 0,01 (bilateral). Los cuestionamientos con las valoraciones más desfavorables fueron clasificación de residuos sólidos (2.65), reciclaje de materiales (2.60), gestión de residuos (2.55), compra de materiales biodegradables (2.37) y reutilización de agua (2.25). Para desviaciones típicas los valores son homogéneos ya que oscilan entre y Esto quiere decir que estos conceptos son campos de oportunidad, en los cuales habrá que trabajar para aumentar los valores obtenidos. Se realizó un análisis de correlación que corresponde a las subdimensiones donde se muestra un análisis de las tendencias de las variables utilizadas. En la tabla 2 se aprecian las correlaciones entre las variables del sistema en la muestra de alumnos considerando siete subdimensiones comprendidas en el cuestionario aplicado a los alumnos: uso racional de agua (URA), uso racional de energía eléctrica (URE), residuos sólidos (RES), limpieza de instalaciones (LII), campañas (CAM), factores ecológicos para mejorar el entorno (FEC) y cultura ambiental (CA). Los resultados indican que el uso racional de agua se correlaciona con el uso racional de energía eléctrica y residuos sólidos; para el uso racional de energía eléctrica las correlaciones significativas son con los residuos sólidos y con factores ecológicos para mejorar el entorno; la subdimensión residuos sólidos en general es bien valorada, siendo las correlaciones significativas la limpieza de instalaciones y campañas (Tabla 2). La limpieza de instalaciones presenta correlación con los factores ecológicos para mejorar el entorno y las campañas. En esta última la correlación significativa se

145 presenta con factores ecológicos para mejorar el entorno. La subdimensión factores ecológicos para mejorar el entorno tiene correlación significativa con cultura ambiental (Tabla 2). Figura 2. Áreas estratégicas que integran la Propuesta de Plan Ambiental del ITA. Conclusiones Como resultado de la elaboración del diagnóstico ambiental y del análisis de la pre-propuesta se obtuvieron las áreas estratégicas que conforman la Propuesta de Plan Ambiental del Instituto Tecnológico de Acapulco, las cuales tienen como eje motor la Educación Ambiental para la Sustentabilidad y se representan esquemáticamente en la figura 2. Para cada una de las áreas estratégicas se sugirieron acciones a corto, mediano y largo plazo. Se indicaron también las unidades administrativas responsables que habrían de coordinar la puesta en marcha y se señaló si las acciones generaban un costo para el plantel. Se encontró que en todas las áreas estratégicas, la mayoría de las acciones que se proponen son viables de implementarse en el corto plazo y es posible operarlas a un costo mínimo para la institución por lo que los beneficio se pueden apreciar de manera inmediata. Como resultado de la elaboración del diagnóstico ambiental y del análisis de la pre-propuesta se obtuvieron las áreas estratégicas que conforman la Propuesta de Plan Ambiental del Instituto Tecnológico de Acapulco, las cuales tienen como eje motor la Educación Ambiental para la Sustentabilidad y se representan esquemáticamente en la figura 2. Para cada una de las áreas estratégicas se sugirieron acciones a corto, mediano y largo plazo. Se indicaron también las unidades administrativas responsables que habrían de coordinar la puesta en marcha y se señaló si las acciones generaban un costo para el plantel. Se encontró que en todas las áreas estratégicas, la mayoría de las acciones que se proponen son viables de implementarse en el corto plazo y es posible operarlas a un costo mínimo para la institución por lo que los beneficio se pueden apreciar de manera inmediata. Referencias Cortinas, C Planes de Manejo de residuos de Instituciones Educativas. México, D. F. Ortiz Hernández, M. L Programa de Gestión Ambiental Universitario. Universidad Autónoma del Estado de Morelos. México. Procuraduría Federal de Protección al Ambiente (PROFEPA) Auditoría Ambiental. Programa Nacional de Auditoría Ambiental. Listado de Instalaciones Certificadas. Disponible en: oriaambiental/programanacionaldeauditoria Ambiental/ListadoDeLasInstalacionesCertific adas.htm Secretaria de Educación Pública (SEP) Programa Sectorial de Educación ( ). México, D. F.

146 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. PONENCIA Innovación Tecnológica Incremental Para la Producción Rural Tema: Innovación Tecnológica Autores: M. en C. Fernando Eli Ortiz Hernández. Profesor investigador de ESIME UC del IPN. Teléfono: ext fernandoelih@gmail.com M. en C. BetsabéSulamita Ortiz Alfaro. CIIDIR IPN Oaxaca. Teléfono: betsaortiz@hotmail.com Dra. Yolanda Donají Ortiz Hernández. CIIDIR IPN Oaxaca. Teléfono: donajiortiz1@yahoo.com Resumen: En 1994, México ingresa a la OCDE para mejorar el desempeño económico del país y al inicio del siglo XXI, le señalan prioridades: impulsar el crecimiento de la productividad a través de la inversión en el capital humano y mayor acción para mejorar el ambiente empresarial(ocde, 2006).En el territorio nacional, se reconoce que la generación de empleos y de riqueza local están asociados a la gran cantidad de microempresas; por lo tanto, se analiza su importancia y su problemática. Se resalta la importancia de las PyME, como fuentes continuas de creatividad e innovación(micheli, y otros, 2008), por ello, se plantea la gestión del conocimiento para el desarrollo rural y la innovación tecnológica incremental para aumento de la productividad, donde las habilidades y actitudes del ingeniero-emprendedor promuevan el capital intelectual y el ambiente regional de innovación. Se aplica el modelo de innovación para microempresas competitivas y se presenta un ejemplo de evaluación de proyecto que beneficia a familias campesinas, con su respectivo impacto social, tecnológico, ecológico y económico. Finalmente, se concluye que el ingeniero debe considerar a la innovación tecnológica y a la evaluación de proyectos como base de la competitividad de las micros, PyME y grandes empresas industriales.

147 Introducción. Las empresas son importantes porque generan empleos y riqueza, pero en éste mundo globalizado para sobrevivir o crecer, necesitan vigilar y administrar la tecnología, ser competitivas, innovadoras y productivas con responsabilidad social. Por lo tanto, la llamada sociedad del conocimiento, en la cual estamos viviendo, exige un esfuerzo orientado para el mejor y total aprovechamiento del capital intelectual, entendido como la suma resultante del conocimiento de los integrantes de una empresa. En nuestro país, se reconoce que la generación de empleos y de riqueza local está asociada al alto porcentaje de microempresas en todo el territorio nacional. No obstante, se están incorporando a la dinámica del uso de la tecnología como un recurso estratégico; así mismo, las empresas y las escuelas superiores parecen estar de acuerdo en que la tecnología debe ser administrada. Con relación al posgrado en 1994, la matrícula estimada mundialmente en ésta área, era de 180 mil estudiantes en escuelas de negocio y de ingeniería, con crecimiento de programas, por la necesidad de fortalecer las habilidades de quienes manejan los recursos tecnológicos y para que los directivos comprendan el papel que tiene la tecnología como instrumento de competitividad. Se analizan a las microempresas rurales, la ingeniería y cultura empresarial, la gestión del conocimiento para el desarrollo rural, la innovación tecnológica incremental para aumento de la productividad, la aplicación del modelo de innovación para microempresas competitivas y un ejemplo de evaluación de proyecto para la producción rural. Se examina la importancia y la problemática de las microempresas, recomendando que las nuevas se sujeten a las responsabilidades en las esferas económica, social y ambiental. La innovación incremental, es una muestra de mejora continua y un catalizador de competitividad e instrumento de desarrollo; porque estimula la producción rural, la creatividad, el ambiente de innovación, el espíritu empresarial e identifica oportunidades de empleo creando expectativas de un mejor futuro para hombres y mujeres del campo. Se contribuye a la formación de nuevos ingenieros en el área de la innovación tecnológica y del capital intelectual; también, se concluye que es necesario evaluar propuestas de nuevos proyectos, donde sin duda deben de incorporar innovaciones incrementales que tengan impacto social, tecnológico, ecológico y económico para promover microempresas industriales rurales competitivas, y contribuir con ello a la generación de empleos, de riqueza nacional y al mejoramiento de la calidad de vida de las familias mexicanas. Desarrollo. 1. Microempresas Industriales Rurales En México más del 50% de la población es pobre, con problemas de desempleo, desnutrición, incipiente tecnología y escasas microempresas competitivas. Si las empresas son generadoras de riqueza y empleos; entonces, es conveniente su promoción en el medio rural, evidentemente reducirá la migración y se incrementará el ingreso de las familias mexicanas; pero, por qué al año se crean y mueren casi un millón de microempresas? Por otra parte, la ONUDI (ONUDI, 2005) en el documento las oportunidades de hoy, las industrias del mañana asegura que la industria es el motor de la

148 economía, por lo que es necesario fortalecerla, porque al promover el desarrollo industrial se promueve el empleo, el uso sustentable de los recursos, y por ende una mejor calidad de vida. Las microempresas mexicanas constituyen el 95% de las empresas de todo el país, las grandes no representan ni el 1% (tabla 1). Tabla 1. Clasificación de empresas por números de empleados a nivel nacional TAMAÑO DOF SCIAN SCIAN OCUPACIÓN INDUSTRIAL EN 2009 % Microempresa y Pequeña y Mediana y Grande 251 en 251 en adelante adelante 251 en adelante 0.2 Fuente: Datos modificados a partir de (DOF, 2002), (SCIAN, 2007) e (INEGI, 2009). Se seleccionó al Estado de Oaxaca y se comparó su crecimiento con relación al nacional. De la tabla 2 se puede concluir que a nivel nacional existen más empleados por empresa que a nivel estatal y que existe mayor crecimiento de microempresas en el Estado de Oaxaca, que en la mayor parte de las entidades federativas. Tabla 2. Relación de número de Empresas y Empleados a nivel Nacional y del Estado de Oaxaca entre los años 2004 y 2009 Nacional Crecimiento Oaxaca Crecimiento Año % % No. de 4,290,108 3,724, % 107, , % Empresas No. Empleados 23,197,214 20,116, % 302, , % Empleados Vs. Empresas Fuente: Basado en datos de INEGI Censos económicos 2004 y Problemática de las Microempresas La producción rural tiene limitaciones y las microempresas artesanales soportan más problemas, como: pequeños volúmenes de producción, tecnologías obsoletas, falta de personal técnico, productos de calidad dudosa, desconocimiento de normas técnicas, falta de innovación en nuevos productos y nuevos procesos, así como dificultad para incorporar nuevas tecnologías. Las preguntas son: cómo se

149 beneficia la población pobre y la producción rural con el desarrollo de innovaciones tecnológicas incrementales? 2. Ingeniería y Cultura Empresarial La cultura empresarial y de innovación sirve de base al desarrollo de las cuatro actividades básicas del proceso innovador: generación de nuevos conceptos, desarrollo del producto, redefinición de procesos productivos y de comercialización. Son afectadas por la facilitadora, denominada administración del conocimiento y de la tecnología. El éxito del ingeniero dependerá principalmente del conocimiento basado en hechos que haya adquirido, de las habilidades que haya desarrollado, de su actitud y de su capacidad para continuar su auto mejoramiento (Krick, 1992). Por otra parte, la filosofía de la ingeniería requiere que todas las etapas de la vida de un producto sean consideradas: diseño, producción, distribución, uso y eliminación o reciclado. La tabla 3 muestra como las organizaciones futuras necesitan requisitos, condiciones y personas que busquen el conocimiento para alcanzar las mejores soluciones. Tabla 3. Requisitos de las organizaciones del mañana Requisitos Condiciones Personas Las organizaciones A su vez, estos requisitos Estas condiciones modernas necesitan: dependen: requieren, a su vez, Planificación mucho Del éxito continuo y abierto personas que: más creativa. entre individuos y grupos. No teman manifestar sus Conocimiento válido y opiniones. útil sobre nuevos La comunicación libre y productos y nuevos fiable. procesos. Más acciones concertadas y en cooperación con un compromiso a largo plazo. Mayor comprensión para afrontar los retos de la complejidad. Fuente: (Drucker, y otros, 2008) 3. Gestión del Conocimiento para el Desarrollo Rural El tema de gestión del conocimiento ha sido relevante, porque es un tema de actualidad que es necesario conocer, entender y difundir, tiene un impacto La interdependencia como base de la cohesión. La presencia de confianza, asunción de riesgos y ayuda mutua, de modo que los conflictos se detecten y resuelvan. Valoren y busquen integrar sus contribuciones en un todo creativo. En lugar de necesitar una recompensa individual, encuentren la búsqueda del conocimiento válido y el desarrollo de las mejores soluciones posibles. notable en el desarrollo de la comunidad, en la competitividad de las empresas, en mejores empleos y en el éxito de los jóvenes talentosos de México. Consiste en poner los conocimientos a disposición del conjunto de miembros de una institución, de un modo ordenado, práctico y eficaz.

150 Las empresas de inicios del siglo XXI, insertadas en la sociedad del conocimiento tienen un papel muy relevante y enfrentan un nuevo paradigma de competitividad, cuyas bases radican en las dos palabras más aplicadas actualmente en el ámbito económico: innovación y conocimiento (Micheli, y otros, 2008). El modelo de Gestión del conocimiento para medir el capital intangible (figura 1.) se basa en cuatro capitales y cubre los tres componentes básicos de la competencia esencial: Tecnológico, Organizativo y Personal. En el desempeño económico general, existe un estancamiento del crecimiento de la productividad, a pesar de entrar al TLCAN. El capital intelectual se convierte en activos intelectuales cuando se invierte el conocimiento para generar nuevos productos o servicios Conocimientos explícitos GESTIÓN DEL CONOCIMIENTO Conocimientos tácitos Capital humano Capital tecnológico CAPITAL INTANGIB LE Capital organizativo Capital relacional Conocimientos tácitos GENERACIÓN DE VENTAJA COMPETITIVA SOSTENIBLE Conocimientos explícitos Figura 1. Capital intangible como generador de ventaja competitiva, con relación a Bueno Fuente: (Del Moral, y otros, 2008) La ventaja competitiva se constituye por la facilidad de producir a costos más bajos, fabricar cosas diferentes, lanzar un producto antes que la competencia o adelantarse a las necesidades del cliente, con lo cual se obtiene supremacía en el mercado. 4. Innovación Tecnológica Incremental para Aumento de la Productividad La innovación es fundamental para el desarrollo del país, en especial la tecnológica, para aumentar la productividad y en consecuencia la calidad de vida; también para las empresas que desean ser competitivas, sobre todo las PyME; a pesar de que no ha sido muy

151 favorable el ambiente de innovación, ni el desarrollo de la ciencia y tecnología. Las empresas buscan el éxito, promueven sus productos en un mercado local o globalizado cada vez más competido, hacen esfuerzos para aumentar la productividad, el capital intelectual, la creatividad y las innovaciones tecnológicas en sus nuevos productos y procesos, para ofrecerlos con calidad y a bajos precios, buscando la competitividad y rentabilidad de la empresa, en un mundo que cambia constantemente. La tecnología es un conjunto de conocimientos, formas, métodos, instrumentos y procedimientos que permiten combinar los diferentes recursos (tangibles e intangibles) y capacidades (saber hacer, talento, destrezas, creatividad) en los procesos productivos y organizativos para lograr que éstos sean más eficientes (Morcillo, 1997). La cultura de la innovación es un importante factor de competitividad (Hernández Villalobos, y otros, 2006)y sirve de base al desarrollo de las actividades básicas del proceso innovador: o Generación de nuevos conceptos. o Desarrollo del producto. o Redefinición de procesos productivos. o Redefinición de procesos de comercialización o Gestión del conocimiento y de la tecnología En los últimos años en México, se está avanzando, pero el sistema nacional de innovación está lejos de ser el ambiente territorial para innovar. Otro problema es que un alto porcentaje de la población estudiantil no se orienta a estudiar carreras técnicas, ingenierías o ciencias básicas. En consecuencia se tienen más empresas de servicios y comerciales que de transformación, originando productos nacionales poco competitivos y dependencia tecnológica. La formación de investigadores y científicos en México, es un eslabón importante en el desarrollo del país, porque a través de ellos se deben identificar los temas estratégicos de investigación científica y desarrollo tecnológico que permitan que las empresas no solo sean maquiladoras sino generadoras de tecnología, de nuevos procesos y productos, en busca de una independencia científica y tecnológica. Lo anterior, requiere la cooperación y comunicación entre diversos actores, donde el mundo educativo se comunique y facilite la cooperación con el mundo de la producción y los ingenieros de la industria contribuyan en la formación de recursos humanos en las instituciones de educación superior. Son tres las características de la ciencia en México: 1) baja inversión pública, 2) poca participación de la inversión privada, 3) un sistema universitario dominado por las Ciencias Sociales, muy desequilibrado, orientado a la docencia y con fuerte presencia privada (Rivas, 2004). Los problemas del pobre nivel de innovación industrial provienen del lado de la oferta de tecnología. Todavía prevalece una escasa vinculación entre los sectores productivos y las instituciones. Existe una capacidad incipiente de desarrollo tecnológico, la poca que hay tampoco se aprovecha. Es notable la ausencia de unidades de gestión y transferencia de servicios tecnológicos, los cuales ayudan a monitorear oportunidades de interacción tecnológica con los sectores productivos.(méndez Bahena, y otros, 2011).

152 5. Aplicación Del Modelo de Innovación para Microempresas Competitivas Existe un gran potencial en las micro y pequeñas empresas para la aplicación de la innovación tecnológica incremental. Además, hay una gran variedad de modelos diseñados para incorporar innovaciones en diversos niveles organizacionales, esto hace difícil identificar un modelo que permita innovar de manera sencilla y constante, en éste tipo de empresas. Existen dos niveles de innovación tecnológica: technologypush, la tecnología que empuja, es una aportación de alto impacto (computadora, celular, etc.) y demandpull, el mercado que jala (alimentos, vehículos, etc.). El modelo de innovación lineal, inicia con la investigación básica, tiene etapas que indican los pasos que llevan a la innovación, pero no es muy recomendable para las microempresas rurales, ya que puede dar la idea falsa de que el proceso deba iniciar necesariamente por la investigación básica y como se sabe existen innovaciones que pueden empezar a desarrollarse aprovechando resultados de investigaciones aplicadas ya existentes. Para las microempresas industriales lo recomendable es aprovechar los resultados de investigaciones aplicadas ya existentes o haciendo sólo la fase del diseño y lanzamiento del producto, por lo que es necesario proponer un modelo de innovación tecnológica que se adapte a las condiciones locales del tipo de empresa que se estudia. Algunos modelos para la creación de microempresas en comunidades rurales no han tenido éxito por muchas razones, en ocasiones fracasan porque dependen principalmente del financiamiento del gobierno. Han funcionado mientras reciben los recursos, pero una vez que el apoyo económico se retira, la microempresa prácticamente para sus actividades y posteriormente se desintegra. Otras causas son: la falta de conocimiento y tecnología, falta de participación de las comunidades y las decisiones políticas que cambian con una periodicidad de uno, tres o seis años. Algunas deficiencias fueron: la falta de cultura empresarial, la ausencia de un programa regional de innovación, baja participación de los beneficiarios en la jerarquización de necesidades reales, plan de negocios deficiente y el orden en que se ejecutaron las actividades no era el mejor; por ejemplo, la mejora continua se hace después de que la microempresa esté funcionando con control de calidad. Un ejemplo de cultura empresarial es la microempresa de lechuga hidropónica y vale la pena mencionar otro ejemplo donde se logró también el éxito, fue con usuarios del proyecto de investigación en la comunidad de Mixteca Alta, en esa zona se motivó a la familia Velasco-Pérez para la creación de una microempresa con incorporación de tecnología para la producción hortícola, con el sistema de raíz flotante. En ambos proyectos se contó con la participación del IPN. Conclusiones. Es fundamental crear un ambiente de innovación tecnológica en México, es necesario retener y apoyar a los investigadores con vocación de servicio, ideas, creatividad y talento. Falta un plan estratégico de ciencia y tecnología más innovación, que contemple los potenciales del país, sus recursos naturales, su mar territorial, su industria, su gente, su ubicación geográfica, entre otros. Como resultado de la evaluación en la investigación tecnológica, el proceso de innovación en una microempresa rural repercute en beneficios cuantitativos y cualitativos en el medio donde se

153 desarrolla; ya que tiene un impacto social porque se forma una microempresa con la incorporación de innovación incremental y a su vez hay generación de empleos, posee un impacto tecnológico porque hay una aportación al conocimiento como lo es en los nuevos productos y nuevos procesos, el manejo de equipos; no tiene repercusiones en el medio ambiente, responde a necesidades básicas con resultados reales y oportuno al medio social. La innovación incremental en el producto y proceso, es una muestra de mejora continua y un catalizador de competitividad e instrumento de desarrollo. El trabajo contribuye a la formación de nuevos ingenieros en el área de la innovación tecnológica y del capital intelectual. Es una guía, para los alumnos y egresados de ingeniería que necesiten evaluar propuestas de nuevos proyectos, donde sin duda deben de incorporar innovaciones incrementales que tengan impacto social, tecnológico, ecológico y económico para promover microempresas industriales rurales competitivas, y contribuir con ello a la generación de empleos, de riqueza nacional y al mejoramiento de la calidad de vida de las familias mexicanas. Recomendaciones. Crear centros de desarrollo e innovación tecnológica rurales, para formar capital intelectual, realizar proyectos que incorporen innovaciones incrementales, buscando impacto social, tecnológico, ecológico y económico, y promover el ambiente de innovación tecnológica regional facilitando la creación de microempresas competitivas Formar ingenieros-emprendedores y facilitadores de tecnología, que incluyan el cambio tecnológico y la formación de capital intelectual, que es la base de la competitividad de las microempresas rurales y de las pequeñas empresas industriales, asegurando la generación de empleos, de riqueza nacional y contribuyendo al mejoramiento de la calidad de vida de las familias mexicanas. Fomentar la creación de microempresas competitivas con la vinculación escuelaempresa, lo que implica tener presente el aprendizaje, el crecimiento de los activos intelectuales y la mejora continua en los productos y en los procesos; para atender un mercado que cambia y que cada vez es más exigente. Bibliografía Del Moral, Anselmo, y otros Gestión del conocimiento. Madrid : PARANINFO, pág DOF Diario Oficial de la Federación. [En línea] [Citado el: 23 de 08 de 2010.] pdf. Drucker, Peter F., y otros Innovar la orgnización empresarial. Barcelona : Desuto, pág INEGI Comunicado Núm.302/10. México : INEGI, Resultados definitivos de los Censos económicos Krick, Edward V Introducción a la Ingeniería y al Diseño en Ingeniería. México, D.F. : Limusa, Méndez Bahena, Benjamín, Merritt, Humberto y Gómez, Hortensia La innovación en México instituciones y politicas públicas. México : IPN, Miguel Ángel Porrúa, Micheli, J., y otros Conocimiento e innovación: Retos de la gestión empresarial. México : Plaza y Valdés S.A. de C.V., UAM; UNAM., Morcillo, Patricio Dirección estratégica de la tecnología de la innovación. Un enfoque de competencias. España : Civitas, 1997.

154 OCDE Políticas Públicas para un mejor Desempeño Económico, Experiencias del mundo para el desarrollo, México 10 años en la OCDE. México : OCDE-SRE, ONUDI Las oportunidades de hoy, las industrias del mañana, el futuro de los pueblos trabajamos por la integración industrial y productiva de México. [En línea] [Citado el: 03 de 11 de 2010.] nudi.htm.. SCIAN [En línea] [Citado el: 30 de 10 de 2011.]

155 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. CULTURA ORGANIZACIONAL PARA LA CALIDAD EDUCATIVA EN ESCUELAS DE INGENIERÍA Ing. José Antonio Martínez Hernández Ing. Arturo Rolando Rojas Salgado Ing. Jorge Herrera Ayala Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica; Unidad Zacatenco, IPN Ingeniería Eléctrica e Ingeniería en Control y Automatización jamh1206@prodigy.net.mx Resumen Esta propuesta se basa en los principios de la administración para la calidad en las organizaciones que han adoptado un cambio visionario en el concepto de calidad y su control, habiéndoles permitido ser organizaciones competitivas y líderes en la producción y atención al cliente.se inicia puntualizando el problema organizacional, se continua con la conceptualización de calidad como producto, cuya definición se transfiere a la calidad del sujeto que aprende para que sus conocimientos sean pertinentes, relevantes, eficientes, eficaces, con impacto para el desarrollo social, ético con un profundo sentido de la equidad, trabajo en equipo, creativo, en suma que sepa ser, hacer y convivir. Se continúa con la propuesta de cambio paradigmático en escuelas de ingeniería para tener egresados más competitivos y exitosos. Metodología Se realiza una investigación documental, a través de internet, para identificar la problemática organizacional de las escuelas de ingeniería de donde se deriva la propuesta de realizar un cambio en la cultura como filosofía de trabajo para la calidad educativa. Problema organizacional La observación se centra en la estructura organizacional que en la actualidad se tiene en las escuelas u organizaciones educativas del sector público. Es una estructura vertical, centralizada, con políticas educativas sexenales, con criterios de evaluación limitados al conocimiento final, donde se margina el proceso para la mejora, la academia se convierte en organización política, se carece de un enfoque sinérgicos de todos los actores del hecho educativo y acciones que definan liderazgos educativos producto de una cultura organizacional para la calidad. Conceptualización de la calidad

156 En general el concepto de calidad se refiere a la satisfacción del cliente y está relacionado con el conjunto de atributos o propiedades de un objeto que nos permite emitir un juicio de valor acerca de él. Algunos autores relacionan a la calidad con el arte o perfección y dicen que los buenos artesanos ponen en práctica todas sus capacidades para satisfacer, con sus obras, el gusto de sus clientes. En el campo educativo la conceptualización de la calidad va más allá de la mera descripción o expresión de las propiedades de los objetos. La Organización para la Cooperación y Desarrollo Económico (OCDE), en 1995 definió a la Educación de Calidad como aquella que asegura a todos los jóvenes la adquisición de los conocimientos, capacidades, destrezas y actitudes necesarias para equipararles para la vida adulta En el Plan Nacional de Educación se define la calidad del Sistema Educativo Mexicano como un concepto que comprende seis dimensiones esenciales: pertinencia, relevancia, eficacia interna y externa, impacto, eficiencia y equidad. Pertinente porquecontempla contenidos curriculares adecuadosa las necesidades de la sociedad. Relevante porquese adapta a las circunstancias de la vida de los alumnos Eficaz porquelogra que la más alta proporción de destinatarios tenga acceso a la escuela, permanezca en ella y egrese alcanzando los objetivos de aprendizaje en los tiempos previstos. Tiene un impacto favorable por queconsigue que los estudiantes asimilen los contenidos educativos de forma duradera y que éstos se traduzcan en comportamientos que beneficien a las personas y a la sociedad. Eficiente porquecuenta con recursos humanos, materiales, financieros y tecnológicos suficientes, y los usa de la mejor manera posible, evitando derroches y gastos innecesarios. Equitativo porquereconoce las diferencias y desigualdades entre alumnos, familias, escuelas, comunidades y apoya a quienes lo necesitan. Cultura organizacional para la calidad educativa La cultura organizacional es un sistema que refleja la actuación de todas las partes que los componen que determinan la actuación de todos los sectores que forman parte de la organización educativa. Una escuela u organización escolar de calidad es aquella que siempre mejora respecto a sí misma, sin idealizar el pasado y con metas ambiciosas pero realistas para el futuro. La evaluación educativa es un instrumento fundamental para el mejoramiento de la calidad de la educación. Es indispensable para identificar los retos que se deben enfrentar. La escuela de calidad es la que promueve el progreso de los estudiantes en una amplia gama de logros intelectuales, sociales, morales y emocionales, teniendo en cuenta su nivel socioeconómico, su medio familiar y su aprendizaje previo. Un sistema escolar eficaz es el que maximiza capacidades de las escuelas para alcanzar esos resultados. La cultura organizacional para la calidad debe basarse en la puesta en marcha de acciones como el "Circulo de Deming, figura 1.

157 Actuar Verificar Figura 1.- Circulo de Deming La cultura de calidad Planear se refiere a desarrollar las actividades de manera responsable a tiempo y en un ambiente de coordinación, Hacer cooperación y apoyo decidido de los órganos de dirección, por ello se requiere que: En la etapa de la planeación, se realiza un diagnóstico de la organización, se establece la misión, razón de ser de la organización, y la visión, a donde se quiere llegar, y se establece el plan de trabajo. El hacer corresponde a la etapa donde se realiza el plan de trabajo, estableciendo los puntos críticos de control para verificar su desarrollo. En la etapa de verificación se checan resultados e identifican las inconveniencias o desviaciones del proceso. En la etapa de actuar, se analizan los resultados y se emprende el proceso de mejora. Aquí se establece el compromiso corporativo, de colaboración, programas de capacitación y actualización profesional, de innovación y de políticas para la calidad educativa en la escuela, institución u organización educativa. La cultura organizacional que se propone debe centrarse en la atención colectiva de la misión, la visión y los objetivos de la organización escolar, esto con el fin de brindar apoyo a las actividades académicas tendientes a coordinar las actividades de aprendizaje de los estudiantes. La decisión de la alta dirección se enfoque hacia el establecimiento de una política de la calidad. Cada órgano de decisión y apoyo escolar debe convertir elpropósito general en metas cuantitativas para atender las funciones que le correspondan. Las coordinaciones académicas establezcan los procedimientos a seguir para alcanzar las metas propuestas, objetivos generales, actitudinales y procedimentales para promover el aprendizaje en los estudiantes. Las academias actúen en base a la normatividad, procedimientos, planes y programas de estudio. Se revise el proceso para mejorarlo, evitando se centre únicamente en la calificación final de los estudiantes ya que si es reprobatoria tiende a desmoralizarlos y experimentan sensaciones de culpa que en muchas ocasiones se suman a diferentes problemáticas propias de cada estudiante. Haya disposición al cambio para atender los procesos educativos para mejorarlos y evitar central los

158 indicadores de aprovechamiento escolar con las calificaciones finales, hay que atender las causas para corregirlas. La estructura curricular de cada programa académico en ingeniería se estructure como una respuesta a las necesidades que los egresados deban de atender, en los distintos sectores de producción y de bienes y servicios. De nada sirve un programa para científicos, si lo que se requiere es atender las necesidades de infraestructura y de desarrollo social o tener egresados de muy alto nivel científico sin programas de apoyo a la investigación. Establecer una nueva filosofía del quehacer académico para que los egresados de ingeniería sean competitivos, líderes y exitosos. Se establezca un programa de interacción de los órganos de dirección con el proceso educativo de tal manera que la administración educativa impulse las actividades de la academia que permita impulsar el trabajo en equipo para la mejora educativa de los estudiantes. equipo y de la cooperación entre todos los sectores relacionados: directivos, personal académico, personal administrativo, personal de apoyo y desde luego los estudiantes que son la razón de ser de las organizaciones escolares. Se impulse la actualización y superación académica de todo el personal para su autodesarrollo. Conclusiones La calidad es una visión pertinente de la ingeniería Hablar de calidad es reconocer que existen problemas La calidad requiere de todos los que participan en el proceso La calidad requiere de liderazgos La calidad promueve la mejora continua de las instituciones La evaluación de la calidad garantiza la acreditación social de la institución. Como parte del actuar se estudien resultados y se determine en que parte del proceso se está fallando para corregirlo y buscar la satisfacción de los egresados por parte de los empleadores, de la creatividad y de la capacidad de desarrollo de los egresados. El sistema administrativo de la organización debe convertirse en una dirección de liderazgo que hace lo que se debe hacer. El constante mejoramiento del proceso educativo sea producto del trabajo en Estructurar los planes y programas en base a las necesidades del desarrollo social. Se realicen evaluaciones diagnósticas que permitan valorar la suficiencia o insuficiencia de la formación académica de los estudiantes. En suma hay que cambiar la cultura organizacional de las instituciones educativas de escuelas de ingeniería para que operen con criterios de calidad.

159 Recomendaciones 1. Operar la administración escolar en base a una cultura de calidad. 2. Evaluar la aceptación social de los egresados de ingeniería para la mejora continua. 3. Cambiar la cultura organizacional para mejorar el proceso educativo. Bibliografía Naba, Carbellido, Víctor Qué es la calidad?, conceptos gurús y modelos fundamentales, Editorial Limusa, (2009). Gutiérrez, Mario, Administración para la Calidad, conceptos administrativos del control total de la calidad, Editorial Limusa, 2ª edición (2010). Díaz, Barriga Arceo, Frida, Enseñanza Situada, Editorial Mc Graw Hill (2006).

160 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. Ponencia FORMACIÓN DE PROFESORES PARA LA FORMACIÓN DE INGENIEROS DEL SIGLO XXI Presentada por: Arturo Rolando Rojas Salgado IPN ESIME Zacatenco rojas_salgado_a_r@yahoo.com.mx Ignacio Díaz Sandoval IPN ESIME Zacatenco idiaz@ipn.mx José Antonio Martínez Hernández IPN ESIME Zacatenco jamh1206@prodigy.net.mx

161 FORMACIÓN DE PROFESORES PARA LA FORMACION DE INGENIEROS DEL SIGLO XXI Arturo Rolando Rojas Salgado IPN ESIME Zacatenco Ignacio Díaz Sandoval IPN ESIME Zacatenco José Antonio Martínez Hernández IPN ESIME Zacatenco RESÚMEN Disponer de Profesionales: Doctores, Maestros en ciencias, Ingenieros, Licenciados, adecuados para ejercer la actividad docente está totalmente ligado a la modernización educativa de las Instituciones de Educación Superior encargadas en formar profesionales que demandan las sociedades y la globalización. En el siglo XXI se están viviendo cambios muy fuertes tanto como soporte de actividades así como desarrollo de comunicación y aprendizaje hace necesario retomar en el profesor el concepto de competencias mediante habilidad y capacidad crítica. La gestión de las TIC supone reconocerse como una parte fundamental en la docencia. El objetivo principal de la ponencia es presentar conceptos relevante respecto a la formación basada en competencias, el nuevo papel que juega el del docente que conlleva a situarlo en la postmodernidad, la finalidad de la didáctica en la educación superior es impulsar al profesor para que adquiera el hábito de formación docente continua, la problemática del docente ante los cambios tecnológicos que esta íntimamente relacionado con una característica de actitud cognitiva de progreso y de apertura, que tenga capacidad de aprender a aprender y un cierto grado de sociabilidad. Se mencionan algunas técnicas que todo Docente (Profesor, Diseñador, Facilitador o Guía) debe conocer y manejar con habilidad en el ejercicio de la enseñanza y el aprendizaje del educando. Las técnicas para el aprendizaje, las técnicas básicas para el estudio, técnicas didácticas y apoyos didácticos y las nuevas técnicas de enseñanza-aprendizaje Palabras claves: Actividad docente, Formación docente, Las Tics, Competencias profesionales, La didáctica en la educación, Conductismo, Cognoscitivismo, Construccionismo. soporte de actividades así como desarrollo de comunicación y aprendizaje. Entendemos la FORMACIÓN DE PROFESORES PARA preocupación por dar respuestas a las LA FORMACION DE INGENIEROS DEL necesidades de formación que tiene el SIGLO XXI profesorado, las Tecnologías de la Información y la Comunicación, son una parte fundamental, La escuela, al igual que la sociedad, está la gestión de las TIC supone reconocer la viviendo cambios muy fuertes tanto como

162 necesidad de nuevas competencias y prácticas en la docencia. Esta situación demanda y por tanto requiere de nuevas formas de entender los procesos de enseñanza-aprendizaje, donde los objetivos son más globales e interdisciplinares, las estrategias se mueven en un entorno abierto, grupal y colaborativo, los tiempos no se circunscriben a los períodos escolares clásicos, la información no está sujeta a ningún tipo de restricción en cuanto a cantidad y calidad de la misma. La inclusión de la alfabetización digital en la Educación Superior (ES) obliga, entonces, a restructurar una y otra vez los mapas conceptuales y las estructuras mentales, siendo necesaria una nueva forma de plantearse la formación del profesorado. Por tanto debe tomándose en cuenta su formación inicial, para a partir de ahí integrar en ellos nuevas formas de relación, ejecución, control ambiental de los aprendizajes, uso y generación de recursos, nuevas formas de evaluar, etc. En nuestras instituciones coexisten factores políticos, sociales, culturales, grupales e individuales, lo cierto es que, por otro lado, son los propios actores (docentes y alumnado) quienes construyen y reconstruye de forma particular sus prácticas y subjetividades ante las innovaciones tecnológicas. La Formación del Docente basada en competencias La formación basada en competencias supone, una integración de saberes, relacionados con funciones y tareas profesionales por realizar o desarrollar en las situaciones de trabajo, es por ello que también en la docencia se requiere de contar con las competencias profesionales en los procesos de enseñanza-aprendizaje La entrada inicial de las competencias en la enseñanza universitaria fue a través de Informe Tuning que propone un modelo de diseño curricular esencial, estandarizado, válido y eficaz. Su particular concepción de las competencias se ha empleado para reformar las enseñanzas universitarias con respecto al currículo los planes los programas entre otros y coloca la función del docente en una nueva dimensión que mas haya de ser un mero transmisor de conocimientos se convierte en arquitecto y guía en la construcción de los mismos. El término competencia supone, una integración de saberes, relacionados con las funciones y tareas de los profesionales en el que se articulan saberes tales como: competencia técnica («saber»): en la que se domine como experto en tareas y contenidos en el ámbito de trabajo, con los conocimientos y destrezas necesarios para ello. competencia metodológica («saber hacer»): que supone saber reaccionar, aplicando el procedimiento adecuado a las tareas encomendadas y a las irregularidades que se presenten, encontrando de forma independiente vías de solución y transfiriendo, adecuadamente, las experiencias adquiridas a otros problemas de trabajo. competencia social («saber ser»): implica colaborar con otras personas de forma comunicativa y constructiva, mostrando un comportamiento orientado al grupo y favoreciendo el entendimiento interpersonal. competencia participativa («saber estar»): conlleva participar en la organización de su puesto de trabajo y de su entorno laboral, siendo capaz de organizar y decidir, estando dispuesto a aceptar responsabilidades. competencia adaptativa («saber adaptarse»): relativo a la capacidad de interactuar en el medio en el que se presente un problema y tomar decisiones pertinentes para solucionarlo Para integrar las TIC en los procesos formativos y que, a su vez, éstos sean un proceso de innovación son necesarios cuatro tipos de cambios: cambios en el profesorado, tienen que ver con el cambio de rol del profesor o profesora en el proceso de enseñanza-

163 aprendizaje dentro del contexto de la Educación Superior. cambios en el alumnado, al igual que el profesorado, el alumnado también se encuentra en la sociedad de la información y por lo tanto, su papel en ella también es diferente al tradicional. cambios metodológicos están relacionados, más bien, con una serie de decisiones ligadas al diseño de enseñanza, de tipo institucional ya sea presencial, semipresencial o a distancia, con el diseño en sí de metodologías de enseñanza, estrategias didácticas, rol de los participantes, materiales y recursos para el aprendizaje e incluso de evaluación, con aspectos más personales del alumnado hacia el aprendizaje como el de motivación de formación, equipamiento, disponibilidad y por otra, con las tecnologías selectivas del sistema de comunicación a través de ordenadores y las herramientas para soportar el proceso de enseñanza-aprendizaje. cambios institucionales, que ante un proceso de innovación docente apoyado en TIC, es necesario que las instituciones educativas se involucren y formen parte de él. En la actualidad el profesorado se ha centrado demasiado en la formación relacionada con el manejo técnico-instrumental (utilización de Word, Access, PowerPoint, etc.) y ha olvidado formarse en cómo incorporar las TIC a la práctica didáctica-curricular, no basta con saber la asignatura o los contenidos para ser docentes. El Nuevo Papel del Docente El nuevo papel del profesor en la práctica educativa cotidiana y real, conlleva situarlo en la idea de la posmodernidad y en el concepto de globalización, la modernidad es una cultura de lo nuevo, del progreso y la celebración del cambio que está implícito en el contexto de la comunicación entre la enseñanza y el aprendizaje, que está en el discurso del profesor y por la interpretación de los estudiantes, a lo cual se hace necesario en el profesor un desarrollo de competencias comunicativas mediante habilidad y capacidad crítica. Finalidad de la Didáctica en la Educación Superior La Didáctica en la Educación Superior debe tener como finalidad generar en los docentes un conocimiento didáctico integrador que les permita realizar innovaciones pedagógicas para mejorar su práctica docente e impulsarlo a adquirir el hábito de formación docente continua condición fundamental para mejorar la calidad educativa, para ello es conveniente tomar en consideración tres enfoques de suma importancia: El primero bajo los conceptos teóricos sobre el aprendizaje y su aplicación en el proceso de enseñanza, en el que se analizan los aportes teóricos que permitan iniciarse en la construcción de un marco de referencia para el estudio de la práctica educativa, en donde se construye los conceptos de educación y aprendizaje, que aborda los tres paradigmas epistemológicos del Idealismo, Realismo Positivo y el Dialéctico y su relación con la práctica docente, así como su vinculación con las tres teorías del aprendizaje: El paradigma del Conductismo, el paradigma del Cognoscitivismo y el paradigma denominado Constructivismo. El segundo bajo el análisis de la Práctica educativa (docente, alumnos y contenidos), para desarrollar una actitud reflexiva sobre su propia práctica docente y proyectarla en el contexto educativo institucional. Cabe resaltar que es muy importante que ellos analicen los elementos principales involucrados en la práctica educativa cotidiana como son: el conocimiento integral de los alumnos, las condiciones de los docentes en todos los ámbitos y el conocimiento de los planes y programas El Tercero correspondiente a la Planeación y Evaluación del proceso de Enseñanza- Aprendizaje, con el fin de proporcionarles

164 elementos didácticos que le permitan replantear y diseñar su práctica educativa, es decir, formar ambientes de aprendizaje. En la actualidad existe una tendencia general en el profesorado para autoevaluarse, se sienten que no están capacitados para utilizar las TIC que tienen a su disposición en las instituciones educativas, si bien se encuentran formados para manejarlas técnicamente, afirman poseer poca formación para incorporarlas en los procesos de enseñanza aprendizaje, admiten que no han recibido una adecuada orientación a lo largo de sus estudios para incorporarlas a su practica profesional como docente. La Problemática docente La problemática de la escasa formación docente en educación superior, se puede plantear desde múltiples aproximaciones disciplinarias, ya que se requiere la participación de múltiples profesionistas para la atención de las diversas áreas del conocimiento. Es por ello, la necesidad de la formación de docentes en su ámbito de actuación en el nivel de Educación Superior, en la medida que muchos tienen diferentes tipos de formación profesional pero no basta con saber la asignatura o los contenidos para ser docentes. En las Instituciones de Educación Superior existe una formación universitaria rígida, con planes y programas de estudio poco flexibles y ausencia de innovación en los procesos educativos, que impone un perfil predominante del profesor tradicional, que privilegia el aprendizaje memorístico y la reproducción de saberes, con base en una praxis acrítica. En este rubro es necesario resaltar que para iniciarse en la docencia a nivel superior, además de cubrir los requisitos de ingreso se debe contemplar; Una característica primordial una característica de actitud cognitiva de progreso y de apertura, es decir, que tenga capacidad de aprender a aprender y un cierto grado de sociabilidad, ya que en el quehacer docente se da implícita la praxis axiológica relación educativa del nivel interpersonal del docente hacia la construcción interpersonal de los alumnos y la enseñanza de los valores debe estar implícita en la formación del profesorado, para que se pueda vivenciar en el aula. El Nuevo Perfil del Docente Plantear el nuevo perfil del docente, que tenga la capacidad de la auto-observación, de reflexión sobre la propia actuación, que sea facilitador, guía que conduzca los esfuerzos individuales y grupales del autoaprendizaje, motivador y que ayude a los alumnos en su proceso de aprendizaje, en donde los métodos educativos y las técnicas didácticas deben poner énfasis en el desarrollo de habilidades intelectuales, dar prioridad a la creatividad, al aprendizaje por descubrimiento y al uso intensivo de las nuevas tecnologías de la información y la comunicación. Se puede afirmar que la enseñanza debe estar basada en la investigación, porque el conocimiento que se enseña en las universidades se gana a través de la investigación, y es concebida como una enseñanza basada en la indagación platónica, en donde se desplaza el equilibrio de poder hacia el alumno, y al mismo tiempo el docente que utiliza este método de enseñanza debe adoptar una posición de investigación para su propia práctica docente. En la praxis con los docentes que asumen la reflexión de su propia práctica educativa se logra asimilar un cambio de actitud con respecto a esa relación triangular alumnos y contenidos, su propia autoevaluación, en la que los propios alumnos le demandan nuevos roles como son : el ser práctico, reflexivo, innovador, responsable, empático, entre otros; cabe resaltar que el programa de formación docente se debe centrar en un modelo de reflexión en torno a la práctica, en equipos de profesores, participativo, con la posibilidad de ofrecer elementos de análisis basado en las teorías, modelos y explicaciones que provienen de la investigación educativa, y que posibilitan

165 la dimensión de intervención psicoeducativa en nuevas estrategias de enseñanza. Técnicas para el aprendizaje Esencialmente el aprendizaje activo es el método que pretende alcanzar el desarrollo de las capacidades del pensamiento crítico y del pensamiento creativo. La actividad de aprendizaje está centrada en el educando y el docente debe conocerlas estar familiarizado, hacer uso de ellas con la adaptación necesaria que faciliten al alumno comprender y entender, siendo entre otras el: Aprender en colaboración, organizarse, trabajar en forma grupal, fomentar el debate y la crítica, la realización y responsabilidad de tareas, aprender a partir del juego, para desarrollar la confianza, la autonomía, y la experiencia directa, además de utilizar la potencialidad de representación activa del conocimiento Las técnicas son actividades específicas que llevan a cabo los estudiantes, cuando aprenden, como: repetir, subrayar, esquematizar, realizar preguntas, deducir, inducir, hacer cuadros sinópticos, hacer investigaciones, sintetizar, etc. Y al compartirlos permiten recordar con facilidad y a la vez reflexionar respecto de algún concepto. Técnicas básicas para el estudio Las técnicas de estudio son un conjunto de herramientas, fundamentalmente lógicas, que ayudan a mejorar el rendimiento y facilitan el proceso de aprendizaje, de memorización y estudio: Observar, analizar, ordenar, clasificar, representar, memorizar, interpretar, evaluar. Observa, Analizar y Ordenar Observar es dar una dirección intencional a nuestra percepción; esto implica entre otras cosas, atender, fijarse, concentrarse, identificar, buscar y encontrar datos, elementos objetos que previamente hemos predeterminado. Según nuestras intenciones podemos encontrar diferentes tipos de observación y técnicas a aplicar: Auto-observación, observación directa, observación indirecta, búsqueda de datos. Analizar es destacar los elementos básicos de una unidad de información Según la manera de percibir la información que nos llega podemos resaltar diferentes tipos de Análisis: Análisis oral, análisis textuales, análisis visual. Ordenar es disponer de forma sistemática un conjunto de datos, a partir de un atributo determinado Según los requisitos de la demanda o propios, podemos establecer diferentes criterios y formas de ordenar los datos: Orden alfabético, orden numérico, orden serial, orden temporal, orden espacial, orden procedimental Técnicas Didácticas Las técnicas didácticas son el entramado organizado por el docente a través de las cuales pretende cumplir su objetivo son mediaciones a final de cuentas mediaciones matizan la práctica docente relativa a la historia personal del docente: su propia formación social, sus valores familiares, su leguaje su formación académica; también forma al docente su propia experiencia de aprendizaje en el aula sin dejar de lado otros elementos como las características del grupo, las condiciones físicas del aula, el contenido a trabajar y el tiempo. Las técnicas didácticas forman parte de la didáctica, se conciben como el conjunto de actividades que el maestro estructura para que el alumno construya el conocimiento, lo transforme, lo problematice, y lo evalúe; además de participar junto con el alumno en la recuperación de su propio proceso. De este modo las técnicas didácticas ocupan un lugar medular en el proceso de enseñanzaaprendizaje, son las actividades que el docente planea y realiza para facilitar la construcción del conocimiento y dentro de los cuales se pueden citar algunos como: Diálogo simultáneo (cuchicheo). Philips 66 ((facilita la confrontación de ideas o puntos de vista, el esclarecimiento o enriquecimiento mutuo, la actividad y participación de todos los alumnos

166 estimulando a los tímidos o indiferentes, siendo útil para obtener rápidamente opiniones elaboradas por equipos, acuerdos parciales, decisiones de procedimiento, sugerencias de actividades, tareas de repaso y de comprobación inicial de información antes de tratar un tema nuevo. Se puede usar para indagar el nivel de información que poseen los alumnos sobre un tema, y después de una clase observada colectivamente (video, conferencias, entrevistas, experimento) la misma puede ser evaluada o apreciada en pocos minutos por medio de esta técnica)). Lectura comentada. Debate dirigido. Tormenta de ideas. Dramatización. Técnica expositiva. El método del caso. Apoyos didácticos En el proceso de Enseñanza - Aprendizaje los medios de enseñanza constituyen un factor clave dentro del proceso didáctico. Ellos favorecen que la comunicación bidireccional que existe entre los protagonistas pueda establecerse de manera más afectiva. En este proceso de comunicación intervienen diversos componentes como son: la información, el mensaje, el canal, el emisor, el receptor, la codificación y descodificación. En la comunicación, cuando el cambio de actitud que se produce en el sujeto, después de interactuar estos componentes, es duradero, decimos que se ha producido el aprendizaje. Los medios de enseñanza desde hace muchos años han servido de apoyo para aumentar la efectividad del trabajo del profesor, sin llegar a sustituir la función educativa y humana del maestro, así como racionalizar la carga de trabajo de los estudiantes y el tiempo necesario para su formación científica, y para elevar la motivación hacia la enseñanza y el aprendizaje. Hay que tener en cuenta la influencia que ejercen los medios en la formación de la personalidad de los alumnos. Los medios reducen el tiempo dedicado al aprendizaje porque objetivan la enseñanza y activan las funciones intelectuales para la adquisición del conocimiento, además, garantizan la asimilación de lo esencial. Nuevas Técnicas de Enseñanza- Aprendizaje Nuevas competencias comunicativas para docentes y para alumnos en torno al nuevo tipo de alfabetización visual. Apropiación de los lenguajes y formas expresivas de los medios y las tecnologías de la información y comunicación, como herramienta relevante en el proceso de enseñanza y de aprendizaje. Multiplicidad de medios audiovisuales para ser utilizados en el aula son presentados y analizados para convertirse en auxiliares efectivos de la tarea escolar El empleo de técnica Body painting y otros recursos tecnológicos, surgen como alternativa ante el complejo proceso que existe a nivel mundial para el uso y conservación de las cosas, objetos (como ejemplo cadáveres con fines de estudio). A través de esta técnica, los estudiantes pueden visualizar la anatomía del objeto (humano) en función a su proporción. Cada sistema del organismo (humano) será representado con alguna de las técnicas antes mencionadas en el cuerpo (de una persona viva). Una ventaja de este tipo de tecnología, dicen los médicos que han trabajado con estas técnicas, es permitir que los procedimientos de formación se puedan repetir cuantas veces sea necesario hasta que el estudiante adquiera la práctica necesaria para ser un profesional altamente capacitado. Lugar dotado con equipos electrónicos que facilitan la comprensión a través de simular hechos. En ellos al introducir datos y otros elementos se obtienen ciertos resultados, al variar los datos y los elementos se obtienen otros resultados con visualización favorable o no favorable visuales sin poner en riesgo las cosas permitiendo confirmar los aspectos

167 teóricos y de cálculo con resultados numéricos y visuales. CONCLUSIÓN La creación de Ingenieros competitivos no es solo lo que se enseña, sino también como se enseña promoviendo en forma importante la integración vinculada entre las instituciones de educación superior la industria y el profesionista centrada no en la enseñanza sino en el aprendizaje, porque sabemos que es posible aprender y no sabemos bien como enseñarlo sin contar con la experiencia viva del entorno productivo. En síntesis el reto en la formación del Profesor es crearle ambientes de aprendizaje que le permitan realizar experiencias educativas cuyos conocimientos le permitan insertarse en el campo profesional de su competencia, a nivel personal, donde se pone en práctica su propia creatividad, como en el ámbito del desarrollo social e institucional que se relaciona con el saber hacer para la competitividad a nivel Educativo en la Enseñanza Superior; sin marginar los valores propios para el saber convivir y enaltecer los valores éticos como Profesional Docente en el campo de la Ingeniería. RECOMENDACIONES Dirigido a los profesores de las instituciones de educación superior haciéndoles notar la importancia de readaptar en sus cursos nuevas técnicas de enseñanza aprendizaje para formar en los estudiantes ambientes que les permitan facilitar su inserción en el mundo laboral. A las Instituciones de Educación Superior para establecer adecuados acuerdos y programas de capacitación para los Profesores (profesionalesdocentes) que les permita alcancen las destrezas habilidades y competencias requeridas. A todos aquellos que se encuentren inmersos en la problemática de la globalización que demanda el siglo XXI y requieren Profesores (docentes) y Profesionistas Ingenieros competitivos para realizar con, eficiencia, eficacia, efectividad y éxito sus actividades. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Modelo curricular de formación docente en estudios de maestría. descripción y funcionamiento caciones/revsup/res018/txt3.htm#top Las técnicas didácticas y el aprendizaje La Formación Tecno-Pedagógica de Profesores. Una estrategia para fomentar la inteligencia colectiva. La formación pedagógica de los profesores universitarios. una propuesta en el proceso de profesionalización del docente maritza cáceres mesa y otros universidad de cienfuegos, cuba Hernández J. & Vazquez J. (2005), Práctica de la formación de tutores y uso de las TIC s, Memorias del Encuentro Virtual Educa 2005, México D.F. Imbernón, F. (1998). La formación y el desarrollo profesional de profesorado, hacia una nueva cultura profesional (4ª Ed), Barcelona, España: Graó Lozano Rodríguez, A. (2006), Estilos de aprendizaje y enseñanza, un panoramoa de la estilística educativa, México DF: Trillas. Majó, J. & Marqués, P. (2002). La revolución educativa en la era Internet, España: Praxis. Monografías (s.f). Fecha de consulta 22 de julio Brünner J.J. (2003), Educación e Internet La próxima revolución?, Chile: Fondo de Cultura Económica. Díaz Alcántara, O. (2006), Capacitación de profesores para gestar la virtualidad, Apertura, Guadalajara, Jalisco, núm 2, año 6, Abril 2006, pp

168 Hernández J. & Vazquez J. (2005), Práctica de la formación de tutores y uso de las TIC s, Memorias del Encuentro Virtual Educa 2005, México D.F. (s.f). Anáhuac: cte.anahuac.mx:8900, Fecha de consulta 2 de julio de La Formación Docente de Educación Superior:La experiencia de un modelo de intervención Pastor Hernández Madrigal cion-docente-superior/formacion-docentesuperior.shtml RESÚMENES DE TRABAJO PROFESIONAL DE LOS AUTORES Ing. Arturo Rolando Rojas Salgado El Ing. Arturo Rolando Rojas Salgado es profesor de tiempo completo en la carrera de Ingeniería en control y Automatización de la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica del Instituto Politécnico Nacional. Candidato a grado en la Maestría de Administración de Instituciones de Educación Superior. Diplomado en: Habilidades Gerenciales, Calidad Total, Productividad y en Educación, entre otros. Ha ocupado diversos cargos: Subdirector Administrativo de la propia ESIME, de 1999 a Jefe de la División Técnica del CENYT del IPN y otros cargos en la iniciativa privada. Asesor de tesis, investigador, tutor y profesor de diversos diplomados en el IPN. Ponente y participante en diferentes eventos tales como simposios y congresos nacionales e internacionales. Ing. José Antonio Martínez Hernández El Ing. José Antonio Martínez Hernández es egresado de la carrera de Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica de la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica del Instituto Politécnico Nacional, Diplomado en Calidad Total, Seguridad e Higiene en el Trabajo, Administración y en Formación Docente para un Nuevo Modelo Educativo. Ha desarrollado diversos trabajos de investigación tendientes a fortalecer el aprendizaje de la ingeniería, como son: un modelo interactivo para el aprendizaje de los circuitos eléctricos, desarrollo multimedia y software para la determinación de la potencia eléctrica monofásica. Actualmente es profesor de tiempo completo y presidente de la Academia de Electrotécnica de la carrera de Ingeniería Eléctrica de la ESIME Zacatenco. Ing. Ignacio Díaz Sandoval El Ing. Ignacio Díaz Sandoval es egresado de la carrera de Ingeniería Industrial de la Unidad Profesional de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas del IPN. Candidato a grado en la Maestría de Administración de Instituciones de Educación Superior. Diplomado en Ambientes Virtuales de Aprendizaje y en Formación y Actualización Docente para un Nuevo Modelo Educativo. Asesor técnico y académico de rectores y directores en instituciones educativas públicas y privadas. Dentro del Instituto Politécnico Nacional ha ocupado diversos cargos a nivel de jefaturas de División y Departamento. Asesor de tesis, investigador y coordinador tanto logístico como académico de diversos diplomados en el IPN. Participante y ponente en diversos congresos y videoconferencias a nivel nacional. Actualmente es profesor titular en la carrera de Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica de la ESIME Zacatenco así como director, instructor y asesor académico en su propia empresa.

169 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. ESTRATEGIAS TUTORIALES PARA LA DISMINUCION DE LA REPROBACION Y DESERCION TEMA CALIDAD EDUCATIVA Ing. Pedro Vázquez Mendoza, Profesor de las academias de Ingeniería Industrial, Edificio de Ingeniería UPIICSA-IPN, Teléfono Ext Correo electrónico pvazquezmo9@yahoo.com.mx Manuel López Medina, Profesor de las academias de Producción. Edificio de Ingeniería. UPIICSA, IPN Teléfonos: Ext Celular: Correo Electrónico: anu_12_12_12@yahoo.com.mx Ing. Abel Cruz Galván, profesor de las academias de Ingeniería Industrial, Edificio de ingeniería UPIICSA-IPN Teléfonos y Ext Correo electrónico ingabelcruzg@hotmail.com RESUMEN Este trabajo es el producto de una reflexión sobre uno de los principales problemas que aborda el Programa Institucional de Tutorías: la reprobación y la deserción. Pareciera ser que las acciones realizadas para resolver este problema, se quedan en los niveles administrativos y de la enseñanza teórica de la tutoría.. Las acciones no han llegado a concretarse completamente en la base de de la pirámide tutorial, que son los profesores que imparten sus clases directamente en el aula.. La propuesta es establecer un proceso de acción y verificación para que los estudiantes tengan mas probabilidades aprobar sus exámenes, considerando las competencias que deben desarrollar, por un lado, el estudiante y por otro lado el tutor. A esto yo le llamo el camino de las competencias del tutor-tutorado. De acuerdo a las observaciones del autor, se considera que el objetivo principal de los estudiantes es obtener un título a nivel profesional. Para ello, el tutor debe coadyuvar a disminuir el número de estudiantes reprobados, reducir el número de deserciones y evitar el

170 daño emocional que sufren los estudiantes al sentirse fracasados. Cualquier examen genera ansiedad, pero si hay buena enseñanza del profesor, un buen examen y el estudiante desarrolla un sistema de estudio diario, no tendrá problemas de estrés. INTRODUCCION Algunos estudios señalan que la escuela, por lo general, no es la experiencia más agradable para los alumnos, sobre todo, por sus formas de evaluación, en donde el recurso más usado son los exámenes que provocan estrés. El estrés es un estado que se manifiesta por la incapacidad para adaptarse al entorno y por tanto, el estudiante no consigue aquello que se propone o que le exigen. La solución no es ponerles poco trabajo ni eliminar los exámenes, sino conocer sus capacidades y competencias para atender aquello que les preocupa o angustia. Se considera que el tutor debe tener una función más extensa hacia el exterior del aula, es decir, debe conocer los reglamentos internos y los servicios que se ofrecen, debe poseer una fuerte preparación pedagógica y una vasta preparación técnica de su especialidad, así como una adecuada formación humana. Para aprobar los exámenes, se deben establecer las competencias que deben desarrolla, por un lado, el estudiante y por otro lado el tutor y utilizarlas como listas de verificación. Algunos estudios señalan que la escuela, por lo general, no es la experiencia más agradable para los alumnos, sobre todo, por sus formas de evaluación, en donde el recurso más usado son los exámenes. Los exámenes tienes su historia, su razón de ser. Antes de la industrialización, ir a la escuela era un privilegio que se reservaba a los nobles, a la gente que no tenía necesidad de trabajar, que ya había acumulado riqueza. Ellos dedicaban su tiempo al estudio y

171 aprendían todo de todo, no era como ahora que nos especializamos en una sola área. Hacer un examen era un privilegio que se les ofrecía a los alumnos que sabían mucho y se presentaban ante un gran público para demostrar su sapiencia, no para ver si sabían o no. Los exámenes surgieron como una forma de demostrar públicamente todo lo que sabían. Con la escuela institucionalizada como la conocemos hoy en día, se retoma la idea del examen, pero no su intención. Ahora, cuando los profesores dicen: Mañana habrá examen, es porque quieren saber que tanto has aprendido, pero también si vas a pasar o no, si vas a sacar buenas calificación o no, incluso muchos pueden usar el examen como castigo. Si obtienes buena calificación puede ser que te feliciten y hasta se sientan orgullosos y contentos porque son muy buenos profesores. Pero si sacas baja calificación y repruebas, dirán que no estudiaste, que eres un flojo, un burro, que si no te apuras no vas a pasar de año. Quién no se va a poner ansioso ante esta situación? Y eso no es todo, luego vienen los regaños de papá y mamá, como si ellos pudieran resolver tu problema, como si pudieran hacer algo más que llamarte la atención, ponerte castigos y en el mejor de los casos motivarte a que le trabajes duro. El problema no es el examen en sí, sino la forma en que te enseñaron los profesores y como los aplican. Con buena enseñanza, el examen no debería representarte ningún dilema pues te van a preguntar sobre lo que te acaban de enseñar. Por otro lado, si los exámenes se usaran para retroalimentarte sobre qué es lo que sabes, que es los que no, explicarte de mejor manea o diseñar otras actividades y tareas para que comprendas lo que no supiste, tampoco te pondrías ansioso ante un examen, pues solo sería un auxiliar para entender más y mejor. Si con la ayuda del tutor el estudiante acredita todas las materias del currículo de su licenciatura y su examen profesional, habrá alcanzado su objetivo final. Las expectativas son que con las propuestas de este trabajo el estudiante pueda: Aprobar todas sus asignaturas No desertar Obtener su título profesional Sentirse satisfecho emocionalmente.

172 METODOLOGIA PARA LA DISMINUCION DE LA REPROBACION Y DESERCION En las siguientes tablas se proponen, por un lado, las competencias y actitudes que debe tomar el estudiante para poder aprobar sus materias y por otro lado describo las competencias que debe tener el tutor para acompañar al estudiante en su ruta hacia el éxito y lo ligo a las competencias que debe tener el tutor de manera específica para que con su acompañamiento el estudiante pueda: Aprobar todas sus asignaturas No desertar Obtener su título profesional Sentirse satisfecho emocionalmente. Los maestros tutores necesitan desarrollar una serie de competencias para poder realizar su labor con los estudiantes. Esta serie de competencias tales como la adaptación, comprensión de propósitos, inteligencia emocional, capacidad de diálogo, capacidad de escuchar, capacidad de hacer preguntas, asesoramiento, evaluación y habilidades de formación, las debe dominar el maestro tutor, para que de esta forma oriente al alumno adecuadamente. El maestro tutor puede apoyarse en los módulos del diplomado Formación Integral del Tutor para desarrollar y aplicar sus competencias.

173 PROCESO PARA APROBAR LOS EXAMENES COMPETENCIAS DEL ESTUDIANTE 1. Asiste a todas tus clases, pero a todas, nunca sabrás cual no era tan importante. Cumplir, no con la simple asistencia, estar consciente que la información que se recibe es siempre importante. 2. Atiende a tus profesores, aunque no te caigan bien. Recuerda: a la escuela no vamos a hacernos amigos de los profesores. Si se da, que bueno, si no, ni modo. El objetivo principal es obtener los conocimientos las relaciones afectivas no son prioritarias. 3. Lo que realmente importa es que ellos son quienes enseñan y tú el que aprendes. Si se expande la confianza uno puede olvidar el verdadero compromiso que es aprender. 4. Si dicta apuntes, escríbelos y toma nota de lo que dice: conceptos, formulas, reglas, palabras clave, esquemas. Anota lo más que puedas que todo te va a ser de utilidad. Si tienes dudas, también anótalas, recuerda: más vale que sobre y no que falte. El registro de las sesiones es nuestra mejor herramienta ante cualquier prueba. Será sencillo compartir notas y disipar

174 5. Compara tus apuntes con los de tus compañeros, pero no les creas todo a ellos, mejor, plantéale tus dudas al profesor. dudas, pero es mejor que lo haga un experto. 6. Nunca te quedes con dudas, pregunta, no temas a la burla de tus compañeros, generalmente nos burlamos por envidia, pues no es fácil armarse de valor para hablar ante el grupo. Recuerda más vale pasar un momento por tonto que quedarse ignorante toda la vida. Nunca sabemos cuándo dejaremos de dudar, si nunca preguntamos. Es mejor hacer pensar a los otros sobre las dudas que no se habían pensado. 7. Haz todas las tareas que te soliciten. Si es en equipo, no se dividan la tarea en pedacitos, procura participar en todas las partes de la tarea. Si es individual, busca toda la información que puedas y preséntala lo mejor posible. Nunca copies el trabajo de un compañero, aunque haya sacado Empaparse de todo el conocimiento nos dará un panorama más amplio del tema. Si nos encargamos de una sola parte solo limitamos nuestra información. PROCESO PARA APROBAR LOS EXAMENES 1.- Asiste a todas tus clases, pero a todas, nunca sabrás cual no era tan importante. COMPETENCIAS DEL TUTOR Crear armonía en el grupo, generando conciencia e incitando la iniciativa e interés de aprender en cada clase.

175 2.- Atiende a tus profesores, aunque no te caigan bien. Recuerda: a la escuela no vamos a hacernos amigos de los profesores. Si se da, que bueno, si no, ni modo. Una actitud de respeto y profesionalidad serán las herramientas perfectas para cualquier circunstancia 3.- Lo que realmente importa es que ellos son quienes enseñan y tú el que aprendes. Transmitir la información de manera clara y precisa es el objetivo. 4.- Si dicta apuntes, escríbelos y toma nota de lo que dice: conceptos, formulas, reglas, palabras clave, esquemas. Anota lo más que puedas que todo te va a ser de utilidad. Si tienes dudas, también anótalas, recuerda: más vale que sobre y no que falte. Hacer entender a los alumnos que cada tema es importante ni más ni menos que otro. 5.- Compara tus apuntes con los de tuis compañeros. Pero no les creas todo a ellos, mejor, plantea tus dudas al profesor. Promover la comunicación y las experiencias 6.- Nunca te quedes con dudas, pregunta, no temas a la burla de tus compañeros, generalmente nos burlamos por envidia, pues no es fácil amarse de valor para hablar ante el grupo. Recuerda más vale Brindar la oportunidad de exponer las dudas y dificultades que se puedan presentar.

176 pasar por un momento por tonto que quedarse ignorante toda la vida. 7.- Haz todas las tareas que te soliciten. Si es en equipo, no se dividan la tarea en pedacitos, procura participar en todas las partes de la tarea. Si es individual, busca toda la información que puedas y preséntala lo mejor posible. Nunca copies el trabajo de un compañero. Cerciorarse de que cada miembro de un equipo puede hablar del tema con fluidez y no de un solo fragmento. CONCLUSIONES El docente tutor tiene como objetivo apoyar y asesorar a los estudiantes, para resolver sus dificultades académicas y otras que afectan su desempeño escolar a través de sus competencias. Los maestros tutores necesitan desarrollar una serie de competencias para poder realizar su labor con los estudiantes. Si se lleva a la práctica esta propuesta del camino de las competencias del tutortutorado, el maestro tutor desempeñará sus competencias adecuadamente y acompañará académicamente al alumno en la consecución de su objetivo fundamental: obtener su título profesional. RECOMENDACIONES: 1. Seguir el camino de las competencias del estudiante. 2. Seguir el camino de las competencias del tutor. 3. Aplicar la evaluación formativa, continua y sumativa. BIBLIOGRAFIA Ausubel, D. Novak, j. Hanesian. Psicología Educativa, un punto de vista cognoscitivo. Trillas. México 1991 Cepeda Dovala Jesús Martín. Metodología de la Enseñanza Basada en Competencias. Editorial Tópicos Culturales. Saltillo, Coahuila. México2009. Coll, C. Qué es el constructivismo? Magisterio del Rio de la Plata. Argentina

177 Coll, C. Aprendizaje escolar y construcción del conocimiento. Paidos México Coll,C.,Martin, E. Mauri,T. Miras, M.,Onrubia, J.,Sole,I.,Zabala, A. El constructivismo en el aula.grao.españa Díaz Barriga. Fernández G. Estrategias docentes para un aprendizaje significativo, una interpretación constructivista. Mc Graw Hill. Mexico Gago Huguet. Antonio. Elaboración de cartas descriptivas: Guía para preparar el programa de un curso. Trillas. México Goleman Daniel. La inteligencia emocional en la empresa. Vergara. México Kobinger Nicole, El sistema de formación profesional y técnica por competencias. Keblin, Quebec UPIICSA-IPN. Diplomado en desarrollo de habilidades para la alta dirección. México UPIICSA-IPN. Diplomado, Formación Integral del Tutor. Mèxico 2010.

178 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. HABILIDADES BÁSICAS DEL COACH-DOCENTE APLICADAS A LA EVALUACIÓN FORMATIVA TEMA METODOS DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE Ing. Abel Cruz Galván, profesor de las academias de Ingeniería Industrial, Edificio de ingeniería UPIICSA-IPN Teléfonos: y Ext Correo electrónico ingabelcruzg@hotmail.com Ing. Manuel López Medina, Profesor de las academias de Producción. Edificio de Ingeniería. UPIICSA, IPN Teléfonos: Ext Celular: Correo Electrónico: anu_12_12_12@yahoo.com.mx Dr. Gaspar Evaristo Trujano, Profesor de las academias de Producción. Edificio de Ingeniería. UPIICSA, IPN Teléfono: Celular: Correo Electrónico: omc_100@yahoo.com.mx RESUMEN Este trabajo muestra un nuevo enfoque de evaluación: la Evaluación Formativa. Se realiza el primer paso de un proceso en el cual se pretende lograr la mejora de la asignatura de Control de los Procesos, que se imparte en las academias de producción de UPIICSA, perteneciente al IPN. La evaluación tradicional que los profesores aplicamos a nuestros alumnos, de acuerdo a exámenes realizados en el aula, esta mas enfocada en verificar sus conocimientos para asignarles una calificación, la cual es requerida por las normas escolares, que en proporcionarles un aprendizaje significativo en la memoria de largo plazo. Para lograr el aprendizaje significativo desde el enfoque constructivista a través de la evaluación formativa y el coaching de equipos, podemos apoyarnos en las habilidades básicas del coach-docente y de las herramientas de la evaluación formativa. El coaching de equipos para la enseñanza ayuda al estudiante a sobreponerse a las resistencias e interferencias internas para integrarse y actuar eficazmente como parte del equipo de trabajo para el aprendizaje. Para solucionar el problema de la evaluación tradicional se propone que el coach- docente utilice las herramientas de coach de equipos para la enseñanza y la evaluación formativa con la finalidad de lograr el aprendizaje significativo y que los alumnos alcancen sus objetivos; aumentando el nivel de calidad de los egresados en esta institución.

179 INTRODUCCION Actualmente los profesores de la UPIICSA hemos venido aplicando exámenes de tipo tradicional, lo que trae como consecuencia desperdiciar el potencial de los estudiantes lo que provoca la falta de interés y el tedio de las clases tradicionales que se imparten en el aula durante el semestre que cursan. Se pretende que el coach docente acompañe al alumno para que obtenga el aprendizaje significativo necesario para poder aplicarlo en su vida profesional y acreditar su asignatura con el máximo nivel de calidad en su aprendizaje aplicando las habilidades básicas del coach-docente conforme a la evaluación formativa. El coaching de equipos para la enseñanza ayuda al estudiante a sobreponerse a las resistencias e interferencias internas para integrarse y actuar eficazmente como parte del equipo de trabajo para el aprendizaje. La evaluación formativa contribuye a incrementar el potencial científico, técnico y humano de los estudiantes. La evaluación formativa busca que el aprendizaje del alumno no se dé en forma mecánica y considera que las evaluaciones por medio de los exámenes tradicionales son poco productivas y que los alumnos solo estudian para la aprobación y no para el aprendizaje, de tal manera que después de el examen recuerda poco de lo estudiado. El coaching tiene como sustento a la PNL (programación neurolingüística), la cual por medio de sus técnicas nos enseña a como ser congruentes en lo que pensamos, decimos y hacemos; con el firme propósito de ser seres exitosos. No hay pensamiento que no se realice en términos del lenguaje y que no pueda ser transmitido a los demás. El lenguaje modela el espíritu, que a su vez modela al lenguaje. Nuestro modo de hablar es nuestro modo de ser. El espíritu solo puede ampliarse en términos del lenguaje. No hay frase de nadie que no tenga mil antecedentes. Con solo tres o cuatro frases el lenguaje se muestra sucesivo en sí mismo, en la persona que lo habla, en el tiempo, y es también sucesivo porque lo vamos heredado y repitiendo, aunque sus formulas parezcan verdaderas novedades. El coaching de equipos surge ante la necesidad de los estudiantes que presentan problemas tales como deserción, rezago estudiantil, bajos índices de eficiencia terminal y generan un bajo aprovechamiento de los recursos y de los esfuerzos. Por lo que es necesario ocuparse de los estudiantes con programas y estrategias formativas tendientes a apoyar la formación integral, con enfoques educativos flexibles y eficientes basados en el aprendizaje significativo. El coaching de equipos para la educación consiste en acompañar, orientar y apoyar al estudiante durante su estancia en el nivel superior, en su avance académico conforme a sus necesidades y requerimientos particulares.esto en forma ideal se recomienda que sea en forma individual o en grupos pequeños de entre 3 y 10 alumnos, para que sea posible detectar los casos problema que requieren atención individualizada. El coaching de equipos en educación es un proceso a través del cual es posible ayudar al alumno a potencializar sus habilidades, promueve una mayor competencia conversacional, conciencia de las relaciones y habilidades personales. Enfatiza la importancia de un cambio generativo y no solamente correctivo. Se enfoca en los valores y creencias del alumno de manera que le permita convertir sus metas en realidades útiles para él. El coaching de

180 equipos en educación tiene un enfoque integrador que ayuda a establecer una relación sinérgica entre los objetivos del individuo, del equipo de trabajo y de los de la institución. Se enfoca en la resolución de problemas y conflictos del pasado y por lo tanto en la generación de conductas especificas para producir cambios significativos para el logro de sus objetivos. DESARROLLO Las habilidades básicas del coaching son: Conexión Como seres humanos, todos estamos conectados de alguna forma. A veces, tal vez no podamos darnos cuenta de esto o desearíamos no estar conectado con los demás; sin embargo, todos estamos hechos de lo mismo y compartimos nuestra humanidad.es esencial que reconozcamos y aceptémonos esto como nuestra primera premisa. La primera habilidad con la que va usted a comenzar como coach es reconocer esta conexión y ayudar a los demás a sentirse conectados con usted, mientras usted mismo comienza a sentir mayor conexión y ayudar a los demás a sentirse conectados con usted: mientras usted mismo comienza a sentir mayor conexión con ellos. Esto incluye a su familia amigos, patrones, empleados, socios, vecinos y miembros de la comunidad etc., todas las personas, sin importar los sentimientos que usted alberge hacia ellos. Como coach yo reconozco esta sensación de conexión con todo el universo, y reconozco, también que mientras estamos conectados, cada uno seguimos siendo únicos y tenemos dones, talentos y ofrendas especiales. Esta es la maravilla de nuestro mundo y algo que aprecio y agradezco todos los días. Escuchar sin juzgar Al entender que el juicio está presente en nuestras experiencias con otros seres humanos, el primer lugar en el que se debe trabajar para eliminar los juicios es en nuestra manera de escuchar Como seres humanos, tendemos a poner etiquetas a lo que escuchamos como correcto o incorrecto, bueno o malo, feliz o triste. Si vamos a cambiar a la modalidad de coaching nuestra creencia es que nada es correcto o incorrecto, bueno o malo; solo es y aceptamos quienes o que son. No es una tarea sencilla puedo asegurarle. Incluso los niños juzgan aquello que ven, escuchan, experimentan y expresan su juicio de inmediato.conforme vaya usted asumiendo la conducta de un coach, recuerde que ya no es un niño que va al lugar de la crítica si no, mas bien, que se encuentra en un lugar neutral, en donde el juicio no existe. Después de todo Quién es usted para ser juez? El dejar de reaccionar a lo que los demás dicen o hacen o quienes son es muy difícil y se requiere mucha practica; sin embargo es una capacidad que vale la pena desarrollar pues no es posible estar conectados a los demás sino estamos dispuestos a aceptarlos tal y como son, sin medirlos ni reaccionar. Nadie tiene razón ni está equivocado solo es Por lo general a los coaches nuevos les cuenta trabajo el no juzgar a las personas; de alguna forma, nuestra sociedad nos ha enseñado ha juzgar a los demás, para bien o para mal, y no aceptar a quienes son distintos a nosotros o diferentes de lo normal por lo tanto, estabilidad requieres cierto trabajo. Reflexionar Cuando escuchamos atentamente para conectarnos con otros seres humanos, podemos hacerles saber que entendemos plenamente lo que nos están diciendo cuando usamos la habilidad conocida como reflexión. Esto

181 permite que las personas que están hablando sean que realmente que estamos escuchando y corrigen lo que no hemos entendido bien de su mensaje. No se trata de repetir literalmente cada una de las palabras que escuchamos más bien se trata de un nivel de habilidad mas alto. Si realmente ha estado usted prestando atención, si juzgar, de una manera que lo conecte con las demás personas, usted escuchara más que solo las palabras que el sujeto esta pronunciando, escachara lo que hay entre líneas lo que no se dice, y la refección den la manera como el que escucha la idea con el que habla para asegurarle que le ha escuchado y le ha entendido cabalmente. Esta es una habilidad de coaching que tiene un efecto sorprendente en las personas con las que nos comunicamos. La mayoría de las personas quiere ser escuchada de una manera verdadera, profunda y completa. Es muy raro que alguien nos escuche de esta forma. Puedo recordar muchas veces cuando hablamos con nuestros jefes en que ellos están revisando papeles en su escritorio, recibiendo llamadas telefónicas o leyendo su correo electrónico y también recuerdo las ocasiones en que los miembros de la familia están más interesados en la TV que en escucharme. Y me acuso de estar distraída con mis propios pensamientos y también de juzgar lo que los demás me decían. Si usted logra dominar esta habilidad, y estoy convencida de que puedo hacerlo y lo hará si realmente así lo decide, impactara notablemente la vida de los demás.los niños tienen el gran deseo de que la gente los entienda ( acaso no todos queremos lo mismo?) y agradecen mucho cuando alguien se toma el tiempo y la energía de poner interés en lo que ellos tienen que decir. Conviértase en un experto en este tipo de reflexión (de lo que nos dicen los demás), se dará cuenta de que la ganancia es enorme! Responder De acuerdo ahora ya escucha usted con mucha atención lo que le dicen los demás, y lo hace desde el punto de conectarse totalmente con la (s) persona (s) y desprenderse de todo tipo de juicio. Está en el camino de comprender mejor las habilidades básicas del coaching. Reflexiona lo que le dicen los demás con el fin de que los dos, usted y la otra persona, estén seguros de que usted entendió el mensaje de ella, junto con sus emociones más allá de las palabras. METODO APLICADO EN EL DESARROLLO DE LA INVESTIGASCION A continuación aparecen las experiencias de aprendizaje de la evaluación formativa que utilizare en mi grupo, con lo cual pretendo que los alumnos se apropien de estos recursos y los conviertan en instrumentos para su aprendizaje significativo. EXPERIENCIAS DEL APRENDIZAJE DE LA EVALUACIÓN FORMATIVA 1. Observación de actividades realizadas por los alumnos de manera individual o colectiva se puede hacer de forma sistemática (OA) 2. Indagación por medio de preguntas formuladas por el docente durante la clase. (IP). 3. Elaboración de preguntas formuladas por los alumnos en forma individual o en equipo de trabajo (PF). 4. Discusiones o debates entre pares o con el docente (DE) 5. El uso de diarios de clase (Realizados por los profesores ) (DC) 6. Trabajos y ejercicios que se realizan en el salón, (valorando niveles de comprensión y ejecución ) (TE)

182 7. Las tareas que se realizan fuera de la clase (T) 8. Portafolios (colección de trabajos que los alumnos realizan en un periodo de tiempo determinado, de manera de hacer evidente avances o dificultades del aprendizaje ) (p) 9. Bitácoras. (realizados por los alumnos como registros de clase, donde aparecen resoluciones de problemas, desarrollo de experimentos etc.) (B) 10. Accesorias y tutorías a los alumnos (A) 11. Mapas conceptuales. Técnicas UVE.(M) 12. Realización es de productos de aprendizaje. (diseño o creaciones realizadas por los alumnos donde se ponen a prueba los conocimientos alcanzados). (PA) 13. resolución y acumulación de problemas, con requisitos metodológicos (PR) 14. realización de experimentos y prácticas de laboratorio (E) 15. pruebas o exámenes.(pueden estar estandarizados, elaborados por especialistas o diseñados por los profesores según las necesidades )(EX) 16. bibliotecas virtuales.se trata sobre la denominada biblioteca hibrida, nacida de las necesidad de poder tratar con libros y revistas convencionales por un lado y recursos electrónicos por el otro. (V) 17. podcast: se asemeja a una suscripción a un blog hablando en la que recibimos los programas a través de internet. También una ventaja del posdcast es la posibilidad de escuchar en lugares sin cobertura (PO) 18. blogs: un blog, o en español también una bitácora, es un sitio Web periódicamente actualizado que recopila cronológicamente textos o artículos de uno o varios autores, apareciendo primero el más reciente,donde el autor conserva siempre la libertad de dejar publicado lo que crea pertinentemente (BL) A continuación aparecen las diez experiencias de aprendizaje de la evaluación formativa que fueron seleccionadas del total de las 18 presentadas en la relación anterior Es importante destacar que cada una de ellas requiere un tiempo de aprendizaje para su elaboración, que tendrá que estar de acuerdo con los criterios de complejidad establecidos por el profesor y que de deben ser apropiados para el tipo de contenido y de aprendizaje que se pretende realizar. Es necesario decidir qué aspecto del proceso queremos indagar, para la experiencia de aprendizaje más confiable y adecuado, para que se lleve a efecto el aprendizaje significativo. Toda experiencia de aprendizaje requiere de un proceso que no es verbal solamente, por lo general es complejo y prolongado si pretendemos que los alumnos se apropien de estos recursos y los conviertan en instrumentos de su pensamiento. Las experiencias de aprendizaje que se utilizara en este estudio fueron seleccionadas como las siguientes

183 EXPERIENCIAS DEL APRENDIZAJE HABILIDADES DEL COACH DOCENTE 1.MINUTA DE CLASE CONEXIÓN REFLEXIONAR 2.PROBLEMAS NUMÉRICOS EN CLASE 3.EJERCICIOS EXTRA CLASE 4.TAREAS REFLEXIONAR ESCUCHAR SIN JUZGAR,CONEXIÓN REFLEXIONAR RESPONDER REFLEXIONAR RESPONDER 5.EXÁMENES PARCIALES ESCRITOS CONEXIÓN REFLEXIONAR RESPONDER 6.EXPOSICIÓN DE CARTELES 7.VIDEOS Y PELÍCULAS 8.COMUNICACIÓN EN INTERNET 9.DESARROLLO TEMÁTICO DE UN SISTEMA DE GESTIÓN DE LA CALIDAD 10.CUADERNO DE CLASE CARACTERÍSTICAS DE LA INVESTIGACION: Tipo de estudio: es una investigación descriptiva, por lo que no se pretenden comparar los resultados entre sí, sino solo describir a la población. Es una investigación prospectiva por que la recolección y análisis de los datos se realizara después de la planeación de la misma es transversal por que las variables sobren la opinión del alumno acerca del el mismo se midieron una sola vez, al finalizar el semestre, sin perder avaluar la evolución de las mismas ESCUCHAR SIN JUZGAR, NADIE TIENE LA RAZÓN NI ESTÁ EQUIVOCADO, RESPONDER REFLEXIONAR ESCUCHAR SIN JUZGAR RESPONDER CONEXIÓN RESPONDER REFLEXIONAR ESCUCHAR SIN JUZGAR NADIE TIENE LA RAZÓN NI ESTÁ EQUIVOCADO REFLEXIONAR RESPONDER CONEXIÓN REFLEXIONAR RESPONDER es observacional : porque de acuerdo a las interferencias del investigador, las variables no fueron modificadas a voluntad propia MATERIAL POBLACION OBJETIVO. Alumnos de turno matutino inscritos en el sexto semestre de la materia de control de los procesos de la licenciatura de administración industrial de la UPIICSA Población en estudio: Alumnos. Criterios de inclusión: Alumnos inscritos en el sexto semestre En el turno matutino Registrados en el departamento de control escolar. Aceptaran libremente participar en estudio.

184 Criterios en exclusión : No se aplicaron en este caso DISENO DEL INSTRUMENTO DE RECOLECCION DE DATOS El diseño del instrumento de recolección de los datos se realizaron atreves de de una amplia tarea de búsqueda, que tomaron en cuenta las particularidades de la UPIICSA, de los alumnos, del profesor y de la carrera de Administración Industrial.el instrumento utilizado en esta investigación es la encueta de opinión, que consiste en el acopio de testimonios escritos, en este caso es un cuestionario de evaluación al alumno.la encueta se realizara en el lugar mismo donde se da el fenómeno investigado. La encuesta puede realizarse de dos maneras: a) Sin muestreo, caso en el que se estudia toda la población. b) Con muestreo, caso en el que se estudia parte de la población. En este estudio se utiliza la encuesta sin muestreo, que representa las características de la población sin estudio. El cuestionario fue formulado sobre aspectos que permitieran una adecuada relación de preguntas. La referencia base para el diseño de este cuestionario fue: Objetivo planteado Programa del curso Habilidades básicas del coach docente Experiencias de aprendizaje Evaluación formativa Aprendizaje significativo constructivismo La información que generara el instrumento de recolección de datos, una vez que haya sido aplicado, permitirá conocer la opinión de los alumnos de los turnos matutinos y vespertino, como una respuesta de las variables siguientes : VARIABLE NOMBRE CORTO 1.MINUTA DE CLASE (descripción realizada por MINUTA los alumnos como registros donde aparecen todas las actividades realizadas durante cada clase ) 2.PROBLEMAS NUMÉRICOS REALIZADOS PROBLEMAS EN CLASE 3. EJERCICIOS EXTRA CLASE EJERCICIOS 4.EXAMENES ESCRITOS PARCIALES EXÁMENES 5. EXPOSICIÓN DE CARTELES EXPOSICIÓN 6. VIDEOS Y PELÍCULAS V Y P 7. COMUNICACIÓN EN INTERNET INTERNET 8. DESARROLLO TEMÁTICO DE UN SGC SISTEMA DE GESTIÓN DE LA CALIDAD 9. CUADERNO DE CLASE CUADERNO 10. CUESTIONARIO PARA PREPARACIÓN CUESTIONARIO DE EXAMEN ORDINARIO PARCIAL RECOLECCIÓN DE DATOS Esta etapa consiste en la planeación y aplicación del cuestionario a los alumnos, fijándose como objetivo principal la recolección del mayor número posible de cuestionarios contestados por los alumnos de 6to semestre del turno matutino de la UPIICSA, ya que en este caso se dejo que los alumnos escogieran libremente el querer responder los cuestionarios pues en la primera vez que la unidad realizo este tipo de evaluación. El

185 primer paso que se dio en esta etapa fue la planeación para la aplicación de los cuestionarios los alumnos, lo cual se puede resumir en los siguientes términos: a) Se invito a los alumnos del sexto semestre para que participaran voluntariamente en el estudio, señalándoles la importancia de su colaboración y garantizándoles el anonimato de sus respuestas b) La entrevista para la aplicación del instrumento se realizo el último día de clases. c) Los cuestionarios contestados se entregaron y colectaron en el salón de clases CAPTURA DE INFORMACIÓN Partiendo de los cuestionarios aplicados a los alumnos fueron codificadas las respuestas, según se observa en la tabla de concentración de datos, donde la primera columna indica el número de pregunta del cuestionario, que en este caso son diez. En la columna dos se encuentran el número de alumnos que respondieron en forma positiva al aprendizaje significativo. En las columnas seis a doce se muestran los porcentajes que califican el grado de aprendizaje significativo obtenido por los alumnos en cada experimento. CONCLUSIONES Se realizan de acuerdo al análisis de los resultados que están referidos a los aspectos positivos de las variables y se toma como referencia la siguiente clasificación. CALIFICACIÓN PUNTUACIÓN (%) EXCELENTE 100 MUY BIEN 90 BIEN 80 REGULAR 70 SUFICIENTE 60 INSUFIENTE 50 O MENOS Todas las puntuaciones están en porcentajes y los resultados se describen a continuación, como resultado del análisis en relación a los aspectos positivos de las respuestas de los alumnos. La variable 1. Minuta resulto con una valoración de bien y expresa que los alumnos tuvieron un aprendizaje significativo en términos generales bueno. Respecto a la variable 2. Problemas numéricos realizados en clases resulto excelente en su valoración dado que adquirió una excelente práctica de problemas que se presentaran en su desarrollo profesional. La variable 3. Ejercicios extra clase resulto con una evaluación de excelente, lo cual manifiesta un aprendizaje significativo en los trabajos complementarios. Variable 4. Tareas esta variable no resulto favorable ya que resulto con una

186 baja de valoración del 71% lo cual es una calificación solo regular. Variable 5. Exámenes escritos parciales. Resulto con una calificación de excelente. Esta variable proporciona un excelente medio para adquirir aprendizajes significativos en los principales temas del programa de estudio. Variable 6. Exposición de carteles su calificación fue del 96% muy bien. Permite la adquisición de conocimientos fundamentales en temas básicos en temas básicos para la asignatura. La variable7. Videos y películas. Resulto con una calificación del 78% regular es necesario mejorar La variable8. Comunicación en internet. Esta variable resulto con una calificación del 100% excelente La variable 9. Desarrollo temático de un sistema de gestión de calidad resulto con una valoración de bien y expresa que los alumnos tuvieron un aprendizaje significativo, aunque conviene mejorarla con el objeto de alcanzar el grado de excelencia en este caso. La variable 10. Cuaderno de clase.su calificación fue del 96%.muy bien permite adquirir los conocimientos necesarios para acreditar la materia y presentar un buen examen parcial ordinara. Las variables regular, bien y muy bien merecen ser estudiadas con mayor profundidad en otro estudio complementario para mejorar su puntuación. Se considera que este estudio si se desea, puede servir para mejorar la signatura de control de procesos de la UPIICSA, siempre y cuando se apliquen las acciones correctivas adecuadas en cada caso. También se considera que este estudio pude servir como apoyo y marco de referencia para estudiantes, profesores y autoridades escolares que deseen mejorar el proceso educativo. El aprendizaje significativo se verá reflejado en el programa de estudio, los métodos y técnicas de aprendizaje que se siguieran en el aula y en los tiempos extra clase. RECOMENDACIONES 1. Sensibilizar a los docentes para que acompañen pedagógicamente a los estudiantes, promoviendo aprendizajes significativos en sus materias. 2. La utilización por parte de los profesores de las herramientas del coaching de equipos para la enseñanza, para conducir al alumno a la manifestación de sus recursos y fortalezas para el aprendizaje. 3. Integrar en la enseñanza de las asignaturas la evaluación formativa, tratando de reducir o eliminar la evaluación tradicional. 4. Se invita a que otros investigadores y docentes continúen, amplíen, mejoren y apliquen los elementos de esta

187 investigación para fincar un medio con el cual se pueda ayudar a los alumnos a convertirse en excelentes estudiantes, profesionales y personas; para beneficio de la UPIICSA, del IPN, y del sistema educativo y de la sociedad en general. BIBLIOGRAFIA Amirante Norma. Evaluación formativa, editorial UACM, México Best John W. como investigar en la educación, Editorial Morata, Madrid 2002 Brown William F. y Wayne H. Holtzman. Guía del estudio efectivo,editorial Trillas, Castañeda Carlos.las enseñanzas de Don Juan, F.C.E., México Cepeda Dovala Jesús Martín. Metodología de la Enseñanza Basada en Competencias. Editorial Tópicos Culturales. Saltillo, Coahuila. México2009. Coll, C. Qué es el constructivismo? Magisterio del Rio de la Plata. Argentina Coll, C. Aprendizaje escolar y construcción del conocimiento. Paidos México Coll,C.,Martin, E. Mauri,T. Miras, M.,Onrubia, J.,Sole,I.,Zabala, A. El constructivismo en el aula.grao.españa Díaz Barriga. Fernández G. Estrategias docentes para un aprendizaje significativo, una interpretación constructivista. Mc Graw Hill. Mexico Gago Huguet. Antonio. Elaboración de cartas descriptivas: Guía para preparar el programa de un curso. Trillas. México Goleman Daniel. La inteligencia emocional en la empresa. Vergara. México Kobinger Nicole, El sistema de formación profesional y técnica por competencias. Keblin, Quebec Levine Terri. Coaching para una vida extraordinaria, editorial Panorama, M exico, México 2007 Michel Guillermo. Aprende a aprender, editorial Trillas, México UPIICSA-IPN. Diplomado en desarrollo de habilidades para la alta dirección. México UPIICSA-IPN. Diplomado, Formación Integral del Tutor. Mèxico 2010.

188 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. REVISION TEORICO-PEDAGOGICA DEL MODELO EDUCATIVO INSTITUCIONAL (MEI) DEL INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL TEMA CALIDAD EDUCATIVA M. en E. S. María de los Ángeles Hernández Vázquez, Profesora de las academias de Producción. Edificio de Ingeniería. UPIICSA, IPN Teléfono: Ext Celular: Correo Electrónico: angeleshdzmaster@yahoo.com.mx Ing. Manuel López Medina, Profesor de las academias de Producción. Edificio de Ingeniería. UPIICSA, IPN Teléfonos: Ext Celular: Correo Electrónico: anu_12_12_12@yahoo.com.mx. M. en E. S. Jacinto Yáñez Rivera. Profesor investigador de las academias de Producción. Edificio de Ingeniería. UPIICSA, IPN Teléfono: Ext Correo Electrónico: jacintoyanezrivera@yahoo.com RESUMEN La calidad en el aprendizaje está fundamentada en buena parte en el tipo de modelo educativo que adopten las instituciones educativas de nivel superior, en consecuencia, con el propósito de que los docentes amplíen su conocimiento sobre la nueva realidad educativa, este trabajo presenta una reflexión y una revisión teórica sobre el Modelo Educativo Institucional (MEI) del Instituto Politécnico Nacional que pueda seguir de guía a los docentes de nivel superior a quienes va dirigido este trabajo. El Modelo Educativo Institucional del IPN es una referencia obligada para el diseño curricular, ya que expresa las concepciones sobre las relaciones con la sociedad, el conocimiento, la enseñanza y el aprendizaje, mismas que sustentan los propósitos y fines institucionales, en la misión, visión y valores del Instituto, y en su historia, vocación y filosofía institucional. Tendencias internacionales y nacionales que apoyan este modelo: Modelo centrado en el aprendizaje, flexibilización curricular, formación Integral, de alta calidad científica, tecnológica y humanística, aprendizaje autónomo o autogestivo, marco teórico delimitado por enfoques cognitivos. El modelo académico del IPN, implica introducirnos en las corrientes psicopedagógicas del constructivismo y el modelo curricular basado en normas de competencias, y sus principios explican como poder lograr una buena calidad educativa

189 . INTRODUCCION En la actualidad el IPN aún es institución dedicada a los hijos de los trabajadores, ya que según datos oficiales el IPN está conformado por estudiantes de bajos recursos. El Instituto Politécnico Nacional ofrece educación media superior, superior y posgrado; realiza investigación, difusión de la cultura en 16 Centros de Estudios Científicos y Tecnológicos; 24 Escuelas y Unidades; 18 Centros de Investigación, ubicados en la ciudad de México y 19 entidades federativas, así como 13 Centros de Educación Continua y a Distancia distribuidos, a su vez, en 8 estados y en la ciudad de México. Cuenta con un total de 32 carreras del nivel medio superior, 59 programas de licenciatura, 29 especializaciones, 53 maestrías y 22 doctorados. La oferta institucional está centrada en la zona metropolitana de la Ciudad de México. En palabras de las autoridades: En la definición de Modelo Educativo Institucional (MEI) para el IPN es necesario considerar lo señalado en el Programa de Desarrollo Institucional, que establece la necesidad de orientar el cambio hacia nuevas estructuras y hacia una nueva cultura organizacional. El Instituto Politécnico Nacional, como una Institución que ofrece educación superior, en sus diversos niveles de estudios y modalidades, requiere de un modelo educativo que le permita incorporar los enfoques centrados en el aprendizaje, metodologías de enseñanza e innovación, a través de las nuevas tecnologías que propicien el desarrollo de competencias, el estudio independiente, el aprendizaje significativo, la reflexión y el intercambio de experiencias, siendo en lo fundamental un modelo centrado en el aprendizaje, para construir competencias. METODOLOGIA UTILIZADA PARA DESARROLLAR COMPETENCIAS PARA UNA BUENA CALIDAD EDUCATIVA. Competencias. La competencia es la habilidad de cumplir con éxito las exigencias complejas, mediante la movilización de prerrequisitos psicosociales. De modo que se enfatizan los resultados que el individuo consigue a través de la acción, selección o forma de comportarse según las exigencias.

190 COMUNICACIÓN MEDIADA POR TECNOLOGIAS TRABAJO COLABORATIVO EVALUACION Y AUTOEVALUACION ESTUDIO INDEPENDIENTE Implican: Comunicación Mediada por Tecnología. Diseñar tu material didáctico acorde a tus estrategias de enseñanza o de las de la Unidad Temática (tema) usando tecnologías de información y comunicación, considerando que es tu herramienta para construir competencias en conjunto con tus estudiantes, además de que estos son parte de su portafolio de evidencias de enseñanza. Trabajo Colaborativo. Diseñar las actividades y ejercicios de aprendizaje que permitan la participación de tus estudiantes de manera grupal y de estas se obtenga un resultado de aprendizaje que se pueda cuantificar, es decir que den cuenta de la construcción de la competencia que puede ser parcial o total. Evaluación y Autoevaluación. Diseñar tu portafolio de evidencias de aprendizaje que son los productos de aprendizaje mediante los cuales se evalúa al estudiante en su construcción de competencias, dichas evidencias pueden ser grupales o individuales y son congruentes con las estrategias de enseñanza y aprendizaje. Es conveniente que se tengan las rubricas de valoración de cada una de las actividades y ejercicios de aprendizaje. Estudio Independiente. Diseñar las actividades y ejercicios de aprendizaje que permitan valorar la construcción de las competencias y los resultados de estas, forman parte del portafolio de evidencias de aprendizaje de tus estudiantes.

191 MODELO CENTRADO EN EL APRENDIZAJE Una formación integral; de alta calidad científica, tecnológica y humanística. Desarrollo equilibrado de conocimientos, actitudes, habilidades y valores. Solida formación que facilite el aprendizaje autónomo, el transito entre niveles, modalidades, instituciones y hacia el mercado de trabajo. Procesos educativos flexibles e innovadores y múltiples espacios de relación con el entorno. Plan de Estudios o Programa Académico El plan de estudios es el conjunto de actividades de enseñanza y aprendizaje, organizados de tal manera que conduzcan al docente y al estudiante al cumplimiento de uno o más objetivos específicos de información, preparación o adiestramiento con fines de capacitación profesional, técnica, científica o cultural ya sea de aspectos generales o especiales de la educación. Los planes de Estudio son propuestas para formar profesionales que den respuesta a las demandas sociales. Áreas de formación en los planes de estudio Educación superior Institucional.- desarrollo de competencias básicas. Científico Básico.- Obligatorias: 1) Unidades de Aprendizaje comunes a la rama. 2) Especificas del programa. Profesional.- Obligatorias: 1) Comunes a un conjunto de programas similares. 2) Especificas del programa. Optativas (máximo 10%) Terminal y de integración.- Obligatorias de formación terminal. 1) Servicio Social. 2) Titulación. Obligatorias de integración del conocimiento. Electivas (al menos 5% de los créditos) Programa de Estudio o Unidad de Aprendizaje Un Programa de Estudios es la descripción de un conjunto de actividades de enseñanza y aprendizaje, estructuradas de tal forma que

192 conduzcan al estudiante a alcanzar una serie de objetivos previamente determinados o de competencias. Funciones del Programa de Estudio o unidad Aprendizaje Seleccionador. Nos ayudan a determinar que se va a enseñar de la gran cantidad de conocimientos sobre una materia específica. Facilitador. Facilita la enseñanza y el aprendizaje, porque son acciones que recomiendan la secuencia adecuada para alcanzar el aprendizaje, señalando las actividades, los métodos, los recursos y los materiales. Orientador. Aun cuando la impartan distintos profesores, hay semejanza en los aprendizajes de los estudiantes y objetivos de aprendizaje. Liberador. Para el estudiante es autonomía de estudio de libertad para aprender, el estudiante no dependerá de la información que le proporcione el docente, ya que este se convierte en guía de estudio. Al docente. Le sugieren formas adecuadas para enseñar así como la organización de los contenidos y establece puntos previos de comparación respecto a resultados que deberán alcanzarse. Evaluación. Del aprendizaje del estudiante. Ya que se indica el procedimiento que se empleara. Con referencia al marco teórico del MEI, los principales enfoques cognitivos utilizados son: 1.-Teoria psicogenética de Jean Piaget, la cual analiza la evolución de la inteligencia a partir de la etapa sensomotriz y hasta la adquisición del pensamiento conceptual. Estas etapas son consideradas desde dos perspectivas: la continua implica a todo el desarrollo, concibiendo a este como el proceso de adaptación a través de dos elementos básicos, la asimilación y la acomodación. La discontinua expresada en las estructuras, entendida esta, como la integración equilibrada de esquemas que considera, como el conjunto de respuestas que tienen lugar después de que el sujeto adquiere elementos del medio ambiente. Así, la inteligencia se desarrolla mediante la actividad de las estructuras alimentadas por los esquemas que posee para pasar de una etapa a otra de mayor nivel. Si bien esta es un teoría epistemológica, no se puede dejar destacar sus aportes a la educación en cuanto a sus finalidades; el papel activo de el alumno para aprender; y en la selección, secuencia y nivel de complejidad de los contenidos para adaptarlos al desarrollo cognitivo y encontrar los métodos adecuados que pueden utilizar para aprender.

193 2.-Teoria del procesamiento de la información no existe ninguna sola teoría del procesamiento de la información, lo que podemos decir en principio es que sus principales características son: Hace radicar el interés en los procesos mentales o actividad cognoscitiva. La existencia de dos tipos de memoria: memoria de corto plazo también llamada percepción. La existencia de diversos procesos mentales para que ocurra el aprendizaje. El procesamiento de la información humana se asemeja a una computadora. Ese proceso se inicia con la existencia con estímulos sensoriales que son captados por el sujeto para ser registrados mediante una actividad que consiste en conceder significado a dicho estimulo comparándolo con la información que ya se conoce y transfiriéndola a la memoria de corto plazo llamada también percepción, con lo cual, se activa el conocimiento relacionado que se encuentra en la memoria de largo plazo. En el sistema de procesamiento de la información, una de las habilidades cognitivas fundamentales es la codificación, entendida como proceso de colocar la nueva información en el sistema de procesamiento y prepararla para almacenarla en la memoria de largo plazo. Si esa información es potencialmente significativa, mejorará el aprendizaje y la retención. Esta cualidad es desarrollada en la teoría del aprendizaje significativo de Ausubel, quien señala que el aprendizaje es significativo cuando la nueva información guarda relación sistemática con los conceptos que se encuentran en la MLP. Para codificar la información se requiere también de la organización, la elaboración y la estructura del esquema de conocimientos que se forma. Es indudable que el aprendizaje mejora cuando un material está bien organizado, es decir cuando ha sido clasificado y agrupado en unidades organizadas; además de que favorece el recuerdo y mejora la memoria porque los elementos se vinculan sistemáticamente; lo que lleva a uno a recordar y relacionar. La elaboración es el proceso de expandir la nueva información, vinculándola a lo que ya se sabe, para así formar los esquemas de conocimiento, entendiendo por estas, la estructura que organiza grandes cantidades de información en un sistema significativo. El siguiente proceso es el almacenamiento de la información, desde esta teoría la estructura de la MLP requiere que el conocimiento sea representado como nodos en redes conectadas unas con otras. Las redes son más útiles en el almacenamiento de conocimiento declarativo (hechos, creencias y acontecimientos).

194 Las unidades de conocimiento y significado de la MLP son las proposiciones constituidas por la mínima unidad de información de la que pueda decirse que es falsa o cierta. Las proposiciones forman redes, formadas a su vez, por nodos o palabras, es decir, que las redes proposicionales, se construyen combinando nodos para formar proposiciones y éstas para construir estructuras de orden superior o redes que constituyen grupos de proposiciones relacionadas. La recuperación del conocimiento declarativo es posible cuando la información es significativa porque se conectará con facilidad a las redes de proposiciones; por tanto, es importante la ayuda que prestan los maestros estableciendo las conexiones, pues determinará las claves de recuperación que lo activarán. La recuperación del conocimiento procedimental es similar al declarativo, ya que las claves para hacerlo disparan asociaciones en la memoria que rastrean la producción adecuada para solucionar el problema. Teoría del aprendizaje verbal significativo Con esta teoría David Ausubel se propone reivindicar el aprendizaje por recepción que goza de una pobre reputación debido al fracaso en la comprensión genuina de los contenidos escolares. Por principio, establece dos distinciones, esto es, dos criterios diferentes: 1. Por la forma como se adquiere la información, el aprendizaje ocurre debido a dos fenómenos, la recepción y el descubrimiento. 2. Por la forma de incorporar la información a la estructura cognoscitiva: por repetición y significativa por el establecimiento de relaciones sustantivas. Para Ausubel el aprendizaje significativo es aquel que le permite al alumno la creación de estructuras de conocimiento, mediante el establecimiento de relaciones sustantivas entre la nueva información y sus conocimientos previos. Le confiere una gran importancia a los conocimientos que ya se encuentran en la estructura cognoscitiva del alumno pero también a sus propiedades sustanciales y de organización ya que de éstas depende que surjan significados precisos y fácilmente recuperables. Para que el aprendizaje sea significativo se requiere de dos condiciones: 1. Que el material de aprendizaje sea potencialmente significativo. Significa que contenga información relevante, clara, lógica y organizada para favorecer la relación de conceptos. 2. Que el alumno tenga una disposición favorable hacia el aprendizaje significativo.

195 El aprendizaje significativo es un proceso activo en el que intervienen dos mecanismos: a) el logro de un afianzamiento relacional adecuado dentro de la estructura cognoscitiva (incorporación y b) la retención, para lo cual se requiere que el alumno tenga en su estructura ideas pertinentes a un nivel apropiado de abstracción, generalidad e inclusividad. La estrategia que Ausubel propone es el uso de materiales introductorios llamados organizadores previos. Las siguientes ideas sisntetizan el pensamiento de D. Ausuabel respecto del aprendizaje significativo, Díaz-Barrigay Hernández Rojas, p. 38, (2002). La información nueva se relaciona con la ya existente en la estructura cognitiva de manera sustancial y no arbitraria. El alumno debe tener una disposición favorable para extraer significado de la información. El alumno posee los conocimientos previos pertinentes que le permitan anclar los nuevos. Se puede construir con la información un entramado o red conceptual, con dos condiciones: respecto del material, que posea significatividad lógica; y respecto del alumno, significación psicológica. La utilización de estrategias apropiadas. Teoría sociocultural de Vygotsky Los principales postulados de esta teoría parten del concepto de capacidad adaptativa como aquella que poseen los seres humanos para transformar el medio para sus propios fines. Para Vygotsky el medio social es crucial para el aprendizaje el cual se produce como resultado de la relación de los factores personales y sociales del individuo y entre estos últimos resalta la importancia del lenguaje y las instituciones sociales. (schunk, 1997). Quizá el concepto de mayor trascendencia para el ámbito educativo sea el concepto de zona de desarrollo próximo (zdp), entendido como la distancia entre el nivel de resolución de una tarea que una persona alcanza realizándola sola y el nivel que puede alcanzar con la ayuda de otros (profesor, compañeros o experto); de ahí que el aprendizaje se ubique en la ZDP, lo que significa que es donde aparecen las nuevas formas de entender y enfrentarse a las tareas gracias a la ayuda y soporte de los otros, es decir, donde puede desencadenarse el proceso de construcción del conocimiento. Otro concepto relacionado con el soporte que el profesor puede proporcionar es el de andamiaje educativo, que consiste en el proceso de controlar los elementos de la tarea que están lejos de la capacidad del estudiante,

196 de manera que este se concentre en lo que quiere dominar. Resumiendo los principios con aplicaciones educativas de esta teoría, Díaz Barriga y Hernández (2004) señalan: Aprendizaje situado dentro de comunidades de práctica. Aprendizaje de mediadores instrumentales de origen social. Creación de zonas de desarrollo próximo. Origen social de los procesos psicológicos superiores. Andamiaje y ajuste de la ayuda pedagógica. Énfasis en el aprendizaje guiado y cooperativo. Evaluación dinámica y en contexto. CONCLUSIONES. La reforma educativa del Instituto Politécnico Nacional ha requerido un cambio de modelo educativo por exigencias y compromisos nacionales e internacionales. El proceso globalizador a influido en diversas áreas de la educación presentándose la necesidad de movilidad de los estudiantes y profesionales, requiriéndose tener en consideración la compatibilidad, competitividad y movilidad de los estudiantes y docentes. Implementar el modelo educativo institucional diseñando la planeación didáctica de los ejes temáticos innovará la práctica de los docentes a partir de la reflexión sobre su labor educativa y la integración de elementos teóricos y metodológicos sobre aprendizaje, enseñanza, evaluación y uso de las TIC, beneficiando a la educación superior en todos sus niveles de estudios y modalidades, contribuyendo a través del proceso educativo a la transformación de la sociedad, beneficiando primordialmente a los alumnos que son el elemento fundamental de esta Institución y la justificación de su existencia. Como complemento a este trabajo se hacen las siguientes RECOMENDACIONES: 1. Capacitar a los profesores que impartirán las unidades de aprendizaje a través de cursos especiales y del diplomado para el nuevo modelo educativo. 2. Propiciar la reflexión de cada docente respecto a este modelo educativo. 3. Expandir la idea del desarrollo de competencias docentes. 4. Promover el intercambio de experiencias entre pares. BIBLIOGRAFIA. Ausubel, D. Novak, j. Hanesian. Psicología Educativa, un punto de vista cognoscitivo. Trillas. México 1991

197 Cepeda Dovala Jesús Martín. Metodología de la Enseñanza Basada en Competencias. Editorial Tópicos Culturales. Saltillo, Coahuila. México2009. Coll, c Qué es el constructivismo? Magisterio del Rio de la Plata. Argentina Coll, C. Aprendizaje escolar y construcción del conocimiento. Paidos México Coll,C.,Martin, E. Mauri,T. Miras, M.,Onrubia, J.,Sole,I.,Zabala, A. El constructivismo en el aula.grao.españa Díaz Barriga. Fernández G. Estrategias docentes para un aprendizaje significativo, una interpretación constructivista. Mc Graw Hill. Mexico Gago Huguet. Antonio. Elaboración de cartas descriptivas: Guía para preparar el programa de un curso. Trillas. México Kobinger Nicole, El sistema de formación profesional y técnica por competencias. Keblin, Quebec 2002.

198 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. Teoría de Acción aplicada en una Unidad de Aprendizaje TEMA METODOS DE ENSEÑANZA APRENDIZAJE M. en E. S. Jacinto Yáñez Rivera. Profesor investigador de las academias de Producción. Edificio de Ingeniería. UPIICSA, IPN Teléfono: Ext Correo Electrónico: jacintoyanezrivera@yahoo.com Dr. Gaspar Evaristo Trujano, Profesor de las academias de Producción. Edificio de Ingeniería. UPIICSA, IPN Teléfono: Celular: Correo Electrónico: omc_1000@yahoo.com.mx. Ing. Manuel López Medina, Profesor de las academias de Producción. Edificio de Ingeniería. UPIICSA, IPN Teléfonos: Ext Celular: Correo Electrónico: anu_12_12_12@yahoo.com.mx. RESUMEN Se tomaron dos grupos muestra uno con información total al correo, clases con ayuda del audiovisual, con exposiciones por parte del profesor y de los alumnos, se permitió la libre comunicación, el uso del celular, el uso de tablets y computadoras personales, haciendo énfasis en que se trata de un grupo responsable de adultos reunidos para un fin, cubrir un programa de estudio y manejar las competencias que se expresan en el temario. A un grupo en condiciones normales y tradicionales, se les pidió que revisaran la información en sitios reconocidos de internet y solamente obtener la información de libros impresos o electrónicos. Una gran parte de las estrategias dirigidas al desarrollo de capacidades de la escuela tiene su origen en el desarrollo organizacional, aquel que emergió en los sesenta influenciado por el movimiento de las relaciones humanas y la formación de grupos, con el apoyo de la teoría de las organizaciones y de la psicología social, razón por la cual conservaría un marco humanístico y ético de preocupación por el desarrollo de los alumnos. Algunos de los que han escrito sobre este tema agregan que el desarrollo tendría una orientación sistémica, requiere que la organización trabaje armónicamente, que sus partes están interrelacionadas, poseer valores humanísticos, supuestos positivos de las personas en potencial, equidad e igualdad, su deseo de crecimiento, confianza y pertenencia con el grupo.

199 Trabajar en equipo, actuar con responsabilidad y autocontrol, mejorar y crecer es una creencia que no tiene un asidero científico adecuado. Aún más, partir suponiendo estos atributos presentes en la actividad humana y, a la vez, entenderla como algo que depende del fomento de las organizaciones equivale a cazarse la cola, ya que las organizaciones no son más que un constructo teórico que, en la praxis deviene de los comportamientos de los propios humanos que la hacen emerger y que constituye el origen de la diferencia entre organización teórica y organización práctica; en otras palabras, una grave contradicción que se plantea a un observador como no parte de lo observado. Descripción Sumaria de La Teoría de Acción. Argyris y Schon, investigadores de la Universidad de Harvard y del Instituto Tecnológico de Massachussets se plantearon la llamada teoría de acción, la que concibe al individuo como un ser que construye un tipo de conocimiento (práctico, tácito, etc.) para orientar sus acciones, las que ejecuta y evalúa para que, a partir de las consecuencias de dichas acciones se puedan estudiar los cambios organizacionales (llamados aprendizajes organizacionales) entendidos como: toda modificación de la teoría de acción de una organización precedida de un esfuerzo colectivo ejercido con el deliberado propósito de provocar cambios en el grupo y con resultados relativamente perdurables (Argyris y Schon, 1989). Un paréntesis. En la actualidad, con el entendimiento del significado de la complejidad, el caos y la incertidumbre y su potencialidad adaptativa, podríamos hablar de resultados de corto como de largo plazo, dada la realidad altamente cambiante. Picón (1994) explica la teoría de acción partiendo de que toda conducta deliberada se apoya en un constructo mental, que tiene carácter normativo (le indica al sujeto lo que debe hacer para lograr un propósito). En este sentido, la teoría de acción sería una teoría normativa y a la vez de control. La teoría de acción estaría compuesta por un conjunto de valores o variables rectoras, supuestos, normas y estrategias de acción que tienen como fin orientar al individuo. Estos se materializan a partir de las imágenes que los propios individuos se representan de dichos factores y de los mapas colectivos que emergen desde la misión, las políticas, las estructuras y la tecnología de las organizaciones. Los valores, de acuerdo con Parsons y Schils (1968), que se constituyen en variables rectoras serían elaboraciones abstractas que tanto individuos como organización utilizan como marco de referencia para dar sentido y orden a sus medios y fines de acción, además establecen compromisos con la acción. En síntesis, los valores son los que van a indicar la dirección de las acciones que una organización se plantea para desarrollar actividades organizacionales. Las normas son las expectativas generales de carácter obligatorio para todos los que desempeñan un papel en un sistema. Dentro de la teoría de acción, Argyris y Schon también plantean dos dimensiones interesantes: la teoría explícita y la teoría en uso. La primera es la que el grupo expresa en forma oral o escrita a través de diversos documentos que norman y/o regulan los procesos administrativos. La segunda, es la que gobierna o condiciona la acción. Se trata de la teoría que construyen los sujetos a partir de valores, normas, estrategias y supuestos y que se hace observable a través de la práctica concreta.

200 Ambas dimensiones tienen un reflejo individual y otro organizacional. En relación con el aprendizaje organizacional, Argyris y Schon plantean que los cambios que ocurren en el comportamiento de un individuo o de una organización pueden modificar su teoría de acción en diferentes grados, distinguiendo tres niveles: Primer nivel: Aprendizaje de recorrido simple (cambian las estrategias). En este nivel sólo se modifican las estrategias de acción sin modificar los valores o variables rectoras de la teoría de acción. Segundo nivel: Aprendizaje de doble recorrido (cambian las estrategias y los valores). Emerge a partir del cuestionamiento del estatus actual y se generan cambios en la filosofía del sistema. Tercer nivel: Corresponde al aprender a aprender. Se produce un constante cambio de la teoría de acción buscando efectividad a través de un aprendizaje en permanente desarrollo. La Teoría de Acción en el grupo educacional En el examen de una organización educacional, las normas se presentan en los documentos que el Estado establece para regular o reglamentar el sistema educativo y en los documentos que la propia instancia educacional auto genera internamente. Aquí aparecen las conductas esperadas como las sanciones por el incumplimiento de dichos comportamientos. Las estrategias, por su parte, son el conjunto de acciones que pone en práctica el grupo con el propósito de alcanzar sus fines, tanto en términos de resultados como de supervivencia en el tiempo. Ahora bien, sistémicamente hablando, las normas tomarían el lugar del cuarto nivel lógico de un sistema. En efecto, veamos un sistema completo. Este tiene que contar con los siguientes niveles lógicos: Visión: el propósito trascendente o el cómo se ve a si mismo el grupo. Misión: el objetivo técnico o fin productivo asociado y alineado con la visión. Identidad: Aquello que la identifica formal y culturalmente. Valores, normas, creencias: Las que pueden traducirse en políticas dentro del grupo. Capacidades: Los recursos de todo orden requeridos para alcanzar la visión y misión, cumplir con la identidad y reflejar los valores y políticas. Comportamientos: Conductas y acciones consistentes con los propósitos de todo el sistema y sus subsistemas operando. Relación con el entorno: La relación que establece el sistema con otros sistemas que le rodean, afectándolos o sintiéndose afectada por ellos y dentro de un sistema mayor al cual pertenecen. De manera que, en el enfoque de Argyris y Schon, se entiende que los valores o normas constituyen el marco direccional del sistema, la primera pregunta que surge es sobre qué visión, misión e identidad se insertan estos valores o normas? Sistémicamente los valores o normas son soportes para una visión, misión e identidad del sistema y quedan determinados por esta visión, misión e identidad. Pareciera que el enfoque de la teoría de acción queda corta y parte de un nivel que se encuentra indeterminado en los niveles trascendentales.

201 Luego de esta primera premisa, emerge una segunda. Las estrategias se corresponderían con el sexto nivel lógico, quedando indeterminadas en lo que respecta a las capacidades que se requieren dentro del sistema para ejecutar las acciones que, según Argyris y Schon, devienen de las normas y valores. Esta irregularidad sistémica es la que daría paso a explicaciones tales como las del aprendizaje restringido por el rol (ruptura del vínculo entre las creencias de los individuos y sus acciones), aprendizaje de auditorio (ruptura del vínculo entre las acciones de los individuos y las acciones del grupo), aprendizaje supersticioso (ruptura del vínculo entre las acciones del grupo y las respuestas ambientales) y aprendizaje bajo ambigüedad (debilitamiento de la relación entre la respuesta ambiental y las creencias de los individuos), que serían las explicaciones para el problema de por qué, en la práctica, las organizaciones no logran conectar los valores con las estrategias ni poner en relación efectiva las acciones organizacionales con su ambiente. Todo esto termina, en síntesis, en pseudo explicaciones que no responden a la verdadera realidad de la problemática de los sistemas. CONCEBIR LA INTELIGENCIA DEL GRUPO COMO TEORÍA Y PROCESO Los grupos usan información en tres modos estratégicos para: 1. Percibir su medio ambiente. La percepción crea una estructura de significaciones compartidas y propósito, que proporciona identidad y valor a las actividades del grupo. Configura la comprensión de problemas y oportunidades en los que el grupo necesita trabajar. 2. Crear un nuevo conocimiento. Los resultados de la creación de conocimiento son innovaciones o una ampliación de las capacidades del grupo. 3. Tomar decisiones. La toma de decisiones está estructurada por reglas y rutinas, se guía por preferencias basadas en una comprensión compartida del propósito y los objetivos del grupo. Los procesos de percepción, creación de conocimiento y toma de decisiones constituyen las principales actividades de información de un grupo. EL GRUPO COMO TEORÍA DE ACCIÓN Las conductas individuales y las prácticas del grupo se definen por una estructura de objetivos, expectativas y métodos aprendidos, una estructura que sirve como una teoría de acción, la cual, de acuerdo a Argyris y Schön, incluye: Normas para el desempeño. Estrategias para lograr esas normas. Vinculación de estrategias y normas. La teoría de acción de un grupo puede deducirse mediante dos maneras: I. Examen de todos los documentos formales del grupo, la teoría adoptada que el grupo desea proyectar hacia el exterior y hacia sus miembros. II. La observación de las conductas reales del grupo, pues suele indicar que los miembros actúan de conformidad con una serie de reglas y conjeturas, que reflejan la teoría en uso alternativa. El aprendizaje de el grupo se produce cuando los miembros reaccionan a cambios que se verifican en el medio ambiente al detectar errores y corregir éstos al modificar estrategias, supuestos o normas. PROBLEMÁTICA EN EL GRUPO DE LIBERTAD

202 Los alumnos no se comprometen en llegar temprano a clase. Se distraen constantemente con el ruido en pasillos. Se distraen con mensajes y llamadas al celular. No revisan la información que se les manda al correo electrónico, sienten que si tienen la información la pueden revisar y asimilar en cualquier momento. Las redes sociales en específico Facebook distraen mucho tiempo para revisar las noticias y las actualizaciones (al menos de 10 a 30 minutos cada sesión). Los alumnos que llegan tarde, llegan socializando y no se ponen al corriente en la actividad grupal. No hay un interés en las materias únicamente consideran la asistencia como factor para acreditar y a veces ni eso. CONCLUSIONES La diferencia no fue significativa ni por grupo ni por muestra, presentaron aproximadamente el mismo valor en el porciento de reprobación, siendo los grupos con herramientas informáticas los mas tardados en acreditar la materia, algunos hasta dos periodos después acreditaron la unidad de aprendizaje. Los alumnos reprobados en el grupo sin atención especial, acreditaron en el siguiente examen una vez concluido el curso. De esta manera, el esfuerzo coherente queda difuso en una maraña que no aclara realmente qué es cada cosa, ni su alcance o significado. Para ser innovador se requiere decisión, la presencia de un desafío que impulse a trabajar creativamente, generar soluciones no convencionales. No es el caso de la gran mayoría de los individuos en un grupo escolar. Es posible que encontremos la creatividad en todos los seres humanos, pero muy probablemente, en contextos de orden personal y familiar más que en el ámbito escolar o laboral. Hay fundadas razones para que ello ocurra así. Limitaciones de diverso orden, sumisión bajo la amenaza de sanciones a normas que muchas veces buscan eliminar la creatividad, la misma pereza en muchos individuos, la falta de incentivos no sólo provenientes del grupo sino además de sí mismos, la ausencia de una visión del grupo como en los autoestímulos de quienes trabajan en el grupo, problemas de ingreso económico, en otros casos como factor que contribuye al desánimo, la presencia de factores culturales que fomentan la dependencia, miedo a la libertad o por el contrario un total relajamiento, por mencionar sólo algunos de ellos. Se señala bajo esta perspectiva que el desarrollo organizacional en las instituciones escolares es un esfuerzo coherente, planificado sistemáticamente sostenido de autoconocimiento y mejora, centrándose explícitamente en el cambio de los valores o principios, procedimientos, procesos, normas o estructuras formales e informales, para incrementar su efectividad mediante intervenciones planificadas en los procesos organizativos usando conocimientos procedentes de las ciencias de la conducta.

203 Así, el desarrollo organizacional aplicado en el aula sería un antecedente del aprendizaje precisamente por su origen común, como se observa en la obra de Argyris (1978). Al respecto nos gustaría decir que, en primer lugar, el movimiento de las relaciones humanas no es garantía per se de la operatividad de un marco humanístico y ético de preocupación por el desarrollo del personal, aunque rescato la intención primigenia de quienes se involucraron en este movimiento. En la práctica, las proposiciones pueden responder tanto a aspectos éticos como a aspectos de mera conveniencia, que sirviéndose de los postulados ocultan otras intenciones ligadas básicamente a un problema de productividad pura y en función de los intereses de quienes poseen el capital fundamental en infraestructura. Como dice un proverbio zen, hasta el egoísmo se disfraza muchas veces de solidaridad. Proponer una organización sistémica, más allá de la armonía como un valor espiritual en el que se soporten las buenas relaciones entre individuos habla de una armonía sistémica, en el sentido que las partes interactúen del modo más idóneo para los propósitos del mismo y no necesariamente del modo espiritualmente más armónico y con ausencia de conflictos entre los individuos miembros. Podemos tener un sistema altamente armónico en el cual el conflicto puede ser un requerimiento para que el sistema funcione armoniosamente. RECOMENDACIONES Propiciar los valores humanísticos, con la inteligencia emocional Plantear la formación de habilidades emocionales como una necesidad de respuesta a la carencia de esas habilidades en los ámbitos sociales e intrapersonales. Trabajar en equipo, actuar con responsabilidad y autocontrol, mejorar y crecer

204 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO EN LOS ALUMNOS DE LA UPIICSA-IPN. APLICACION DEL DIPLOMADO EN FORMACION Y ACTUALIZACION DOCENTE, PARA EL MODELO EDUCATIVO INSTITUCIONAL DEL IPN. TEMA INVESTIGACION EDUCATIVA Dr. Gaspar Evaristo Trujano, Profesor de las academias de Producción. Edificio de Ingeniería. UPIICSA, IPN Teléfono: Celular: Correo Electrónico: omc_100@yahoo.com.mx. Ing. Manuel López Medina, Profesor de las academias de Producción. Edificio de Ingeniería. UPIICSA, IPN Teléfonos: Ext Celular: Correo Electrónico: anu_12_12_12@yahoo.com.mx. M. en E. S. Jacinto Yáñez Rivera. Profesor investigador de las academias de Producción. Edificio de Ingeniería. UPIICSA, IPN Teléfono: Ext Correo Electrónico: jacintoyanezrivera@yahoo.com RESUMEN La presente investigación educativa tiene como finalidad conducir al docente a su contexto inmediato para abrirse a la oportunidad de aceptar o rechazar sus supuestos sobre el aprendizaje significado que los propios alumnos otorgan al aprendizaje esclarecimiento sus criterios individuales de valoración, teniendo como propósito que los docentes: Identifiquen el sentido del aprendizaje en la perspectiva de una aplicación potencial del concepto mismo de aprendizaje. Determinen la forma como las personas involucradas perciben sus propias expectativas de aprendizaje mas significativas. Analicen las condiciones esenciales necesarias para que esas experiencias de aprendizaje sean significativas. El aprendizaje significativo es aquel que le permite al alumno la creación de estructuras de conocimiento, mediante el establecimiento de relaciones sustantivas entre la nueva información y sus conocimientos previos. Para que el aprendizaje sea significativo se requiere de dos condiciones: 1. que el material del aprendizaje sea potencialmente significativo. Esto quiere decir que contenga información relevante, clara, lógica y organizada para favorecer la relación de conceptos

205 2. Que el alumno tenga una disposición favorable hacia el aprendizaje significativo INTRODUCCION El Instituto Politécnico Nacional, como una institución que ofrece educación superior, en sus diversos niveles de estudios y modalidades, con la finalidad de contribuir a través del proceso educativo a la transformación de la sociedad, requiere adoptar enfoques educativos que promuevan el aprendizaje significativo para atender y beneficiar primordialmente a los alumnos, que son el elemento fundamental de esta institución y la justificación de su existencia. Por aprendizaje significativo se entiende el que tiene lugar cuando el discente liga la información nueva con la que ya posee, reajustando y reconstruyendo ambas informaciones en este proceso. Dicho de otro modo, la estructura de los conocimientos previos condiciona los nuevos conocimientos y experiencias, y éstos, a su vez, modifican y reestructuran a aquellos. El aprendizaje significativo es aquel aprendizaje en el que los docentes crean un entorno de instrucción en el que los alumnos entienden lo que están aprendiendo. El aprendizaje significativo es el que conduce a la transferencia. Este aprendizaje sirve para utilizar lo aprendido en nuevas situaciones, en un contexto diferente, por lo que más que memorizar hay que comprender. El aprendizaje significativo se opone de este modo al aprendizaje mecanicista. Con base en la información del modulo II (aprendizaje) del diplomado en formación y actualización docente para un nuevo modelo educativo, para el IPN, se puede establecer el siguiente planteamiento del problema: El aprendizaje en los alumnos de la UPIICSA es significativo, porque tiene un sentido, una percepción y unas condiciones esenciales en sus propias experiencias. Consecuentemente se puede establecer la siguiente hipótesis: El aprendizaje en los alumnos de la UPIICSA es significativo, porque tiene un sentido, una percepción y unas condiciones esenciales en sus propias experiencias. La metodología empleada está basada en una investigación de campo que incluye el instrumento de recolección de datos y aplicación a los alumnos, finalizando con las conclusiones del estudio. ANALISIS Y METODO APLICADO EN EL DESARROLLO DE LA INVESTIGACION Características de la investigación: Tipo de estudio: Es una investigación descriptiva, por lo que no se pretenden comparar los resultados entre sí, sino solo describir a la población. Es una investigación prospectiva por lo que la recolección y análisis de los datos se realizara después de la planeación de la misma. Es transversal por lo que las variables sobre la opinión del alumno acerca de si mismo se midieron una sola vez, al

206 finalizar el semestre, sin pretender evaluar la evolución de las mismas Es observacional: porque de acuerdo a las interferencias del investigador, las variables no fueron modificadas a voluntad propia Material: Población objetivo: alumnos del turno matutino y vespertino inscritos en el quinto semestre en la materia de Control de Calidad de la Licenciatura de Ingeniería Industrial de la UPIICSA Criterios de inclusión: alumnos inscritos en el quinto semestre, en el turno matutino Aceptaran libremente participar en el estudio Población objetivo: alumnos del turno matutino y vespertino inscritos en el quinto semestre en la materia de control de calidad de la carrera de ingeniería industrial. Criterio de inclusión: Alumnos inscritos en el quinto semestre registrados en el departamento de control escolar Aceptara libremente participar en el estudio Criterios de exclusión: No se aplicaron para este caso Se seleccionaron 40 estudiantes como encuesta abierta tomando como referencia las preguntas siguientes: Cuál ha sido la experiencia de aprendizaje más significativa en tu vida? Por que considera significativa a esas experiencias? Cuáles fueron las condiciones esenciales que posibilitaron que se diera esa experiencia? Cuál función desarrolló el docente en esa experiencia? Cuál fue la importancia de los compañeros de grupo para lograr este aprendizaje? Teniendo como objetivos del estudio: Identificar el sentido del aprendizaje en la perspectiva de una aplicación potencial de concepto de aprendizaje. Determinar la forma en que las personas involucradas perciben sus propias experiencias de aprendizaje más significativas Analizar las condiciones esenciales necesarias para que esas experiencias de aprendizaje sean significativas ENCUESTA El instrumento utilizado en esta investigación es la encuesta de opinión, que consiste en el acopio de información en el lugar mismo donde se da el fenómeno investigado. La encuesta puede realizarse en dos maneras: Sin muestreo, caso en el que se estudia a toda la población. Con muestreo, caso en el que se estudia solo a una parte de la población. En este estudio se utiliza la encuesta sin muestreo, que representa las características de la población en el estudio. El cuestionario fue formulado sobre los aspectos que permitieran una adecuada relación de las preguntas.

207 Alumn o eda d sex o Carrera sentido del aprendizaje percepción aprendizaje 1 22 M II transmisión de experiencias 2 24 M II comprensión no memorización 3 22 M II gusto por el aprendizaje y la participación 4 22 F II Buena manera de enseñar,profesor estricto sentirse bien en la materia 5 22 F II El aprendizaje es un esfuerzo 6 22 M II Valores personales en las relaciones Los conocimientos de las clases se complementan Aplicación del conocimiento, ajuste de la teoría en la practica Aprendizaje accesible por la forma en que conocimiento El aprendizaje accesible por la forma en que conocimiento Preocupación del profesor por el alumno El buen manejo de los valores personales conducen al bien 7 22 M II De el máximo esfuerzo Demostración de que uno puede con esfuerzos 8 23 M II Realización profesional Si se realiza profesionalmente se puede sr feliz 9 25 M II Los conocimientos complejos pueden hacerse sencillos M II Sentido de la realización personal M II De integración en un grupo F II Sentido técnico del conocimiento M II Conocimiento de la realidad El conocimiento no siempre refleja las calificaciones En el aprendizaje se aprovecha lo que uno tiene Sirve para alcanzar los adjetivos deseados Base de los conocimientos en la futura vida profesional Preparación para enfrentar los retos en el campo del trabajo condiciones esenciales para el aprendizaje significativo Grupos reducido gente de mayor edad profesor con iniciativa compañeros con experiencia laboral Actitud inquisitiva de los maestros deseo del profesor por compartir su conocimiento no prejuicioso Motivación de los alumnos ambiente agradable en la clase cooperación de los participantes Sentirse agusto con la materia, buena transmisión del conocimiento, gusto por la materia y atención hacia el alumno Preparación previa en asesoría con el maestro, la tolerancia y la confianza entre alumnos y el maestro Exigencia del profesor, compromiso con el estudio Reflexión para hacer siempre lo mejor Profesor que alienta conseguir el conocimiento Reconocimiento, respeto donde se da el aprendizaje Forma adecuada de los profesores Respeto y confianza para que se dé el conocimiento

208 14 25 M II Es un punto básico para la vida M II Es un punto básico para la vida Es bueno para terminar una carrera Se puede aprender sin que el estudio sea pesado Estudio y practica Debe ser un reto a superar, debe haber confianza en uno mismo CONCLUSIONES En este estudio se encontraron los siguientes resultados: Identificación del sentido del aprendizaje de una ampliación potencial del concepto mismo del aprendizaje. Se encontró que para los estudiantes el sentido de aprendizaje básicamente es una transmisión de experiencias, como un reflejo de la realidad, donde la memorización no es conveniente, encontrando se un gusto por el conocimiento cuando existe la participación. El aprendizaje tiene sentido y es significativo cuando se lleva a una realización profesional. Se considera que los conocimientos complejos pueden hacerse sencillos, con ayuda del docente y la integración del grupo de clase, dándole un sentido de realización personal para los estudiantes. Determinación de la forma como las personas involucradas prevén sus propias experiencias de aprendizaje más significativos: Los conocimientos de la clase se complementan con la experiencia profesional ajustado la teoría con la práctica. Existe una buena manera de la enseñanza aunque el profesor sea estricto, lo cual representa al sentirse bien en la adquisición de conocimientos en la materia estudiada. El buen manejo de los valores conduce el éxito y se pueden demostrar que con esfuerzos uno puede obtener el éxito. Una enseñanza significativa y una buena preparación sirven para enfrentar los retos en el campo de trabajo. El estudio no necesariamente debe ser pensado para el aprendizaje.si se realiza uno profesionalmente, se puede llegar a ser feliz. El conocimiento no siempre se ve reflejado en las calificaciones. Un aprendizaje significativo sirve para potenciar los que uno tiene y para alcanzar los objetivos que uno se ha planteado Análisis de las condiciones esenciales para que esas expresiones de aprendizaje sean significativas: Grupo reducido, gente de mayor edad, profesor con iniciativa, compañeros con experiencia laboral, Actitud inquisitiva de los maestros deseo, del profesor por compartir su conocimiento,no prejuicioso, motivación de los alumnos ambiente agradable en la clase, cooperación de los participantes, Sentirse agusto con la materia, buena transmisión del conocimiento, gusto por la materia y atención hacia el alumno preparación previa en asesoría con el maestro, la tolerancia y la confianza entre alumnos y el maestro, facilita el aprendizaje, exigencia del profesor, compromiso con el estudio, reflexión para hacer siempre lo mejor, profesor que alienta conseguir el conocimiento, reconocimiento y respeto para al alumno, los integrantes deben poner todo lo que está de su parte, forma adecuada de los profesores, respeto y confianza para que se dé el conocimiento, estudio y practica.

209 En este estudio se puede observar que la mayoría de los estudiantes se identifican con los principios básicos de la psicología cognitiva. Se puede decir que la opinión de los estudiantes tiene una tendencia de acercamientos hacia los principios de la psicología cognitiva. Existe una mayor conciencia entre las opiniones de los alumnos y los supuestos del profesor. En total se encuentra 40 alumnos, todos de la carrera de Ingeniería Industrial, 9 del sexo femenino y 31 del sexo masculino, siendo la edad promedio de años. De acuerdo a las opiniones vertidas por los estudiantes se tiene una aproximación hacia la psicología cognitiva a mi práctica docente para de esta manera coadyuvar al nuevo modelo educativo del IPN. Ontaria A.Aprender y Enseñar en una nueva sociedad.narcea.madrid 2000 UPIICSA, IPN. Diplomado en Formación y Actualización Docente para un Nuevo Modelo Educativo para el IPN. México 2010 RECOMENDACIONES. 1. Se sugiere que el docente propicie las condiciones esenciales que hagan posible que la información nueva sea relacionada con la ya existente en la estructura cognitiva de manera sustancial y no arbitraria, de preferencia en una transmisión de experiencias. 2. Las condiciones deben se tales que el alumno tenga una disposición favorable para extraer significado de la información. 3. Construir con la información un entramado o red conceptual, con dos condiciones: respecto del material, que posea significatividad lógica; y respecto del alumno, significación psicológica. BIBLIOGRAFIA Best John W.Como investigar en la educación. Morata. Madrid 2002 Doménech, Joan y Joan Guerrero.Educacion, Instrucción. Miradas a la Educación.Barcelona2005 Levine Terri.Coaching para una vida extraordinaria.panorama.mexico2008

210 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. LA FORMACION CIENTIFICO BASICA DE LOS INGENIEROS UTILIZANDO COMO RECURSOS DIDACTICOS LA CONSTRUCCION DE EQUIPOS DE LABORATORIO Y LA VINCULACION ESCUELA-EMPRESA TEMA FORMACION DEL INGENIERO: CIENTIFICO BASICA Y SOCIO HUMANISTICA Ing. Manuel López Medina, Profesor de las academias de Producción. Edificio de Ingeniería. UPIICSA, IPN Teléfonos: Ext Celular: Correo Electrónico: anu_12_12_12@yahoo.com.mx RESUMEN. En este trabajo se exponen dos actividades claves utilizadas por las academias de producción en la UPIICSA para el desarrollo del proceso enseñanza-aprendizaje que conducen a la formación de profesionistas mayormente vinculados con las necesidades de los sectores productivos y de servicio. A saber: a) La construcción de equipos para el laboratorio integral de Ingeniería Industrial en la UPIICSA. b) Los convenios de vinculación Escuela Empresa. En el primer caso, como resultado del desarrollo de programas de investigación de auto equipamiento se han logrado como productos finales aproximadamente 15 equipos de diferentes procesos que se pretenden combinar para lograr la instalación del laboratorio integral de Ingeniería Industrial. Este tipo de actividades ha resultado ser excelente como recurso didáctico, ya que los estudiantes, siempre bajo la estrecha participación y vigilancia de los docentes, han logrado aplicar los conocimientos teóricos que han adquirido en todas sus asignaturas que abarcan desde el primero al octavo semestre de su carrera. En el segundo caso los profesores resuelven problemas provenientes de la industria, cuyos conocimientos son transmitidos a los estudiantes a través de las clases en el aula y en los laboratorios, o bien cuando los estudiantes desarrollan servicio social y tesis de licenciatura; lo cual también resulta un excelente recurso para la enseñanza, fortaleciéndose

211 el proceso de enseñanza- aprendizaje, al tomar acciones educativas y de investigación que impactarán en la formación de profesionistas mayormente vinculados con la industria. 1) Introducción del tema: se ubica al estudiante en el contexto de una INTRODUCCION. situación real a resolver. Se hace Las academias de producción de la una evaluación mediante un UPIICSA dan servicio a los alumnos de las carreras de ingeniería industrial, problema individual y se establece ingeniería en transporte y administración la información sobre la utilidad industrial; en donde se imparten las siguientes asignaturas: del equipo a construir. 2) Expansión y síntesis de la idea: Tecnología de Materiales, Procesos de los alumnos revisan bibliografía y Manufactura, Control de Calidad, Control reciben asesoría sobre el tema de de los Procesos, Plantas y Procesos estudio. Se elabora un croquis del Industriales y Sistemas de Gestión de la Calidad. equipo y se continúa con el diseño En estas academias laboran veintiséis en dimensiones y materiales profesores: Siete profesores de tiempo completo y reales. 3) Practica de los procesos de exclusivo, seis profesores de medio estimulación del pensamiento: se tiempo y trece profesores de asignatura, realizan visitas a laboratorios, con preparación en ingeniería industrial, ingeniería mecánica, ingeniería plantas piloto, fabricantes de metalúrgica e ingeniería química. Cuatro equipos, distribuidores y usuarios profesores cuentan con Maestría en Ciencias y con una experiencia promedio de equipos similares. Todo esto para relacionar la propuesta con la de 15 años en la industria. realidad y así perfeccionar el En nuestra práctica docente y como diseño. investigadores constantemente estamos 4) Desarrollo del quipo: se compra y resolviendo problemas y es así como hemos detectado la necesidad de diseñar, habilita el material, se fabrican las construir, instalar, instrumentar y operar piezas necesarias, se adicionan un grupo de diferentes equipos que algunas partes de reuso y se inicia permitan satisfacer las necesidades el armado y ensamble de sus propias de las actividades teóricopracticas en el proceso de en el proceso componentes. 5) Se realizan pruebas de de enseñanza aprendizaje durante el funcionamiento del equipo y se ciclo completo que involucra a la carrera de Ingeniería Industrial. hacen las correcciones que sean METODOLOGIA UTILIZADA necesarias para garantizar su buen La metodología general que se sigue para funcionamiento. la fabricación de estos equipos es la siguiente: DESARROLLO.

212 Se pretende también que los alumnos participen en todas las etapas de nuevos proyectos, y que a partir de los equipos existentes se generen nuevas ideas, se diseñen y construyan nuevos equipos de mejor calidad en cuanto a presentación y funcionamiento; además estamos seguros que surgirán nuevas inquietudes por diseñar y construir instrumentos de medición, requeridos por dichos equipos. Asimismo, esto nos lleva a desarrollar manuales de especificación, operación, mantenimiento y de seguridad e higiene para tener un mejor control del mismo. El ciclo que sigue este tipo de proyecto puede ser tan amplio como cada 1. Sistema de Evaporador e Intercambiador. 2. Caldera. 3. Sistema de Riego (distribuidor). 4. Sistema Hidroneumático. 5. Extrusor para Plástico. A continuación se da la descripción de algunos equipos así como sus características técnicas: SISTEMA DE EVAPORADOR E INTERCAMBIADOR Descripción. El sistema de evaporador e intercambiador, consiste básicamente en dos intercambiadores de calor. Uno funcionando como Evaporador y otro investigador quiera seguir. El o los programas de auto equipamiento no terminan, es un proceso muy dinámico. Se presenta a continuación un resumen de la información correspondiente al diseño y construcción de algunos equipos que han sido desarrollados en UPIICSA. El proyecto de auto equipamiento se inicio con el involucramiento de profesores, alumnos, técnicos e investigadores de las academias de producción. Los cuales crearon grupos para el diseño y construcción de los siguientes equipos: 6. Evaporador Solar. 7. Cámara de Refrigeración. 8. Estructura Soporte. 9. Columna de Absorción. 10. Extractor de Aceites. 11. Planta Piloto. como Condensador. Sus alcances consisten en el auto equipamiento del laboratorio de Plantas y Procesos Industriales, y del laboratorio de Ingeniería Industrial de la UPIICSA, con la posibilidad de hacer derivaciones a otras escuelas de nivel medio superior, tanto del IPN como de otras instituciones. Sus aplicaciones son diversas, consistentes en la evaporación y condensación para obtener productos tales como: alcohol, agua destilada, jugos

213 concentrados, leche evaporada, café soluble, esencias, etc. Con este proyecto se pretende resolver la necesidad de contar con un equipo para las practicas de sexto semestre de Ingeniería Industrial en materias como Plantas y Procesos Industriales, Control de Calidad y Procesos de Manufactura. Este equipo en el mercado tendría un costo mayor que el obtenido al ser trabajado por alumnos y maestros de la licenciatura de Ingeniería Industrial. Durante el desarrollo de este proyecto participaron alumnos PIFI, alumno de prácticas profesionales y maestros. Adquiriéndose enseñanzas de mucho valor para su desarrollo profesional. La vinculación con el sector productivo pudo realizarse con la ayuda de dos ingenieros de la industria privada, expertos en este tipo de equipos, quienes gratuitamente aportaron información, materiales y en algunas ocasiones sus instalaciones. Una vez que se termine de instalar este sistema, formara parte de una planta piloto, que podrá dar servicio y enseñanza del sector productivo. Características Técnicas. El evaporador se construyo con coraza de acero al carbono de 4 pies de longitud y 8 pulgadas de diámetro. Con serpentín de tubos de acero inoxidable de 3/8 de pulgada de diámetro. Además de utilizar bridas de acero al carbono y espejos de acero inoxidable. Partes constitutivas del Evaporador: 1. Tapa de cabezal fijo. 2. Brida de cabezal tapa de canal. 3. Cabezal fijo canal. 4. Brida de cabezal fijo envolvente. 5. Espejo fijo. 6. Brida envolvente cabezal fijo. 7. Envolvente. 8. Brida envolvente tapa. 9. Anillo dividido. 10. Espejo flotante. 11. Brida del cabezal flotante. 12. Tapa cabezal flotante. 13. Brida tapa envolvente. 14. Cuerpo de la tapa. 15. Tapa de la cubierta. 16. Tubos. 17. Mamparas. 18. Tirantes. 19. Espaciadores. 20. Placa de participación. 21. Placa de choque. 22. Boquillas. 23. Coples. 24. Tuercas y tornillos. 25. Anillo de prueba.

214 El condensador, se construyo con coraza de acero inoxidable de 4 pies de longitud y 8 pulgadas de diámetro. Con serpentin de tubos rectos de acero inoxidable de 3/8 de pulgada de diámetro. Con bridas de acero inoxidable y espejo de acero inoxidable. Partes constitutivas del condensador: 1. Talón elevador. 2. Cubierta de canal. 3. Pestaña de canal estacionario. 4. Conexión de instrumentos. 5. Topera de canal estacionario. 6. Separación de paso. 7. Lamina estacionaria de tubo. 8. Tobera del casco. 9. Desviador de choque. 10. Tubos 11. Casco. 12. Bielas 13. Desviador transversales. 14. Dispositivo de apoyo del cabezal fijo. 15. Conexión de ventanilla. 16. Cubierta del casco. 17. Lamina de cierre tubular del flotador. 18. Cubierta del cabezal flotador. 19. Conexión del drenaje. 20. Bridal de cabezal flotador. 21. Bridal de cubierta del casco. 22. Brida del casco. 23. Albardilla de soporte. 24. Brida del casco del cabezal estacionario. 25. Cabezal estacionario.

215 CALDERA Descripción. Equipo para producir vapor de agua a través del calentamiento indirecto con gases de combustión de un quemador de gas butano. Una caldera para producir vapor saturado de agua, es el medio para suministrar energía a diferentes equipos de operaciones unitarias que se encuentren en lo que será el laboratorio integral para la Ingeniería Industrial en la UPIICSA del IPN. Además de generar vapor, esta caldera permitirá la aplicación de diferentes asignaturas, tales como: Tecnología de Materiales, Control de Calidad, Seguridad Industrial, Procesos de Manufactura, Plantas y Procesos Industriales, Tecnología Industrial, Metodología de la Ingeniería y Teoría del Control. En particular el diseño, construcción, arranque, operación y mantenimiento de una caldera de la UPIICSA., permitirá que alumnos y profesores realicen investigaciones conjuntas para determinar coeficientes de transferencia, mejoramiento de eficiencia y optimización de la operación, lo cual abrirá un campo importante para la vinculación con la industria. SISTEMA HIDRONEUMATICO Descripción. Equipo de bombeo de agua, a base de presión constante y flujo homogéneo con arranque y paro neumático. Un sistema hidroneumático tiene como principal aplicación el proporcionar agua a presión constante. Para satisfacer las necesidades de este liquido en diversos equipos o para el consumo en riegos o sanitarios. La ventaja principal del equipo, es que logra un costo reducido de bombeo, por lo menos se tiene un ahorro del 30%. El sistema hidroneumático consta de: Bomba. Motor. Tanque para mezcla aire-agua. Instrumento para el control de la presión, y a través de ella tener el paro y arranque del motor. Este sistema nos proporciona el servicio que requiera el laboratorio integral para la licenciatura de Ingeniería Industrial, en cuanto a cantidad y presión del agua. El equipo es similar a otros que se encuentran en el mercado, solo que el acondicionamiento de las partes del sistema tuvo un costo del 50%, el cual se realizo con los recursos propios de los profesores becarios de las Academias de Producción. En instalaciones de bombeo el mayor uso de los tanques hidroneumáticos es para hacer posible que automáticamente se distribuya agua bajo presión. Los tanques hidroneumáticos proveen relativamente pequeñas cantidades de agua para almacenamiento, esto no puede ser considerado como su principal función, de cualquier manera esta cantidad de agua de almacenamiento es un factor muy importante. En la segunda actividad docente los estudiantes y los profesores establecen una relación con el sector productivo no solo a nivel operacional, sino también a nivel organizacional. Hasta la fecha las academias de Producción han registrado al menos 10 convenios de vinculación donde se destacan empresas como: Trokar, Teisa, Dácrylic y Dibrisa. CONCLUSIONES. La educación de los estudiantes de ingeniería, con la ayuda de recursos didácticos como lo son, la construcción de equipos, los convenios escuela-empresa y el uso de la metodología propuestos en esta ponencia, contribuirá a la formación científico básica de los futuros ingenieros e impactará en un optimo desempeño profesional de los mismos y como consecuencia coadyuvará al desarrollo científico y tecnológico del país. La participación de profesores y alumnos en estos convenios permite la solución de

216 problemas reales de la industria, fortaleciéndose el proceso de enseñanzaaprendizaje, al tomar acciones educativas y de investigación que impactaran en la formación de profesionistas mayormente vinculados con los sectores productivos y de servicios; manifestándose los resultados en productos tales como: tesis, servicio social, estancias y prototipos. RECOMENDACIONES. 1. Seleccionar los problemas provenientes de la industria por parte de los profesores, con participación de los estudiantes. 2. Se sugiere que los estudiantes participantes en las actividades de la construcción de equipos y los convenios de vinculación sean del 5º al 8º semestres, para que apliquen sus conocimientos teórico-prácticos adquiridos en las asignaturas de ese periodo. 3. Considerar la participación de los estudiantes para que obtengan una calificación en sus evaluaciones parciales y en su caso desarrollen su servicio social y sus tesis de licenciatura. 1. Charles M. Tacher. Fundamentos de Ingeniería Química. Editorial Continental. México Gael D. Ulrich. Diseño y Economía de los Procesos de Ingeniería Química. Editorial Mc Graw Hill. México George T. Austin. Chemical Process Industries. Editorial Mc Graw Hill. Mexico Mayer Ludwing. Métodos de la Industria Química Orgánica e Inorgánica. Editorial Reverte México Mc. Cabe W. L. y Smith J. C. Operaciones Básicas de Ingeniería Química. Editorial Reverte. México Perry J. H. TE. AL. Manual del Ingeniero Químico. Editorial Uteha México Willcoll H. A y Rouben B. G. Productos Químicos Orgánicos Industriales. Editorial Limusa. México W.L. Badger y Julius T. Banchero. Introducción a la Ingeniería Química. Editorial Mc Graw Hill. México Aplicar la metodología de los cinco pasos propuesta en este estudio: 1) Introducción al tema, 2) Expansión y síntesis de la idea, 3) Practica de los procesos de estimulación del pensamiento, 4) Desarrollo del Equipo, 5) Realización de pruebas de funcionamiento del Equipo. BIBLIOGRAFIA.

217 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. Análisis y Estudio del Control y Asignación de Accesos a Usuarios en Sistemas de Red dentro de Instituciones de Servicios Financieros Ing. Rafael Martínez-García, Dr. Rogelio Reyes-Reyes, Dra. Clara Cruz-Ramos Instituto Politécnico Nacional Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, ESIME Culhuacan Maestría en Ingeniería en Seguridad y Tecnologías de la Información Av. Santa Ana No Col. San Francisco Culhuacan Delegación Coyoacán, CP México D. F. Tel. y fax +52 (55) rmartinezg1005@alumno.ipn.mx Resumen En el presente trabajo se desarrolla un análisis acerca de la asignación y control de acceso a usuarios en los sistemas de red dentro de instituciones financieras en México, que de acuerdo a un estudio realizado a nivel global, se muestra que siguen habiendo deficiencias y brechas de seguridad en diferentes controles propuestos para la protección de los activos tecnológicos, y que debido a una incorrecta gestión de accesos y mal otorgamiento de privilegios, ocasionan malas prácticas por parte de los usuarios, incumplimiento de las políticas de seguridad, hallazgos de no conformidades en auditorias, además de asumir el riesgo de que se pueda perpetrar un ataque en los sistemas de red mediante la explotación de una vulnerabilidad debido a una débil gestión y mala aplicación de controles de seguridad que se puedan presentar en diferentes taxonomías de la gestión de accesos en diferentes recursos tecnológicos. Palabras clave-gestión de accesos; controles de seguridad, sistemas de red, instituciones de servicios financieros. Introduccion. En este trabajo se exponen diferentes datos que soportan la investigación acerca de la seguridad, control y asignación de privilegios para obtener accesos a los sistemas de red dentro de instituciones que ofrecen servicios financieros, que se apoyan de una o varias tecnologías de la información(ti) para el cumplimiento de sus objetivos de negocio, que a su vez dentro de los esquemas de seguridad en las arquitecturas de red deben de resguardar la información [5] y solo permitir el acceso a los usuarios previamente autorizados sobre los recursos indicados, considerando la interacción con otros elementos de la red y la complejidad de las arquitecturas de seguridad [3]. Actualmente dentro de la seguridad en instituciones de servicios financieros existe la

218 gestión del control de acceso en redes con entornos cambiantes [4] las cuales representan un gran reto; por tal motivo se toma un modelo conceptual de organización que enfatice los elementos necesarios para representar la autorización y los aspectos de control de acceso en sistemas de interacción, ya que de acuerdo a la complejidad en las arquitecturas de red, se emplean diferentes modelos para la gestión del control de acceso. Mecanismos de Control de Acceso Los mecanismos de control de acceso permiten asegurar que sólo usuarios autorizados van a poder ingresar a un sistema particular y a sus recursos individuales; y que el uso o modificación de una parte de los datos sólo estará permitido a individuos y/o programas autorizados. Los mecanismos de control de acceso están más relacionados con los mecanismos de seguridad propios de un sistema informático que con la seguridad en la distribución de la información en la red de datos. Es decir en la mayoría de los casos los mecanismos de control de acceso están implementados dentro de un sólo sistema informático para controlar el acceso a sus recursos. Sin embargo ya que el acceso a un sistema informático es por medio de una red de datos global o interna, el control de acceso es una de las áreas de mayor interés dentro de una arquitectura de seguridad. Los modelos más usados para control de acceso a un sistema informático son los siguientes [8] [9]: Modelo de Acceso Discrecional (DAC) Modelo de Acceso Mandatorio (MAC) Modelo Basado en Roles (RBAC) De los cuales el modelo basado en roles (RBAC) es el que resulta más flexible para poderlo incorporar en la mayoría de las taxonomías de sistemas de control de acceso en los sistemas de red dentro de las instituciones que ofrecen servicios financieros; que a su vez se puede convertir en un modelo de tipo dinámico muy eficaz en su funcionamiento, también llamado CBAC Control de Acceso Basado en Coaliciones [11], este modelo emplea un diseño de sistemas de control de acceso que permite reaccionar a vulnerabilidades y ataques implementando defensas en tiempo real. Pero que de acuerdo a la estadística se muestra que mediante ataques más elaborados se logran accesos no autorizados, y esta responsabilidad recae directamente sobre el administrador de red o el encargado de la gestión de los recursos de red, pero no necesariamente por tener una mala gestión; en muchos de los casos se ha detectado que se llegan a presentar accesos indebidos a diferentes elementos de los sistemas de red, desde el interior de las mismas instituciones financieras, los cuales son realizados por usuarios con atributos mayores y privilegios mal otorgados [10]. Acceso y seguridad en sistemas de red en instituciones financieras Actualmente de acuerdo a las demandas tecnológicas, crecimiento y complejidad de los esquemas de red, las entidades regulatorias y la alta dirección exigen que la seguridad incorpore diversos aspectos que garanticen el estado de lo seguro en la información y los activos tecnológicos. Más de 350 instituciones financieras de 45 países han participado para brindar datos informativos de seguridad resaltando el control a los sistemas de red y seguridad en instituciones financieras [1]. La necesidad de resguardar los accesos o puntos de entrada a los sistemas de estas instituciones, se debe a la importancia que estas representan para la economía en cada país. En la figura 1 se puede apreciar la clasificación de las entidades participantes en el estudio pertenecen a la región de EMEA (Europa, Oriente Medio y África), un 43% a Norteamérica y Latinoamérica, y el resto a Japón, Asia y Pacífico.

219 Figura 1. Informe Anual de Seguridad en Entidades Financieras, Deloitte 2010 En la figura 2 se puede ver la clasificación de estas instituciones para el caso de México. Figura 2. Sistema Financiero en México, Banxico, Las entidades bancarias se han vuelto vulnerables ante amenazas tecnológicas por personas mal intencionadas que para obtener un beneficio económico, utilizan el mal otorgamiento de privilegios a los usuarios, para acceder de forma no autorizada a recursos y servicios que no les corresponden Se estima que debido a los nuevos servicios ofrecidos por las instituciones financieras a sus clientes y al crecimiento actual de sus recursos tecnológicos, aumentaran significativamente este tipo de intrusiones. La Gestion de los accesos y otorgamiento de privilegios. La mayoría de las instituciones financieras coinciden en que la información presente en los sistemas de red o que viaja a través de la misma es considerada como información critica para el funcionamiento del negocio, por tal motivo son objeto de grandes inversiones en tecnologías complementarias que tratan de disminuir los accesos indebidos que se llegan a presentar por cambios en sus tecnologías, significando mayores retos para el área de seguridad informática y TI, la cual debe de ser muy flexible ante estas transformaciones. Diversos estudios realizados por entidades financieras demuestran que en el control de acceso a sus redes, se tienen los siguientes puntos críticos: Excesiva concesión de privilegios a los usuarios. Deficiencias en la segregación de funciones. Indebidas actualizaciones de las autorizaciones de acceso. Un gran número de entidades que no hacen una gestión continúa de estos procesos. Hoy por hoy la mayoría de las partes que conforman una red adquieren diferentes responsabilidades sobre la misma, involucrándolas en diversos procesos del negocio, lo cual implica una correcta administración de los permisos en los diferentes puntos de acceso a las redes de las instituciones financieras, y se pone de manifiesto la necesidad de implantar nuevos modelos de control de acceso capaces de responder a eventos inesperados o de contingencia dentro de este tipo de instituciones [6]. La falta de leyes en el país que obliguen a los bancos a divulgar la existencia de incidentes o fallas en sus sistemas de seguridad las cuales hayan comprometido cantidades masivas de información de los clientes, imposibilita conocer la realidad de los delitos financieros en México. En la Figura 3 podemos destacar que para el caso de México los controles de acceso y privilegios son otorgados en base a un sistema de control de seguridad en los sistemas de red de las instituciones financieras que se apegan a

220 lo estipulado por la entidad regulatoria central [7]. Figura 3. Sistema de control de seguridad en redes financieras Uno de los aspectos de seguridad más preocupantes y con mayor importancia a cubrir sobre la convergencia o complejidad en el diseño de las arquitecturas de red, es la protección del manejo de la información, la cual se encuentra bajo la responsabilidad de dichas entidades financieras, que a su vez designan a una persona o a un equipo de especialistas para la coordinación y revisión de los mecanismos que garantizan los accesos seguros a las redes para mantener las características de confidencialidad, disponibilidad, e integridad de la información. Pero esta delegación de responsabilidades, excesivos derechos de acceso y falta de segregación de funciones, ocasionan que sigan ocurriendo incidentes de seguridad o fraudes a través del uso de TI, como se detalla en la Tabla I para el caso de instituciones financieras. indicados y no dar pie a que los usuarios puedan tener acceso a varios puntos de la red en donde puedan disponer de la información de acuerdo a sus privilegios asignados. Las entidades consultadas confían más en la seguridad de su compañía frente a ataques externos que frente a aquellos que se puedan presentar dentro de la propia organización. Implantación de Tecnologías de Seguridad Para la implantación de medidas de seguridad debemos de considerar que sean valoradas dentro del presupuesto anual de TI, además de justificar su necesidad y el costo que representa no tener implementadas dichas medidas, además de lo que esto implica, ya que al no justificarse su implantación o tener una medición de que dichos controles funcionan adecuadamente y son de importancia para alcanzar los objetivos del negocio, no se podrá respaldar su implantación y asignación de presupuesto. Más sin embargo la tendencia apunta que la gestión de acceso será la principal preocupación del área de TI para mejorar la seguridad en las instituciones financieras. La Figura 4 describe cuales serán las principales iniciativas de seguridad a nivel global, poniendo en primer lugar la importancia de reforzar la gestión de accesos e identidades. Tabla I. Gestión de Accesos en sistemas de red en instituciones financieras, Deloitte Para nuestro caso de estudio se hace mayor hincapié en resaltar que aunado a esto se debe de llevar adecuadamente el proceso de autenticación de los usuarios de red, para que ellos puedan acceder solo a los recursos Figura 4. Iniciativas de seguridad, Estudio Deloitte Touche Tohmatsu Las tecnologías más implantadas son las soluciones de antivirus y filtrado de mensajes

221 no solicitados o no deseados, así como los cortafuegos, como se puede ver en la Tabla II, sin embargo las entidades financieras en Latinoamérica debido a las transformaciones de su infraestructura tecnológica y adaptaciones en los sistemas de red al incorporar nuevos servicios que satisfagan las tendencias de movilidad, banca en línea, comercio electrónico y otros cambios en el sector financiero como el cumplimiento y regulación, conllevan a la implantación y planeación a corto y medio plazo de tecnologías de seguridad orientadas a actuar de forma preventiva y/o proactiva, como los sistemas de gestión de vulnerabilidades, el control de accesos a red o la gestión de registros de seguridad, alineándose a la estrategia de seguridad de las instituciones del sector económico. Tabla II. Nivel de implantación de tecnologías de seguridad Conclusiones Las entidades financieras hoy en día se han percatado de la existencia de una alta concesión de privilegios a los usuarios, defectos en la segregación de funciones, y que no se actualizan debidamente las autorizaciones de acceso asociadas a cambios de responsabilidad; lo que conlleva a la incorrecta gestión de estos procesos dejando vulnerables a las instituciones que ofrecen servicios financieros ante posibles amenazas. La gestión de accesos e identidades y la protección de datos se han convertido en las prioridades de las entidades financieras en materia de seguridad de la información, acrecentando con esto la incorporación de mejores controles que fortalezcan el control de acceso a los sistemas de red, y aunque se empleen modelos de gestión del control de acceso, las diferentes taxonomías y arquitecturas.de red, no están exentas de factores que pongan en riesgo o comprometan los activos tecnológicos, aunado a esto se debe de considerar de manera simultánea, si existen leyes, dictámenes o decretos, referentes al control de acceso establecidos por instituciones de regulación, que de acuerdo al tipo de organización como pasa para el caso de las instituciones financieras, establecen los requerimientos mínimos de seguridad para poder operar, incorporando diversas medidas y características específicas para la protección sus activos tecnológicos, que conjuntamente a lo estipulado en los estándares de seguridad, de manera local o internacional se deben cubrir tales requerimientos adicionales que de acuerdo a la zona geográfica de su localización son exigidos. Referencias [1] Deloitte Touche Tohmatsu, Informe Anual de Seguridad en Entidades Financieras, España [2] Dong Lin, The Study on the Regulator and Security of Financial Services, School of Economic and Management University of Posts and Telecommunications, Beijing, China, [3] J. Saltzer, D. Reed y D. Clark. End-to-end arguments in system design, ACM Transaction on Computer Systems, nd/endtoend.pdf [4] Juniper Networks, Network Fabrics for the Modern Data Center, EN, US en.pdf [5] SABSA:A Methodof Developing the Enterprise Security Arquitecture and Strategy, Computers&Security. Volume 15 No 6,1996 [6] Enrique Daltabuit, Control de Acceso Dinámico, Mecanismos de reacción a emergencias, Congreso de Seguridad en Computo, UNAM, México,2011. [7] Zhang Ying, Research on Control System for Network Financial Security, School of Economics and Law, Hubei University of Technology, Wuhan, Hubei, China. [8] R.S. Sandhu, E.J. Coyne, H.L. Feinstein, and C.E. Youman, Role-Based Access Control Models, IEEE COMPUTER, vol. 29, 1996, pp [9] R. Sandhu, D. Ferraiolo, and R. Kuhn, The NIST Model for Role-Based Access Control: Towards A Unified Standard [10] Federal Agency Recommended Security Controls for Federal Information Systems and Organizations, NIST Special Publication , USA 2010

222 [11] The NIST Model for Role-Based Acces Control:Towards a Unified Stgandard, RaviSandhu, David Ferraiolo and Richard Kuhn

223 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. Sistema de Protección de Imágenes Basado en Marcas de Agua Frágiles y Robustas Christian J. Hernández S., Victor M. Ignacio E., Julio C. Martinez C., Rogelio Reyes R., Clara Cruz R. Departamento de Ingeniería en Computación Instituto Politécnico Nacional, ESIME Unidad Culhuacán Av. Santa Ana No. 1000, Col. San Francisco Culhuacán, CP , México, D.F. Teléfono (55) Exts , Fax (55) christian_684@hotmail.com RESUMEN En este artículo se presenta el desarrollo de un sistema de seguridad basado en marcas de agua frágiles y robustas para la protección de imágenes digitales. Este módulo de seguridad se pude utilizar como un complemento al Sistema de Edición y Corrección de Imagen (SECI-CAPEA), a fin de proteger tanto las imágenes utilizadas para la publicación de información sobre personas extraviadas o ausentes, como la información detallada de las características de la persona, como su edad, estatura, complexión, etc., la cual es publicada a través de la internet y en foto volantes, brindando una mayor protección para este tipo de información. Introduccion En la actualidad es común escuchar sobre la sociedad de la información para referirse a nuestro mundo; en el que existe una gran demanda de información que facilita el desarrollo económico y social de las personas. Esa necesidad de información ha desarrollado y propiciado una rápida evolución de las redes de datos e internet; el desarrollo de estas tecnologías ha hecho que se dé un gran auge de calidad en los sistemas de información que son un conjunto de elementos tecnológicos relacionados que cooperan para la consecución de hacer o crear mecanismos tecnológicos de software que den a sus creadores la seguridad de que sus trabajos de aportación científica no puedan ser falsificados o utilizados por delincuentes, preservando los derechos de autor sobre el material digital [1].. Una manera para prevenir este tipo de delitos, es la protección o salvaguarda de la información digital con mecanismos que garanticen la inviolabilidad de estos archivos en contra de aquellos que traten de modificar o destruir la seguridad de los mismos, mediante la inserción de métodos que brinden a sus creadores una garantía de que no podrán ser alterados en forma alguna, brindando con ello certeza total de originalidad. Para lo cual se han desarrollado y propuesto diversos métodos para la protección de contenido multimedia como la esteganografía, firmas digitales y marcas de agua, esta última ha resultado un método eficiente para la protección de imágenes digitales ya que el contenido de la imagen se ve mínimamente afectado a diferencia de los otros métodos anteriormente

224 mencionados. La inserción de las marcas de agua puede realizarse de forma visible ó invisible y se clasifican en frágiles, semifrágiles y robustas. En este artículo se propone la combinación de una marca de agua visible robusta y una marca invisibles semi-frágil. La marca de agua visible consiste en adicionar a la imagen original algún logotipo o texto (en forma de imagen) que permita identificar al autor o propietario de la obra, mientras tanto la marca invisible semi-frágil, oculta información dentro de los bits menos significativos (LSB) de la imagen, de esta forma se consigue que la información pase inadvertida a terceros [2]. El Sistema de Edición y Corrección de Imagen del Centro de Atención a Personas Extraviadas y Ausentes (SECI-CAPEA) perteneciente a la Procuraduría General de Justicia del Distrito Federal (PGJDF) se encarga de mejorar la calidad de la(s) imágenes recibidas por el denunciante [3]; esta dependencia difunde la imagen e información personal del extraviado o ausente a través de la internet y foto volantes con el objetivo de optimizar el proceso de búsqueda. Sin embargo, debido a que esta información es de dominio público queda expuesta a que pueda ser fácilmente alterada o modificada, por lo tanto, se propone un sistema de protección de imágenes digitales que permita identificar, verificar la identidad y asegurar las fotografías utilizadas en este centro, mediante la inserción de marcas de agua visibles e invisibles, evitando que otras personas modifiquen, alteren o lucren sobre la imagen o información del extraviado o ausente. Desarrollo Metodologia para la inserción de la marca de agua visible 1. La plantilla precargada P se adecua porcentualmente al tamaño de I utilizando la función de interpolación bicúbica de Visual Basic.NET. 2. Transformar tanto a I como a P, del espacio de color RGB al espacio de codificación de color YCbCr mediante las ecuaciones 1,2 y 3 [5]. (1) (2) (3) Donde R, G, B son los valores de rojo, verde y azul de la imagen; Y, Cb, Cr es la luminosidad, crominancia del azul y rojo, de la imagen respectivamente. 3. La inserción de la marca se realiza utilizando la ecuación 4, en donde se realiza la sumatoria de los niveles de luminancia (Y) de las imágenes I y P para formar una imagen marcada (Im). (4) α es el factor que determina la intensidad de luminosidad de la marca de agua insertada, y adquiere valores en un intervalo de 0-1, siendo 1 el máximo nivel de brillo. El módulo de seguridad para el SECI-CAPEA permite la inserción de marcas de agua sobre imágenes que tengan un modelo de color RGB y se encuentren en formatos de compresión como: JPEG, BMP y PNG. A continuación se define la metodología empleada: 4. Transformar a Im de YCbCr a RGB utilizando las ecuaciones 5,6 y 7 [5]. (5) (6) (7)

225 Metodología para la inserción de la marca de agua invisible semi-frágil robusta a compresión JPEG 1. Cada carácter de Mt se convierte a código binario. 2. La imagen I es dividida en bloques de 8x8 pixeles. (La compresión JPEG utiliza este tamaño de bloque). 3. A cada bloque resultante se le aplica la DCT utilizando la ecuación 8 [6]. 5. Cada valor de la cadena resultante en binario Mtb del paso 1 se inserta en todos los bloques en forma de Zig-Zag en los LSB de los 8 primeros coeficientes AC de menor frecuencia. 6. A cada bloque marcado se le aplica la Transformada Inversa del Coseno Discreto (IDCT) utilizando la ecuación 12 [6]. Dónde: (8) (12) Metodología para la extracción de la marca de agua invisible semi-frágil 1. La imagen es dividida en bloques de 8x8 pixeles. 4. Se divide a cada bloque por la matriz de cuantización estándar M C [7]. Los valores de Mc varían de acuerdo al factor de cuantización FQ, y adquiere valores en un intervalo de 10 a 100. Si FQ es grande la imagen original se distorsiona menos pero la marca es menos robusta frente a compresión JPEG, pero si FQ es pequeño la imagen original se distorsiona más pero la marca es más robusta y según sea el caso, se aplica la ecuación 9 o 10 [7]. 2. A cada bloque resultante se le aplica la DCT utilizando la ecuación Se divide a cada bloque por la matriz de cuantización estándar M C. 4. Se extrae el bit menos significativo de todos los bloques en forma de Zig-Zag de los primeros 8 coeficientes AC para formar a Mtb y se convierte a código ASCII para generar el mensaje original Mt. Resultados Si FQ > 50 Si FQ 50 (9) (10) (11) El desarrollo del módulo se realizó en Visual Basic.NET, ya que con este programa se logra que la interfaz tenga un ambiente amigable y accesible para el usuario, sin la necesidad de contar con software especializado. El algoritmo de inserción de la marca de agua visible robusta e invisible, se probó en distintas imágenes de m x n pixeles y con distintos valores de α, en la Figura 1 se muestran algunas de las imágenes protegidas por el sistema.

226 a) b) Basándose en el cálculo del error cuadrático medio (MSE) y de la razón señal a ruido pico (PSNR) ecs. (13) y (14), se midió la calidad relativa de la imagen marcada con el fin de observar que tanto se vio afectada tras la reconstrucción e inserción de la marca invisible [7-10], obteniéndose como resultado 34.12dB, lo que significa que el algoritmo provoca muy poca distorsión de la imagen huésped. (13) c) d) m, n son las dimensiones de la imagen,, I es la imagen original y P es la imagen macada. (14) Conclusiones e) f) g) h) Fig. 1. (a) y (b) Imágenes originales, (c)-(d), (e)-(f) y (g)- (h), imágenes marcadas por el módulo con α = 0.1, 0.5 y 1 respectivamente. Los resultados obtenidos muestran que el modulo de seguridad propuesto, provoca poca distorsión en la calidad de las imágenes protegidas. El algoritmo de extracción autentica tanto al propietario de la imagen digital como la información personal del desaparecido o ausente, y cabe mencionarse que este proceso se realiza sin la necesidad de la imagen original sin proteger, lo que facilita su aplicación en sistemas remotos que no están conectados directamente a una base de datos para extraer esta información necesaria para la elaboración y/o verificación de una imagen digital. El sistema permite modificar la intensidad de la inserción de la marca de agua para no interferir en la percepción de detalles de las fotografías, lo cual puede ajustarse a casi cualquier fotografía, la cual este muy oscura o y clara con la finalidad de que pueda apreciarse lo mejor posible en las imágenes que se publican en la internet y los foto volantes. Así también, el sistema salvaguarda la integridad de la información tanto grafica como del perfil del desaparecido, extraviado o ausente, mediante la marca de agua invisible robusta insertada en la imagen digital huésped.

227 AGRADECIMIENTOS Agradecemos al Instituto Politécnico Nacional, a la Secretaría de Investigación y Posgrado y a la COFAA, por el apoyo otorgado para el desarrollo de este proyecto. REFERENCIAS [1] Fabián A. Bravo V., Adriana Garibay R., Ricardo Mexicano P., Sistema de Edición y Corrección de Imágenes del Centro de Apoyo de Personas Extraviadas y Ausentes, Tesis Licenciatura, Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Culhuacán, México D.F, [9] Olsson S., Stroppiana M. and Baína J., Objective Methods for Assessment of Video Quality: State of the Art, IEEE Trans. on Broadcasting, Vol. 43, No. 4, 1997, pp [10] Christian J. Hernández S., Jorge L. Velázquez A., Rogelio Reyes R., Clara Cruz R., Módulo de Seguridad para el Sistema de Edición y Corrección de Imagen del Centro de Atención a Personas Extraviadas y Ausentes (SECI-CAPEA), IEEE Vigésima Segunda reunión internacional de otoño de comunicaciones, electrónica y exposición industrial, pp.1-5, Dic [2] Cristos Velasco San Martin, El robo de identidad en Internet, uno de los fraudes con mayor incidencia [En línea], /robo.htm [Consulta: 8 Febrero 2012]. [3] Carlos A. Angulo, Sandra Milena O., Luis Hernando B., Una mirada a la esteganografía, Universidad Tecnológica de Pereira, No. 037, Colombia [4] Carlos L. Velasco B., Julio C. López, Mariko Nakano M., Esteganografía en una imagen digital en el dominio DCT, Cientifica, Instituto Politécnico Nacional, Vol. 11, No. 004., México D.F [5] Plataniotis K. and Venetsanopoulos A., Color Image Processing and Applications, Springer- Verlag, [6] Syed A. Khayam, The Discrete Cosine Transform (DCT): Theory and Application, Department of Electrical & Computer Engineering, Michigan State University, [7] Ken Cabeen and Peter Gent, Image Compression and the Discrete Cosine Transform, Math 45, College of the Redwoods. [8] María Concepción Evelin Rosas Orea. Método para la reducción de ruido en imágenes utilizando la Transformada Wavelet Compleja con un algoritmo de Umbral Óptimo, Tesis M.C., Escuela de Ingeniería y Ciencias, México, Puebla, 2006.

228 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. Ataques de DDoS: Equipos Comprometidos para la Creacion de Redes de Ataque. Ing.Victoria Velasco B. 1, Agustin Avila M. 2, Dra. Clara Cruz R. 1,2, Dr. Rogelio Reyes R. 1,2 Maestría en Ingeniería en Seguridad y Tecnologías de la Información 1 Departamento de Ingeniería en Computación 2 Instituto Politécnico Nacional, ESIME Unidad Culhuacán Av. Santa Ana No. 1000, Col. San Francisco Culhuacán, CP , México, D.F. Teléfono (55) Exts , Fax (55) Abstract Attacks Distributed Denial of Service (DDoS) at present, causing serious damage to information systems, since, with the use of network attack the damage can be enormous and devastating. The tools to carry out such attacks continue to evolve, becoming more sophisticated and easy to use. Thus being subject to this type of attack is still a major threat to users, organizations and network infrastructures. The aim of this paper is to give an overview of Denial of Service (DDoS) attacks: its taxonomy and its definition, what are its main features of Direct attacks, how are used networks attack and a description of the life cycle of botnet networks. This perspective helps us to infer the conclusions and give recommendations on the subject. Introducción Los ataques de Denegación de Servicio aunque son de los ataques más antiguos, en la actualidad, son una de las principales amenazas de seguridad en las empresas [1]. Esto se debe a que los últimos años ha evolucionado el ataque Denegación de Servicio (DoS) a ataques de Denegación de Servicio Distribuido (DDoS). Recientes estudios de Verisign, Inc. el Proveedor Confiable de Servicios de Infraestructura de Internet para el Mundo en Red [2], muestran que la mayoría de las empresas encuestadas han sido víctimas de este ataque, y por causa de este han tenido grandes pérdidas económicas debido a que hay una disminución en la satisfacción del uso de los recursos, baja productividad de los empleados por no poder acceder a los recursos, perdida de la lealtad de los clientes, etc. Verising manifiesta en su estudio del 2010 [3], que, debido al incumplimiento de seguridad por parte de las organizaciones, los equipos vulnerados fueron un blanco de oportunidad más que un objetivo, asimismo que, los ataques realizados para vulnerarlos no eran muy difíciles. El estudio de CSI (Computer Security Institute) [4] expone que el año 2010 los ataques de DoS han estado presentes en las empresas con un 17% del total de número de incidentes. Otro dato relevante que muestra el estudio es que el uso de bots (equipos comprometidos) dentro de las organizaciones ha ido en aumento en los últimos años. El crecimiento de las víctimas se debe a que las herramientas de ataque se están volviendo más sofisticadas y están disponibles más fácilmente. Aunado a todo esto, los sistemas de información conectados a Internet enfrentan una amenaza constante y real de ser partícipes de un ataque de Denegación de Servicio debido a dos características fundamentales de Internet: 1) Internet se compone de recursos limitados; los ataques de DDoS están diseñados para consumir los suficientes recursos disponibles de un objetivo para causar un cierto nivel de interrupción de un servicio. 2) La seguridad en Internet es interdependiente, un ataque común de DDoS diferentes equipos distribuidos a través de Internet, los cuales son externos a la víctima y en muchos casos el ataque consta de sistemas que han sido vulnerados los cuales son utilizados para hacer este tipo de ataque masivo.

229 El conocer y analizar el ataque de Denegación de Servicio Distribuido podrá proporcionar una pauta para conocer cuál es el comportamiento de este ataque y así poder proponer mecanismos y controles de seguridad para minimizar la probabilidad de ser víctima de este ataque. METODOLOGIA En la Figura 1, se muestra la metodología propuesta para poder argüir en el tema de este artículo. Esta metodología se compone de 4 etapas, las cuales se explican posteriormente: Definición y Taxonomía de Ataques de DDoS Figure 1. Metodología propuesta Definición y taxonomía de ataques de DDoS Los ataques informáticos pueden dividirse en pasivos o activos Figura 2. Activos Ataques Directos Recomendaciones Análisis de Ciclo de Vida de una red de botnets Conclusiones Interrupción (Disponibilidad) Modificación (Integridad) forma de ataque está diseñada para ser devastadora, agobiando el sistema y negando servicios a usuarios legítimos. Un ataque derivado del ataque de Denegación de Servicio (DoS) es el ataque de Denegación de Servicio Distribuido (DDoS), el cual a diferencia del primero, toma bajo control un gran número de equipos comprometidos para que en conjunto, ataquen a un objetivo en común. Los ataques de DDoS se pueden dar de dos formas: Ataques Directos y Ataques Reflector, que tienen en común el gran envió de tráfico hacia la victima lo que conlleva al gran consumo de ancho de banda. Ataques Directos Ataques Reflector Un ataque reflector es un ataque indirecto en el que los nodos intermedios como (routers y diferentes servidores) o reflectores se utilizan como lanzadores del ataque. Los reflectores no se dan cuenta que las direcciones son falsificadas, por lo cual son reflejados en forma de paquetes normales, con legitimas direcciones de origen, por lo que no pueden ser filtrados (basado en la falsificación de direcciones) u otro mecanismo basado en rutas. En un ataque directo el atacante crea una red de ataque distribuido en internet para lanzar tráfico a una victima. Este tipo de ataques es el más común y más difícil controlar. Ataques Directos En los ataques directos existe una red de ataque creado por equipos comprometidos anteriormente. Esta rede consta de dos niveles jerárquicos Figura 3: Maestros y Agentes (Zombi). Ataques Fabricación (Autenticación) Pasivos Intercepción (Confidencialidad) Figure 2. Clasificación Ataques Informáticos [5]. Un ataque de denegación de servicio se encuentra en la clasificación de un ataque activo de interrupción, ya que intenta bloquear o hacer que un sistema, servicio, recurso de red, o la infraestructura de red sea inestable sistemáticamente atacando al objetivo con grandes volúmenes de tráfico; de esta manera la disponibilidad de los recursos de la victima se ven interrumpidos. Esta Figure 3. Red de ataque Directo.

230 El atacante controla uno o más maestros y cada maestro a su vez controla a cierto número de agentes, esto es conveniente para que sea más difícil poder rastrear al agresor. Para este tipo de ataques se necesitan métodos para controlar la red de ataque. Por esto es necesario establecer un medio de comunicación entre atacante y agentes a través de comandos. Así que el atacante y los agentes se conectan a un servidor IRC (Internet Relay Chat), el cual crea un canal de comunicación. Así mediante una sola instrucción el atacante puede ordenar a los agentes la ejecución del ataque a la víctima en forma indirecta. El tipo de información que es compartida entre el atacante, maestros y agentes es: Dirección de la victima Duración del ataque Métodos del ataque Instrucciones Ciclo de vida de una botnet Las botnet se están convirtiendo en una herramienta importante para la ciber-delincuencia debido a que se pueden utilizar para diferentes objetivos como son la distribución de spam, distribución de virus y ataques de DDoS. Un sitio web puede estar infectar a un equipo con código malicioso en forma de banner de publicidad, o puede incluir un enlace a un sitio web infectado. Al hacer click se puede estar instalando un código de botnet o se puede estar instalando de forma silenciosa al consultar una pagina web a través de una vulnerabilidad sin parche que exista en un equipo, incluso algunos software de bot pueden desactivar el antivirus antes de instalarse en un equipo. Se denomina ciclo de vida al proceso completo de despliegue y explotación de una red zombi. Dentro de este ciclo Figura 4, hay una serie de etapas como son: Figure 4. Ciclo de vida de una red de botnet. Infección inicial En esta etapa el atacante examina una red para detectar vulnerabilidades que se puedan explotar. Después de seleccionar a las victimas, infecta las maquinas a través de diferentes métodos de explotación. Inyección secundaria Ya que las maquinas objetivo han sido vulneradas, el atacante ejecuta el código en los anfitriones y el software-bot se instala. En este momento el equipo victima se convierte en un zombi (agente) y este ejecuta el código malicioso. Este software-bot se iniciara automáticamente cada vez que se reinicie el zombi. Conexión En esta fase se establece un canal de comunicación y control (C&C) para conectar al zombi con la red de ataque, en cuanto se logra comunicar, este se convierte en una parte de la botnet del ejercito atacante. Comandos Maliciosos y Control El atacante utiliza el canal de comunicación y control (C&C) para difundir órdenes a su ejército bot. Los programas bots reciben y ejecutan comandos enviados por el botmaster. Actualización y Mantenimiento En la etapa de actualización y mantenimiento, a los bots se les manda que descarguen una actualización binaria, esto es necesario cuando se quiere evadir las técnicas de detección, se intenta añadir nuevas funcionalidades al ejército de bot y mover a los bots a otro servidor de C & C(migración de servidores). Conclusiones Los ataques de DDoS son una amenaza grave para el funcionamiento de los sistemas ya que se utiliza una gran cantidad de tráfico hacia la victima. Por lo cual, cualquier sistema puede estar sujeto a este ataque, sin importar que tanto este preparado para prevenirlo, puede ser derrotado. Una parte importante de los ataques de DDoS es el uso de redes de botnet, estos como se menciono, son equipos que fueron vulnerados anteriormente y son usados por los atacantes para enviar tráfico a una victima. Una manera de ayudar a mitigar este tipo de ataques es detectando las redes de botnet. Esto es posible, examinando el comportamiento e instrucciones enviadas a través del canal de comunicación y control (C&C). Un equipo que es utilizado como zombie es aprovechado para hacer actividades maliciosas, lo cual puede afectar su rendimiento e incluso puede estar atacando a un recurso de su misma red corporativa. Las empresas necesitan hoy en día protegerse en contra estos ataques ya que el ser víctima puede significar

231 grandes pérdidas, por lo cual el desarrollar mecanismos de defensa eficientes podrá contribuir en un menor riesgo de ser víctimas y así, mantener la disponibilidad de los recursos. Recomendaciones Usuarios y organizaciones tienen la responsabilidad de asegurar sus equipos, ya que como se puede constatar en este articulo, los equipos que son vulnerados son mas un oportunidad que un objetivo ya planeado, por lo cual el tener políticas y mecanismos de seguridad disminuirán la posibilidad de que los equipos sean comprometidos para formar parte de redes de botnet y hacer actividades maliciosas como ataques de DDoS. El comprender como actúan las redes de botnet, podrá dar paso a una pertinente identificación del ataque, así como también poder hallar equipos comprometidos utilizados para ataques de DDoS dentro de una infraestructura de red. Referencias [12] Computer Security Institute, 2009 Computer Crime and Security Survey, December [13] Multicomp, Las compañías carecen de protección contra ataques DDoS y fallas en DNS, Enero [Online]. Disponible en: [14] Verizon RISK and U.S. Secret Service and the Dutch High Tech Crime Unit, Data Breach Investigations Report 2011, Annual Executive Summary, [15] Computer Security Institute, 2010/2011 Computer Crime and Security Survey, 15Th Annual Executive Summary,2011. [16] Gabriel Maciá Fernández, Ataques de Denegación de Servicio a Baja Tasa contra Servidores, Ph.D. thesis Universidad de Granada, Departamento de Teoría de Señales, Telemática y comunicaciones.,2007 [17] Gabriel Maciá Fernández, Ataques de Denegación de Servicio a Baja Tasa contra Servidores, Ph.D. thesis Universidad de Granada, Departamento de Teoría de Señales, Telemática y comunicaciones.,2007 [18] Gabriel Verdejo Alvarez, Análisis, estructura y objetivos sobre ataques de DDoS, Ph.D. tesis, Universidad Autónoma de Barcelona., [19] Michael Sikorski and Andrew Honig, Practical Malware Analysis, No Starch Press, Inc., 2012.

232 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. PRODUCCION DE ÁCIDO SULFÚRICO (H 2 SO 4 ) A NIVEL LABORATORIO Marco A. Sánchez García 9, Rodolfo Nolasco Reyes 1 J. Salvador Meza E 2., F. Javier Juárez Islas 10 Resumen El presente estudio tiene como principal función exponer a los oyentes la producción de compuestos químicos de uso industriales, por el método del laboratorio donde se realizara con un control preciso de la composición estequiometria y una elevada calidad y pureza durante el proceso a nivel laboratorio. El ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) es el producto químico industrial de mayor importancia en el mundo y su producción es un indicador del desarrollo de la industria química de un país. Hasta hace algunos años, el principal método para la producción de ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ), eran las cámaras de plomo. Al inicio del año 2007, el precio promedio de una tonelada de ácido sulfúrico era de US$ 80 por tonelada métrica. En junio de 2008, el índice promedio de ácido había experimentado un aumento histórico de US$400 en países de Centroamérica y Sudamérica y $600 la tonelada en Norteamérica. PALABRAS CLAVE: PRODUCCION, INDUSTRIA, SULFURICO, REACCION, 9 Alumno de la carrera IQI de la ESIQIE - IPN 10 Profesores Investigadores de ESIQIE-IPN

233 INTRODUCCIÓN Producir sustancias a nivel industrial, es un alto trabajo que muchos ingenieros realizan diariamente, pero en haber de los alumnos, queda el conocer el proceso por el cual, se obtienen las sustancias de importancia industrial en el mercado. El ácido sulfúrico es el producto químico industrial de mayor importancia en el mundo y su producción es un indicador del desarrollo de la industria química de un país. Hasta hace algunos años, el principal método de la producción de este ácido, era por las cámaras de plomo, como se muestra en la figura 1. En el cual el oxido nítrico (NO) provenía de la oxidación del amoniaco con aire que producía dióxido de nitrógeno (NO 2 ) según la siguiente reacción: (1) pues este metal resiste la acción de H 2 SO 4 formado. Al sumar las 2 ecuaciones anteriormente escritas, se obtendrá la ecuación neta: (3) Por lo tanto, las únicas materias primas aquí son: azufre, oxigeno (del aire) y agua. Se puede observar que el NO actúa como un catalizador homogéneo, mientras que el NO 2 es un intermediado de reacción i. Sin embargo, este proceso ha sido últimamente sustituido por procesos más eficientes, llamados procesos de contacto, como se demuestra en la figura 2, los cuales, el oxido de vanadio (V 2 O 3 ) solido es usado como catalizador en la reacción, este tipo de catalizador fue empleado en los Estados Unidos. El catalizador de vanadio tiene la ventaja de una resistencia superior a la intoxicación y de ser relativamente abundante y barata comparado con el platino. Después de la segunda guerra mundial, el tamaño típico de las plantas que realizaban el proceso de contacto se incrementó drásticamente alrededor del mundo suministrando un rápido incremento de la demanda de la industria de fertilizantes de fosfatos: FIG. 1 PRODUCCIÓN DE ÁCIDO SULFÚRICO POR CAMARA DE PLOMO El NO 2 producido se usa para convertir dióxido de azufre (SO 2 ), proveniente de la oxidación de azufre elemental, en ácido sulfúrico según la siguiente reacción:+ (2) Temperaturas: 400ºC a 500ºC (4) ΔHº=-99 kj Este paso, se llevaba a cabo en las cámaras de plomo (ver el numero 4 en la figura 1)

234 FIG 2. PRODUCCIÓN DE H 2 SO 4 POR PROCESO DE CONTACTO El SO 3 producido se retira de la mezcla de gases en equilibrio a fin de favorecer su producción según el principio Le Châtelier; esto se logra mediante su disolución en ácido sulfúrico concentrado con lo que se produce el ácido sulfúrico fumante (también llamado óleum): (5) El término óleum se utiliza para designar a los ácidos sulfúricos fumantes. nitratos, carburos, cloratos y polvos metálicos, etc. Reacciona exotérmicamente con agua, por lo que es incompatible con ella, las reacción es aún más exotérmica si la cantidad del agua es doble de la de ácido. El ácido es higroscópico, es decir absorbe humedad del ambiente; deshidrata sales de compuestos orgánicos si esta almacenado junto a estos, la reacción es tan fuerte que los carboniza. Debido a esta propiedad es peligroso su manejo, ya que causa quemaduras severas en todo el organismo. El óleum se elabora en diversas concentraciones y se compone de SO 3 disuelto en H 2 SO 4 al 100%. Es decir que, por ejemplo, un 20% de óleum contiene 20% de S0 3 y 80% de H 2 SO 4 en peso. Por lo general, el óleum tiene un aspecto turbio y blanco opaco. Según la concentración, la presión de vapor es tal que los humos de S0 3 se liberan y se combinan con la humedad ambiente para formar partículas de vapor de ácido sulfúrico que son visibles y que pueden crear nubes de humo blanco y denso ii. Aunque el SO 3 se puede disolver también en H 2 O y en H 2 SO 4 diluido, se prefiere disolverlo en H 2 SO 4 concentrado puesto que en este último caso no se producen gotas de H 2 SO 4 en forma de aerosol, el cual es muy difícil quitar de la corriente de gases además de que ocasión una disminución del rendimiento y un aumento en la contaminación atmosférica iii, como se muestra en la figura 3. El H 2 SO 4 es altamente oxidante y puede dar lugar a la ignición al entrar en contacto con materia orgánica y compuestos tales como FIG. 3. EMISION DE QUIMICOS EN MÉXICO A LA ATMOSFERA. Debido a estas altas contaminaciones, en el año de 1963, se desarrolla el primer proceso de doble absorción en gran escala. En este proceso, el gas SO 2 que ha sido parcialmente convertido en SO 3 por medio del catalizador es refrigerado, pasa a través del ácido sulfúrico para remover SO 3 recalentado, y luego es pasado a través de una o dos cámaras catalizadores. Por este método, la conversión total puede ser incrementada desde el 98% al %, por consiguiente reduciendo la emisión del SO 2 convertido a la atmósfera.

235 El H 2 SO 4 es un liquido incoloro y viscoso; el reactivo usado en el laboratorio escolar e industrial, contiene en un análisis de pureza, un 98% en peso de H 2 SO 4, lo cual le da una densidad de casi el doble del agua (ρ=1.84 cm -3 ) y una concentración de 18M. el primer protón se ioniza con facilidad en solución acuosa y su disociación es prácticamente completa, como puede deducirse de su segunda constante de disociación ácida: HSO 4(aq) H + + SO 4 2- (aq (6) K a,2 =1.2x10-2 Estos datos concuerdan con las siguientes generalizaciones: a) Aquellos ácidos oxiácidos que tienen más de un oxigeno enlazado directamente al átomo central (en este caso el azufre) facilitan más la deslocalización de carga negativa al formarse el anión correspondiente por la disociación del protón (o de los protones), con lo cual se tiene un ácido fuerte; se generan entonces estructuras en resonancia. Por citar un ejemplo iv : el HNO 3 tiene la una constante de disociación ácida mucho mayor que la unidas, mientras que la constante de disociación del HNO 2 es de solamente 5x10-4. b) Las constantes de disociación sucesivas (K a,n-1, K a,n-2, K a,n-3,, etc) son menores que sus constantes precedentes respectivas debido a que la carga negativa aumenta después de cada disociación, lo que dificulta la separación del siguiente protón. Por ejemplo, las constantes de primera, segunda y tercera disociación del ácido ortofosfórico (H 3 PO 4 ) son K 2 = 6,2 x 10-8 ; K 3 =2,2 x resp ectiv ame nte: K 1 = 5,7 x 10-3 ; FIG. 4 K A DEL ÁCIDO ORTOFOSFORICO EN SUS DIVERSAS DISOCIACIONES. El H + del H 2 SO 4 es un agente oxidante, cuyo potencial estándar depende de su concentración y temperatura. Así, una solución diluida reacciona con metales (cuyos potenciales estándar sean negativos) aún a temperaturas bajas, produciendo la sal correspondiente y liberando hidrogeno molecular: (7) Si la concentración del H 2 SO 4 y su temperatura aumentan, este se hará capaz de oxidar a algunos metales cuyos potenciales estándar son positivos debido a que el agente oxidante es ahora el azufre en vez del potrón: (8) Otra propiedad del H 2 SO 4 es su alta afinidad por el agua, lo cual hace que sea utilizado como agente deshidratante. La hidratación del H 2 SO 4 es altamente exotérmica, por lo que se debe tener cuidado al mezclar el H 2 SO 4 con H 2 O (de aquí la regla bien conocida de que hay que agregar el ácido al agua en un baño de agua fria v a fin de disipar el calor producido). Muchos compuestos orgánicos que contienen H y O en una relación de 2 a 1 (como el azúcar y la celulosa) son ennegrecidos ( quemados ) al ser deshidratados por el H 2 SO 4, como lo muestra la siguiente reacción: (9)

236 DESCRIPCION DEL PROCESO INDUSTRIAL PARA LA PRODUCCION DEL ÁCIDO SULFÚRICO (H 2 SO 4 ) vi La planta de ácido sulfúrico descrita en la descripción del equipo es diseñada para producir 98% de ácido sulfúrico desde el azufre de 99.5% de pureza con una producción máxima de presión de vapor 17 Kg/Cm El azufre es enviado dentro de una tolva medidora de azufre, luego será fundido por una bobina de vapor, el índice de fusión será acelerado por medio de un agitador. 2. El azufre fundido es derramado en los compartimentos de almacenaje de azufre. Dos equipos tipo bombas, serán instalados en el compartimento de almacenaje de azufre del medidor de azufre, uno será operado y el otro será parado. 3. La bomba entregará azufre derretido a través de una línea elevadora de vapor al azufre quemado. Una presión de vapor de 5 Kg/Cm 2 será usada para calentar la línea elevadora. 4. El azufre será rociado en la parte superior de la cámara de combustión de azufre. El aire para la combustión será proporcionado por una tolva conducida por un motor eléctrico. El aire de la tolva pasará a través de una torre de secado para precalentar el aire y sobre el azufre quemado para proporcionar el oxígeno necesario para producir el gas SO El gas caliente deja al azufre quemado pasar directamente a la tolva de desechos calientes, donde este será enfriado por una temperatura intercambiada con agua de cocción de alta presión para producir vapor saturado. Una porción posterior de vapor será utilizada en la alimentación del calentador de agua. El resto del vapor será enviado a la planta de ácido con una presión límite de 17 Kg/Cm 2. La temperatura del gas SO 2 entregada a la caldera será controlada por medio de una válvula de ajuste de gas. El gas refrigerado será pasado a través de un filtro de gas caliente para generar la oxidación exotérmica de SO 2 a SO 3 en presencia del catalizador de vanadio. El gas convertido entra al intercambiador de calor Nº1 donde este intercambiará calor con el gas SO 2 desde la torre de absorción Nº1, en camino a la conversión. 6. El gas convertido, el cual pasa a través del intercambiador de calor Nº1 será reingresado al convertidor a una temperatura adecuada para obtener una conversión adicional óptima en el segundo paso. El gas liberado en este segundo paso será enfriado a una temperatura adecuada en el precalentador de aire antes de entrar a la torre de absorción Nº1. Después de la primera sección de absorción, el gas convertido, SO 3 será absorbido, el gas SO 2 pasará al intercambiador de calor Nº1 y Nº2, luego reingresará nuevamente al tercer paso. 7. El gas liberado en el tercer paso será enfriado y diluido con aire refrigerado desde la torre de secado, antes de entrar al paso final (cuarto paso). 8. El gas convertido desde el cuarto paso del convertidor pasará a través de un

237 ahorrador el cual enfriará el gas aproximadamente a 180ºC, luego tomará lugar en la tubería principal de la torre de absorción Nº2, la temperatura final del gas entrando a la torre de absorción Nº2 será aproximadamente de 170º. El calor removido desde el gas por el ahorrador será usado para precalentar la tolva alimentador de agua antes de que este entre a la tolva de desechos calientes. 9. El gas liberado del ahorrador entrará a la torre de absorción Nº2, donde el SO 3, será absorbido en un 98% del ácido circulado, en consecuencia, se incrementará la fuerza del ácido circulado MAQUINARIA INDUSTRIAL NECESARIA PARA LA PRODUCCION DE ÁCIDO SULFÚRICO (H 2 SO 4 ) Equipo Cantidad Agitador de azufre derretido 1 Soplador de aire 1 Tolva de desechos 1 calientes Precalentador de aire 1 Ahorrador 2 Secador de aire de ácido refrigerado 1 Tanque de absorción del ácido refrigerado 1 Tanque del producto del ácido refrigerado 1 Intercambiador de calor N 1 1 Intercambiador de calor N 2 1 Filtro de gas caliente 1 Bomba de transferencia de 2 azufre derretido Bomba de circulación de ácido 2 Bomba de circulación de ácido 2 Bomba alimentador de agua para la tolva 2 Bomba dosificadora de sulfito 2 Bomba dosificadora de fosfato 2 Convertidor 1 Torre de secado 1 Torre de Absorción N 1 1 Torre de absorción N 2 1 Tanque de Bombeo de circulación 1 Tanque dosificador de sulfito 1 Tanque Alimentador de Agua 1 Tanque dosificador de fosfato 1 Tanque principal de agua diluida 1 Tanque de azufre derretido 1 Quemador de azufre 1 Pila de salida de gas 1 CONDICIONES DE OPERACIÓN DE LOS EQUIPOS INDUSTRIALES EN LA PRODUCCIÓN DE ÁCIDO SULFÚRICO (H 2 SO 4 ) A. AGUA REFRIGERADA Calidad: Aguas blandas (con pocos minerales)

238 Presión: 3 Kg/Cm 2 mínimo Cantidad: toneladas métricas/hora de ácido base en temperatura de entrada y salida de agua B. CALDERA ALIMENTADORA DE AGUA Calidad: Preferentemente desmineralizada o tratada adecuadamente para las condiciones de vapor de la caldera de desechos calientes Presión: 4 Kg/Cm 2 mínimo Cantidad: m3/tonelada métrica de ácido/hora C. VAPOR Para el calentador de agua de la caldera. Presión: 1.35 Kg/Cm 2. Cantidad: 10 Kg/TM de ácido/hora, asumir que la caldera es alimentada con agua a 20 C. Para el medidor de azufre. Presión: 8 Kg/Cm 2. Cantidad: 5 Kg/TM de ácido/hora. D. ELECTRICIDAD 47 KwH/tonelada de ácido producido Observación: La cantidad total de HP de la planta de ácido sulfúrico es de HP excluyendo aquellos motores parados y los motores intermitentes. E. INSTRUMENTOS DE AIRE Presión: 7 Kg/Cm 2. Tasa de continuidad: 12 m 3 /hora de aire liberado. F. PRODUCTOS DERIVADOS Presión de la caldera en trabajo: 17 Kg/Cm 2. Vapor en bruto desde la caldera: 60 Kg/TM de ácido/hora. Vapor saturado por disposición del cliente, en el límite de maquinación: 44 Kg/Tm de ácido/hora. ácido. Cantidad: m 3 /Tm de ácido/hora. Observación: Estas cantidades de agua pueden ser recuperadas de la torre de refrigeración la cual puede ser usada nuevamente. Chimenea de gas. Cantidad: Nm 3 /TM de ácido/hora (contiene no más del 1% de ácido quemado). H. MATERIALES REQUERIDOS PARA INICIAR O ARRANCAR Combustible liviano Tasa de quemado: 135 Kg/hora máximo Cantidad total: 10 TM Presión: 8 Kg/Cm 2 Ácido sulfúrico Cantidad: 35 TM/hora Concentración: 98-99% de ácido sulfúrico APLICACIONES Y USOS MÁS FRECUENTES. Ya se ha apuntado la enorme importancia industrial del ácido sulfúrico, consecuencia del número tan elevado de procesos industriales y de laboratorio en que interviene, así como del volumen del ácido que entra en juego en muchos de ellos. Su enumeración es imposible, así que nos limitaremos a reseñar aquéllos que implican un mayor consumo del producto. Abonos. Una gran parte del ácido sulfúrico que se fabrica se destina a la obtención de diversos fertilizantes, como son el sulfato amónico y derivados y los superfosfatos: G. AFLUENTES. Purga de la caldera. Cantidad: 6 Kg/TM de ácido/hora. Agua enfriada desde el refrigerador del Ca 3 (PO 4 ) 2 + H 2 SO 4 Ca(H 2 PO 4 ) CaSO 4 (10)

239 Superfosfatos Obtención de productos químicos. El ácido sulfúrico se emplea como materia prima en la obtención de numerosos productos químicos, como, por ejemplo, los ácidos clorhídrico y nítrico. Colorantes y drogas. El ácido sulfúrico es, asimismo, la sustancia de partida de la fabricación de muchos colorantes, algunos de cuyos pigmentos son sulfatos metálicos. Asimismo tiene un amplio uso en la obtención de drogas, desinfectantes, etc. Refinado del petróleo. En la industria petroquímica se emplea el ácido sulfúrico para eliminar diversas impurezas de muchas de las fracciones del destilado del petróleo, tales como gasolinas, disolventes y otros. Siderurgia. En esta industria el ácido sulfúrico se emplea, fundamentalmente, en el decapado del acero(también se usa en este proceso el HCl) antes de someterlo a procesos finales, como son los diversos recubrimientos. Usos diversos. Otros usos, no de menor importancia que los anteriores, son, por ejemplo, la fabricación de seda artificial, plásticos de diversa naturaleza, explosivos, acumuladores, etc. PRODUCCION DE ÁCIDO SULFÚRICO (H 2 SO 4 ) A NIVEL LABORATORIO. Materiales o 1 Matraz Erlenmeyer de 1 Litro. o 1 Embudo Estriado o 1 Cucharilla de combustión. o 1 Mechero Bunsen. o 4 Tubos de ensaye. o 1 Piseta o atomizador. o 1 Gradilla. o 1 Pedazo de Tela húmedo. o 1 Pipeta y propipeta. Reactivos o 10mL de HNO 3 concentrado. o 3g de S en polvo o 1g de NaCl. o Solución BaCl 2 al 5% o H 2 SO 4 diluido ( M) o Alambre de Cu. METODOLOGÍA DE LA PRODUCCIÓN DE ÁCIDO SULFÚRICO (H 2 SO 4 ) A NIVEL LABORATORIO Manejar con extremo cuidado y utilizar equipo de seguridad personal. 1) Colocar el ácido nítrico en el matraz Erlenmeyer y ladeando éste en todos sentidos mojar con él sus paredes. 2) En una cucharilla de combustión colocar un poco de azufre, cuidando que quede al ras de la cucharilla, el cual, a continuación, se hará arder con el mechero y se introduce en el matraz. El trapo húmedo, se utilizará para cubrir la boca del matraz mientras que la cucharilla está ardiendo adentro, con el objetivo de evitar al máximo que se escapen los vapores que se están formando. Como se observa en la figura 3.

240 FIG. 3. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO SULFÚRICO A NIVEL LABORATORIO. 3) Una vez que se observan vapores que abarquen todo el interior del matraz, se agregan con una piseta o con un atomizador de 2 a 3 ml de agua destilada. Se agita suavemente el matraz hasta que los vapores desaparezcan a la vista casi por completo. Este proceso es similar al de la formación de la lluvia ácida. 4) Pasar parte de la solución obtenida en el matraz a un tubo de ensaye (Cuidado: se está manejando en este momento ácido sulfúrico) y añadir a éste 2 o 3 gotas de la solución de BaCl 2 al 5% (Cuidado: el BaCl 2 es un potente veneno cardiaco) RESULTADOS El producto resultante de nuestra experimentación, es ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) con una pureza del 97.28%, lo que nos permitió darnos una idea de que la producción a nivel planta podría darnos una pureza del 98%, la cual es la ideal para comercializar. Se observo, que durante la experimentación se pedía realizar diversas pruebas de calidad, esto a fin de llevar a cabo la pureza y calidad ideal. En la primera experimentación 1, se observo que la mezcla no tenía una pureza del 97.28% como al final se obtuvo, sino que tenía una pureza del 61.25% lo cual, nos obligo a rectificar la experimentación y en la segunda experimentación nos dio una pureza del 58%, esto debido a que en el matraz existía rastro de la experimentación anterior. En la tercera experimentación, con equipo en condiciones, se realizo la experimentación y se obtuvo la pureza final que se reporta, una pureza del 97.28%. Otro aspecto que se observo, es que esta producción es extremadamente contaminante, por lo que la industria que se dedique a la producción de este ácido, deberá tener las debidas condiciones, para evitar que los resultantes no afecten a la atmosfera y se lleve a cabo un daño al ambiente. CONCLUSIONES En el presente estudio que se acaba de presentar, se demostró la importancia de ciertas sustancias químicas en la industria de un País, en este caso fue del ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ). La prueba de identificación que se realizo finalmente, nos dio la pureza casi comercial del 97.28% lo cual, permite llevar a cabo la venta del ácido. No es de sorprendernos que una de las razones primordiales de los impactos económicos de la globalización responda al aumento sin precedente de consumo per cápita de los países de lejano y medio oriente. El crecimiento explosivo del consumismo por parte de China y sus países colindantes ha demandado el consumo de la producción mundial de ácido sulfúrico. Como consecuencia de la gran demanda sobre los recursos disponibles de ácido, ha resultado

241 un aumento sin precedentes en los precios. Como consecuencia de la dramática alza en el costo del ácido, nuevos proyectos han dado origen a considerar su producción mediante la extracción de fuentes minerales, reciclaje y mejoras a la refinería de petróleo crudo con alto contenido de azufre. El alza en el costo del ácido ha sido el responsable del alza en el costo de todo producto de consumo después del aumento a consecuencia del alza en el precio de energía. El producto obtenido en el laboratorio, fue de una alta calidad y pureza, lo que nos permitió plantearnos que como futuros ingenieros químicos de México llevar a cabo este tipo de producciones y exportarlas a diversos países. Este tipo de exportaciones le darán al País, crecimiento económico, pero permitirá que los futuros ingenieros desarrollen proyectos y no sé de la fuga de cerebros. Chang, R. Tikkanen, W. The Top fifty Industrial Chemicals; Random House: Nueva York, 1988: Capitulo 1 sulfur/oleum/oleum.html Blan, W.J. <<Sulphuric Acid Modern Manufacture and Uses >> Educ. Chem, 1984, 21, Bland, W.J. <<Sulphuric Acid Modern Manufacture and Uses>>, Educ. Chem , Morán M.J. <<Safe and Efficient Handling of Sulfuric Acid in the General Chemistry Laboratory>>, J. chem.. Educ. 1998, 65, name=chemical+material&pagename=planta+de+produccion +de+acido+sulfurico. Ibañez, Prácticas de Química Industrial e Inorgánica, edit. Limusa, 1990,

242 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. PRODUCCION DE CARBONATOS DE SODIO (Na 2 CO 3 ) A NIVEL LABORATORIO Marco A. Sánchez García 11, Rodolfo Nolasco Reyes 1, J. Salvador Meza E. 2, F. Javier Juárez Islas 12 RESUMEN El presente trabajo, viene a exponer la producción de sustancias de importancia industrial, como lo son el carbonato ácido de sodio (o bien, bicarbonato de sodio) y el carbonato de sodio, mediante la aplicación del método Solvay, el cual, hasta hace unos años, era el método más usado en la producción de estos compuestos. Estas sustancias, serán producidas a nivel laboratorio, observando y evaluando, la calidad y pureza de las mismas. Se planteara un análisis químico y ambiental del uso industrial y del uso a nivel laboratorio. Estas sustancias, son básicas en algunos procesos como el del ablandamiento de aguas, producción de jabones, producción de papel y celulosa. El aumento de ventas de estos 2 compuestos, se ubica como uno de los 10 más importantes de la industria química en los E.E.U.U., lo cual es indicativo de su importancia. PALABRAS CLAVE: PRODUCCION, SOLVAY, CARBONATOS, ECONOMIA, AMBIENTAL, SODIO, INDUSTRIA, QUIMICA. 11 Alumno de la carrera IQI de la ESIQIE - IPN 12 Profesores Investigadores de ESIQIE-IPN

243 INTRODUCCION Producir sustancias a nivel industrial, es un alto trabajo que muchos ingenieros realizan diariamente, pero en el haber de los alumnos, queda el conocer el proceso por el cual, se obtienen las sustancias de importancia industrial en el mercado. Dos de esas sustancias de importancia industrial, son el carbonato de sodio (Na 2 CO 3 ) y el carbonato ácido de sodio (NaHCO 3 ), las cuales, son sustancias muy utilizadas en la industria química vii. Estas se usan principalmente, como aditivos de ablandamiento de aguas, pues los iones de Ca 2+ y Mg 2+ precipitan en presencia del ion CO Otro de los usos también de estas 2 sustancias, son en la fabricación de los jabones, debido a que ésteres de ácidos grasos pueden ser hidrolizados con bases; también, son usadas en la producción de papel y celulosa, pues se requiere una fuente de iones de Na + para disolver la lignina de la celulosa, etc. Con estas breves aplicaciones, el volumen de ventas de estos dos carbonatos, hace que se coloquen entre los 10 productos químicos inorgánicos de importancia en los E.E.U.U. El proceso que se utilizaba hasta hace unos años, era la producción por la solución y proceso Solvay viii, como se observa en la figura 1, el cual fue patentado por el químico belga Ernest Solvay ( ), que lo desarrollo por el desarrollo para que mejorara el existente método Leblanc y por la invención de la Torre Solvay de carbonatado (en la cual una solución de sal de amoníaco podía ser mezclada con dióxido de carbono). FIG. 1 PROCESO SOLVAY PARA LA PRODUCCIÓN DE CARBONATOS DE SODIO. El primer paso es la formación de una solución acuosa de amoniaco (en agua o bien, salmuera) (1) Al mismo tiempo, se llevo a cabo una descomposición térmica de piedra caliza a fin de proporcionar el CO 2 requerido en el siguiente paso: (2) En esta reacción se observa, que se llevara en presencia de calor _ Este CO 2 se burbujea en la solución acuosa de amoniaco, con lo que se forma el bicarbonato de amonio, el cual es soluble: (3) Por simplicidad se omiten los iones espectadores, por ejemplo NH +, en ambos lados) Al fin de que esto suceda, la solución tiene que ser básica pues de otra manera el equilibrio se desplazara hacia la izquierda según el principio de Le Châtelier; sin

244 embrago, si la solución es demasiado básica el ion HCO 3 - no se podría formar debido al equilibrio: (4) Por lo tanto, es necesario utilizar una base que no sea fuerte y se usa una solución de NH 3. Si la solución de la reacción 3 se le agrega NaCl, se tendrán entonces iones NH 4 + (aq) + HCO 3 - (aq) + Na + (aq) + Cl - (aq). De las combinaciones posibles entre estos iones, el NaHCO 3 es la sustancia más insoluble y precipita ayudada por el efecto de ion común según la reacción: (5) Esto explica el hecho de que se use una concentración tan alta de NaCl en el liquido Solvay. El NaHCO 3 se separa de la mezcla reaccionante por filtración; posteriormente se calienta unos 300 C con lo que se descompone y produce NaCO 3 : (6) Esta reacción no se puede llevar a cabo directamente, pues la gran insolubilidad de CaCO 3 hace que exista un impedimento termodinámico para realizarla. El proceso Solvay energéticamente autosuficiente ix, pues el calor generado por la disolución del NH 3 (reacción 1) y la reacción de OH - resultante con el CO 2 (reacción 3) es utilizado para las descomposiciones térmicas de CaCO 3 (reacción 2) y del NaHCO 3 (reacción 6) así como la producción de vapor de agua. Es importante mencionar que debido al descubrimiento de grandes depósitos del minera Trona (NaCO 3 NaHCO 3 2H 2 O) en los Estados Unidos, a partir del cual se produce el Na 2 CO 3 (<<Ceniza de soda>> o <<Soda ash>>) por simple calentamiento, la última planta que utilizaba el proceso Solvay en ese país fue cerrada a mediados de la década de los ochentas. SOLUBILIDAD DE SALES INORGANICAS EN AGUA (8) Si la temperatura sube arriba de unos 400 C, el NaCO 3 se puede descomponer en CO 2 y Na 2 O. La solución que quedo en la reacción 5 contiene todavía amoniaco, el cual es recuperado al añadirle una base fuerte Ca(OH) 2, formada al disolver al CaO proveniente de la reacción 2 en presencia de vapor de agua: (7) Compuesto g de sal / 100 g de H 2 O a 10 C g de sal / 100 g de H 2 O a 30 C NaCl NH4Cl NH4HCO NaHCO (NH4)2CO3 84 Na2CO Por lo que la reacción neta del proceso Solvay es:

245 Solubilidad de Sales Inorganicas y = x y = x g de sal/100g de H2O a 10 C g de sal/100g de H2O a 30 C Una problemática que existe en este proceso, es la separación del NaHCO 3 del NH 4 Cl. Etapa 3: Para separar el NaHCO 3 del NH 4 Cl, se utiliza un filtrador el cual nos dará la separación de la mezcla, pero todavía no existe calidad ni pureza química para comercio. Grafica 1: Solubilidad de Sales Inorgánicas en 100g de H 2 O DISEÑANDO EL PROCESO DE PRODUCCIÓN MÁS REALISTA Etapa 1: se lleva a cabo el ingreso al reactor de NaCl, NH 3, H 2 O, CO 2 en el cual a condiciones CTP (condiciones de temperatura y presión) y esta mezcla se llama Salmuera. Hasta este punto, el proceso, se salta muchos procesos y no se tiene un alto control de calidad y pureza. Etapa 4: Al calentar el bicarbonato de sodio este se descompone. A los 50 C comienza a perder dioxido de carbono y se convierte enteramente en carbonato de sodio a los 100 C. NaCl (aq) + NH 3(g) + H 2 O (l) + CO 2(g) NaHCO 3 (s) + NH 4 Cl (aq) (9) Etapa 2: La salmuera después de un proceso en un absorbedor, del cual, se obtendrá NaCl y NH 4 OH. Este producto, será llevado a un carbonatador, en el cual, en presencia de CO 2, se obtendra NaHCO 3 y NH 4 Cl, como se muestra en el diagrama:

246 Etapa 5: Obtengo el producto deseado pero lanzo a la atmósfera desperdicios, por lo que Para la recuperación de esta sal, se procede a realizar un destilado del NH 4 Cl, donde existirá como reactivo el Ca(OH) 2 y dará como resultado final, el NH 3. procedo a realizar un reciclaje de los reactivos: Etapa 6: Como hay reactivos que son muy caros, se lleva acabo recirculaciones en la mayoría del proceso para que no sea tan elevado en gasto de producción. Etapa 9: Obtención del del hidróxido de calcio (Ca(OH) 2 ) Del oxido de calcio, que se genero en el horno, se procede a vaciarlo a un tanque, donde en presencia de agua, se generara el Hidroxido de Calcio. Etapa 7: Debido a los altos costos del Dioxido de Carbono, existe la calcinación de la piedra caliza Finalmente, reacomodando todo el proceso se obtiene el siguiente diagrama: amoníaco. Eta pa 8: Re ge ner aci ón del

247 Proceso industrial real de la producción de Carbonatos de Sodio y carbonato acido de sodio: x REACTIVOS 15g de CaCO 3 100ml de HCL 2-2.5M 20ml de etanol al 50% (CH 3 CH 2 OH) 1g de Na 2 CO 3 1g de NaHCO 3 Material y reactivos requeridos para preparar el liquido Solvay. OBTENCIÓN DE CARBONATOS DE SODIO Y CARBONATO ÁCIDO DE SODIO A NIVEL LABORATORIO. 1 Tubo de ensayo (con tapon horadado doble) 1 matraz Erlenmeyer de 500ml (con tapon horadado doble) 1 matraz Erlenmeyer de 50ml 1 embudo de separación con tapon 3 tubos de vidrio doblados en L 2 pedazos de manguera 1 pipeta pasteur o un tubo de gotero 1 parrilla de agitación 1 agitador magnético 1 matraz quitas0ato de 100ml 1 embudo Buchner Papel filtro 1 manguera de vacio 1 capsula de porcelana 1 mufla 1 probeta de 100ml Papel parafinado o kleen pack Plastilina Papel ph NOTA: el liquido Solvay debe prepararse con un día de anticipación. El volumen de la solución Solvay que se prepara con las cantidades siguientes, sirve aproximadamente para equipos. 2 matraces Erlenmeyer de 1 litro 1 agitador magnético 1 embudo estriado Papel filtro 205g de NaCl 55g de NaHCO 3 240ml de una solución de hidróxido de amonio Al 28% (NH 3(aq) ) 320ml de agua destilada Se mezclan estos reactivos y soluciones en el matraz de 1L y la mezcla resultante se deja agitando unas 12 horas, entonces se filtra por gravedad. Metodología 1. Colocar 15g de CaCO 3 en el matraz Erlenmeyer de 500mLm agregar aproximadamente 25mL de agua destilada y colocar el agitador magnético.

248 2. Colorcar en el matraz Erlenmeyer de 50mL aproximadamente 46mL de la solución Solvay. 3. Romper la punta a la pipeta Pasteur, para obtener una abertura de aproximadamente 1mm de diámetro. Se puede utilizar también un tubo de gotero de medicinas. Montar el equipo como se muestra en la figura. 50mL filtrarlo al vacio con un embudo Buchner. 7. Lavar la filtración con etanol al 50% o bien dos veces con aproximadamente 3mL de agua helada cada vez. 8. Colocar el carbonato ácido de sodio flitrado en una cápsula de porcelana y calcinarlo hasta peso constante en la mufla, aproximadamente a 350 C- 400 C. 9. Con el producto obtenido de la calcinación preparar una solución al 10% en agua y agregar unas gotas de fenolftaleína. Resultados Nota: deben evitarse las posibles fugas de CO 2. Se recomienda sellar con plastilina y papel parafinado las uniones y los tapones tanto del tubo como del matraz. 4. Colocar en el embudo de separación el ácido clorhídrico y ajustar el goteo a una velocidad aproximada de 12 gotas por minuto. Ajustar la agitación en el matraz a una velocidad moderada. Cuidado: la producción de un gas genera una cierta presión en el sistema, por lo tanto hay que asegurar las partes que pueden ser expulsadas violentamente. 5. Al cabo de un tiempo, del orden de 45min, empezará a precipitar NaHCO 3. A partir de este momento la formación de carbonato ácido de sodio parece ser lineal en relación con el tiempo. 6. Despues del burbujeo en la solución Solvay durante una hora y media, dejar de añadir HCl; el NaHCO 3 que se encuentra en el matraz Erlenmeyer de El producto que se obtuvo en la experimentación, se obtuvo después de la 8va experimentación, ya que durante las primeras experimentaciones, ciertas partes no fueron bien selladas como se indica en el procedimiento y hubo pérdidas de dióxido de carbono. En las posteriores experimentaciones, la producción fue lineal con el tiempo, pero se veía pérdidas y ciertas impurezas. En la 8va experimentación, el producto obtenido, se le realizo la prueba de pureza, la cual consistía en diluirla en agua y proceder a realizar valoraciones de ph, en estas lecturas se obtenía valores ubicados entre 8 y 10 constantemente. Conclusión La producción se obtuvo gracias al interés de los alumnos y de los maestros, quienes nos fueron asesorando constantemente y revisando la practica durante todo el proceso. La producción se realizo bajo estricto control de precisión, ya que anteriormente, se había realizado y se había

249 observado ciertas anomalías en el proceso, varias de esas observaciones se hicieron en el montaje del equipo y en este no se obtenían medidas correspondientes. Otra observación que se realizo a la anterior experimentación, es que debido a que no se tomo en cuenta, fue que se realizaron cálculos químicos mal y varias sustancias no contaban con la cantidad estequiometrica correspondiente. El producto obtenido en el laboratorio, fue de una alta calidad y pureza, lo que nos permitió plantearnos que como futuros ingenieros químicos de México llevar a cabo este tipo de producciones y exportarlas a diversos países. Este tipo de exportaciones le darán al País, crecimiento económico, pero permitirá que los futuros ingenieros desarrollen proyectos y no se de la fuga de cerebros. Chang, R. Tikkanen, W. The Top fifty Industrial Chemicals; Random House: Nueva York, 1988: Capitulo 1 Riegel, E. R. Industrial Chemistry; Reinhold Publishing Co.: Nueva York, 1949; pp Kirk-Othmer. Enciclopedia de Tecnologia Química, 3 er ed.; wiley Interscience Publication: Nueva York, 1978; vol. 1, pp ion_de_carbonato_de_sodio.pdf Ibañez, Prácticas de Química Industrial e Inorgánica, edit. Limusa, 1990,

250 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. EVALUACIÓN DE PROYECTOS; UNA ALTERNATIVA VIABLE EN LA EDUCACIÓN DE INGENIEROS PARA EL DESARROLLO SUSTENTABLE. E. Pérez Orta, y G. Muñíz Pineda 13 RESUMEN. Este trabajo presenta una alternativa metodológica para demostrar que el uso de las técnicas de formulación y evaluación de proyectos de inversión y su correcta aplicación es cada vez más necesario para la toma de decisiones en los negocios. El hecho de que los recursos de todo tipo sean escasos y de uso alternativo obliga a que los procesos destinados a asignarlos sean efectuados mediante la utilización de técnicas que respalden completamente la validez y confiabilidad de los pronósticos y sus resultados. Las ingenierías juegan un papel decisivo en el uso de recursos, la mayoría naturales y algunos no renovables, la sustentabilidad por consiguiente debe regir su actuación tanto en el rol de generadoras de ciencia como en su rol de generadoras de tecnología, local y global. El fundamento de esta alternativa se basa en la fuerte presión que ejercen el desarrollo de conciencia ambiental, la escasez de recursos, y la sustentabilidad en los modelos educativos a nivel superior en México y muchos países del mundo, y por consiguiente el replanteamiento de los contenidos curriculares en general. La metodología aplicada inició con el análisis efectuado a la currícula de la carrera de Ingeniería en computación de la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (ESIME) unidad Culhuacan del Instituto Politécnico Nacional (IPN), en donde se selecciono la materia de formulación y evaluación de proyectos para analizar su correlación en términos de sustentabilidad con otras materias como proyecto de ingeniería, línea de investigación y metodología de la investigación, todas ellas del octavo semestre. Los resultados obtenidos concluyeron que los proyectos emanados de las líneas de investigación deben tener como eje central la sustentabilidad de los mismos apoyándose firmemente en técnicas de evaluación de proyectos, pues en muchos casos, proyectos que a simple vista parecían muy factibles, al final se desechan por causas que pudieron ser detectadas por las técnicas citadas y ahorrar muchos recursos de todo tipo. 13 Profesores titulares de tiempo completo de la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Culhuacan, y de la Unidad Profesional e Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas del Instituto Politécnico Nacional.

251 CONTEXTO Y ANTECEDENTES. En México (Klein, 1990) el antecedente más inmediato acerca de la evaluación de proyectos data desde los años cincuenta del siglo pasado, y una de las referencias relevantes son las investigaciones vertidas en el libro El Análisis Factorial escrito por Alfred W. Klein y Nathan Grabinsky editado por el Banco de México. A principios de 1970 era poco común escuchar sobre proyectos de inversión, en especial en el ámbito de la micro y pequeña empresa. En el sector público se realizaban estudios para evaluar las inversiones, destacan especialmente los estudios socioeconómicos, debido a que los proyectos gubernamentales se analizaban desde el punto de vista del impacto social mas que del rendimiento esperado de la inversión, y por supuesto más que por el desarrollo sustentable (Hernández, 2009). Por lo que respecta a las instituciones educativas, y a pesar de que algunas contemplaban en las currículas el estudio de proyectos de inversión, la profundidad con que se impartía la materia dependía de la formación del catedrático. A partir de 1980 con la puesta en marcha de los Planes Nacionales de Desarrollo, en los que se señalaba ya el aprovechamiento integral de los recursos de cada región, el gobierno federal inició un programa de capacitación y formación de recursos humanos en los campos de la formulación y evaluación de proyectos agroindustriales, industriales y turísticos. En algunas universidades se fomentó el conocimiento de la formulación y evaluación de proyectos de inversión, finanzas e ingeniería financiera. En nuestro país, instituciones como Nacional Financiera junto con la Secretaría General de la Organización de Estado Americanos en México a través del programa de adiestramiento entre países en desarrollo (ADPD-OEA) y otras organizaciones dependientes de la OEA en Buenos Aires Argentina, han impulsado Diplomados en Proyectos de Inversión desde 1992 (Nacional Financiera, 1992). En la actualidad México está involucrado en diversos tratados internacionales en los que compite con otros países ante la nueva política económica global, en donde es imprescindible sustentar las inversiones de nuevos proyectos en estudios profundos, para aprovechar los recursos con un conocimiento exhaustivo del entorno. Esta nueva postura no debe limitarse a grupos de personas, sino que debe ser asimilada por todos los empresarios, en especial la micro y pequeña empresa, pues son quienes más invierten en estos proyectos. La reorganización económica internacional, la magnitud y profundidad de los procesos de privatización, la puesta en escena de una cantidad considerable de pequeños establecimientos para la producción de bienes y servicios y la preocupación del Estado por imaginar y poner en operación nuevos intermediarios financieros, son eventos que reclaman con gran fuerza el desarrollo de sistemas de capacitación, desarrollo y educación de una nueva clase empresarial emergente, que ya no puede guiarse por intuición, improvisaciones o formas azarosas de interpretar los nuevos elementos de la competencia productiva y comercial para un desarrollo sustentable. Las ingenierías no pueden ignorar esta realidad puesto que son ellas las que generan el mayor número de proyectos de investigación que más tarde se convierten en proyectos de inversión. La sustentabilidad como enfoque emergente les obliga a reflexiones profundas en su forma de hacer proyectos. ESTRATEGIAS APLICADAS.

252 Algunas estrategias aplicadas en el IPN han sido por ejemplo la creación de la Unidad Politécnica para el Desarrollo y la Competitividad Empresarial (UPDCE) la cual ofrece una gama amplia de servicios como diagnósticos y soluciones empresariales; posicionamiento comercial y de exportación; comercialización, valuación y concertación de tecnologías; seguimiento y asimilación de tecnologías licenciadas; gestión de proyectos vinculados; Acreditación y certificación de laboratorios de pruebas; gestión y coordinación de la red de calidad, capacitación para la implementación de sistemas de gestión de calidad; formación y certificación de recursos humanos; gestión de la propiedad intelectual; transferencia de tecnología; y aceleración de empresas. Otra estrategia ha sido coordinar lo anterior con diversas capacidades tecnológicas con que cuenta el IPN y la interacción con las unidades académicas y centros de investigación, respondiendo así a necesidades en los ámbitos local, nacional e internacional. Y una estrategia más ha sido la integración de la materia Formulación y evaluación de proyectos tanto en la carrera de Ingeniería en computación como en algunas otras carreras. PROBLEMA PRINCIPAL. El problema principal del presente trabajo es confirmar que el uso de las técnicas de formulación y evaluación de proyectos de inversión en ingeniería, y su correcta aplicación son cada vez más necesarios para la toma de decisiones en los negocios no sólo desde perspectivas viables y rentables, sino también sustentables en lo económico, social, ecológico y cultural. ANÀLISIS. En este estudio se seleccionó la materia de formulación y evaluación de proyectos, que se imparte en el octavo semestre de la carrera de Ingeniería en computación de la ESIME Culhuacan del IPN, porque se relaciona de manera integral el resto de las materias de la carrera, especialmente aquellas ligadas al proyecto de titulación. Algo muy importante para este análisis fue que un buen número de proyectos terminales, producto de las líneas investigación de los alumnos que egresan en octavo semestre de la carrera arriba citada no consideran de manera sólida tanto en el desarrollo como en las conclusiones finales de sus investigaciones aspectos metodológicos de un proyecto de inversión: Estudio de mercado, Estudio técnico, Estudio económico, Estudio financiero; que den robustez a su investigación en términos de viabilidad, rentabilidad y sustentabilidad. PROYECTO DE INVERSIÓN. De acuerdo con las referencias de (Mokate, 2006) Un proyecto de inversión se puede entender como un paquete discreto de inversiones, insumos y actividades diseñado con el fin de eliminar o reducir varias restricciones al desarrollo, para lograr uno o más productos o beneficios en términos de del aumento de la productividad y del mejoramiento de la calidad de vida de un grupo de beneficiarios dentro de un determinado período de tiempo. Un proyecto surge de la identificación y priorización de unas necesidades, que serán atendidas de manera determinada en la preparación y formulación del mismo. Su bondad depende de su eficiencia y efectividad en la satisfacción de estas necesidades, teniendo en cuenta el contexto social, económico, sustentable, cultural y político. ESTUDIO DE MERCADO.

253 El estudio de mercado es un proceso sistemático de recolección y análisis de datos e información acerca de los clientes, competidores y el mercado. Sus usos incluyen ayudar a crear un plan de negocios, lanzar un nuevo producto o servicio, mejorar productos o servicios existentes y expandirse a nuevos mercados. El estudio de mercado puede ser utilizado para determinar que porción de la población comprara un producto o servicio, basado en variables como el género, la edad, ubicación y nivel de ingresos. De acuerdo con (BACA 2006) el estudio de mercado completo debe abarcar estudios sobre: Definición del producto Análisis de demanda Análisis de datos de fuentes primarias Encuestas aplicadas Análisis de los resultados de las encuestas Cálculo de consumo del producto o servicio a partir del análisis anterior Análisis de demanda con fuentes secundarias Proyección optimista y pesimista de la demanda Análisis de la oferta de importaciones Análisis histórico de oferta total del producto o servicio Proyección optimista y pesimista de la oferta nacional Proyección optimista y pesimista de las importaciones del producto o servicio Proyección optimista y pesimista de la oferta total del producto o servicio Análisis de precios ESTUDIO TÉCNICO. En el estudio técnico se analizan elementos que tienen que ver con la ingeniería básica del producto y/o proceso que se desea implementar, para ello se tiene que hacer la descripción detallada del mismo con la finalidad de mostrar todos los requerimientos para hacerlo funcionable. De ahí la importancia de analizar el tamaño óptimo de la planta el cual debe justificar la producción y el número de consumidores que se tendrá para no arriesgar a la empresa en la creación de una estructura que no este soportada por la demanda. Muestra las diferentes alternativas para la elaboración o producción del bien o servicio, identificando los procesos y métodos necesarios para su realización, de ahí se desprende la necesidad de maquinaria y equipo propio para la producción, así como mano de obra calificada para lograr los objetivos de operación del producto, la organización de los espacios para su implementación, la identificación de los proveedores y acreedores que proporcionen los materiales y herramientas necesarias para desarrollar el producto de manera óptima, así como establecer un análisis de la estrategia a seguir para administrar la capacidad del proceso para satisfacer la demanda durante el horizonte de planeación. Con ello se tiene una base para determinar costos de producción, los costos de maquinaria y con los de mano de obra. Según (Baca, 2006) el estudio técnico completo debe abarcar estudios sobre: Localización óptima de la planta o servicio Método de localización Determinación de la capacidad instalada óptima de la planta o servicio Descripción del proceso productivo Optimización del proceso productivo y de la capacidad de producción de la planta o servicio Selección de maquinaria Cálculo de la mano de obra necesaria Justificación de la cantidad de equipo comprado Pruebas de control de calidad Mantenimiento que se aplicará Determinación de las áreas de trabajo necesarias Distribución de planta Organigrama de la empresa

254 Aspectos legales y normativos ESTUDIO ECONÓMICO. El estudio económico trata, de determinar cuál será la cantidad de recursos económicos que son necesarios para que el proyecto se realice, es decir, cuánto dinero se necesita para que la planta opere. En concordancia con (Baca, 2006) el estudio económico completo debe abarcar estudios sobre: Costos de producción Presupuestos de costos de producción Consumo de agua Combustibles Mantenimiento Costo de control de calidad Cargos por depreciación Presupuesto de costos de producción Presupuesto de costos de administración Presupuesto de costos de venta Costos totales de producción Costo total de operación de la empresa Inversión inicial en activo fijo y diferido Terreno y obra civil Activo diferido Depreciación y amortización Determinación de la tasa mínima aceptable de rendimiento Determinación del capital de trabajo Financiamiento de la inversión Determinación del punto de equilibrio o producción mínima económica Determinación de los ingresos por ventas sin inflación Balance general inicial Determinación del estado de resultados pro-forma con y sin utilidad Redefinición de precio ESTUDIO FINANCIERO. Desde el punto de vista clásico, es la parte final de toda la secuencia de análisis de factibilidad de un proyecto, en este estudio se determina el método de análisis para comprobar la rentabilidad económica del proyecto. El valor del dinero en el tiempo, las tasas de inflación, y el costo de dinero en el mercado juegan un papel decisivo. De conformidad con (Baca, 2006) un estudio financiero completo o evaluación económica debe abarcar estudios sobre: Valor presente neto Proyección de flujos de efectivo DESARROLLO SUSTENTABLE. El ámbito del desarrollo sustentable puede dividirse conceptualmente en tres partes: ecológico, económico y social. Se considera el aspecto social por la relación entre el bienestar social con el medio ambiente y la bonanza económica. El triple resultado es un conjunto de indicadores de desempeño de una organización en las tres áreas. Deben satisfacerse las necesidades de la sociedad como alimentación, ropa, vivienda y trabajo, pues si la pobreza es habitual, el mundo estará encaminado a catástrofes de varios tipos, incluidas las ecológicas. Asimismo, el desarrollo y el bienestar social, están limitados por el nivel tecnológico, los recursos del medio ambiente y la capacidad del medio ambiente para absorber los efectos de la actividad humana. Ante esta situación, se plantea la posibilidad de mejorar la tecnología y la organización social de forma que el medio ambiente pueda recuperarse al mismo ritmo que es afectado por la actividad humana.

255 Esquema de los tres pilares del desarrollo sostenible. UN DESARROLLO ECONÓMICO Y SOCIAL RESPETUOSO CON EL MEDIO AMBIENTE. De acuerdo con (Oñate, 2002) el objetivo del desarrollo sostenible es definir proyectos viables y reconciliar los aspectos económico, social, y ambiental de las actividades humanas; "tres pilares" que deben tenerse en cuenta por parte de las comunidades, tanto empresas como personas: Sostenibilidad económica: se da cuando la actividad que se mueve hacia la sostenibilidad ambiental y social es financieramente posible y rentable. Sostenibilidad social: basada en el mantenimiento de la cohesión social y de su habilidad para trabajar en la persecución de objetivos comunes. Supondría, tomando el ejemplo de una empresa, tener en cuenta las consecuencias sociales de la actividad de CONDICIONES PARA EL DESARROLLO la misma en todos los niveles: SUSTENTABLE. los trabajadores (condiciones de trabajo, nivel salarial, etc.), los proveedores, los clientes, las comunidades locales y la sociedad en general. Sostenibilidad ambiental: compatibilidad entre la actividad considerada y la preservación de la biodiversidad y de los ecosistemas, evitando la degradación de las funciones fuente y sumidero. Incluye un análisis de los impactos derivados de la actividad considerada en términos de flujos, consumo de recursos difícil o lentamente renovables, así como en términos de generación de residuos y emisiones. Este último pilar es necesario para que los otros dos sean estables. JUSTIFICACIÓN DEL DESARROLLO SUSTENTABLE. La justificación del desarrollo sustentable proviene tanto del hecho de tener unos recursos naturales limitados (nutrientes) en el suelo, agua potable, minerales, etc., susceptibles de agotarse, como del hecho de que una creciente actividad económica sin más criterio que el económico produce, tanto a escala local como planetaria, graves problemas medioambientales que pueden llegar a ser irreversibles. Los límites de los recursos naturales sugieren tres reglas básicas en relación con los ritmos de desarrollo sostenibles. 1. Ningún recurso renovable deberá utilizarse a un ritmo superior al de su generación.

256 2. Ningún contaminante deberá producirse a un ritmo superior al que pueda ser reciclado, neutralizado o absorbido por el medio ambiente. 3. Ningún recurso no renovable deberá aprovecharse a mayor velocidad de la necesaria para sustituirlo por un recurso renovable utilizado de manera sostenible. Según (Bartlett, 1999), estas tres reglas están forzosamente supeditadas a la inexistencia de un crecimiento demográfico. NORMAS ISO El objetivo de estas normas (Wikipedia, ISO 14000) es facilitar a las empresas metodologías adecuadas para la implantación de un sistema de gestión ambiental, similares a las propuestas por la serie ISO 9000 para la gestión de la calidad. La serie de normas ISO sobre gestión ambiental que podrían aplicarse a los proyectos de inversión incluye las siguientes: De gestión ambiental (SGA): especificaciones y directrices para su utilización. ISO 14001:2004 Sistemas de gestión ambiental. Requisitos con orientación para su uso. ISO 14004:2004 Sistemas de gestión ambiental. Directrices generales sobre principios, sistemas y técnicas de apoyo. ISO 14011:2002: Guía para las auditorías de sistemas de gestión de calidad o ambiental. ISO Etiquetado y declaraciones ambientales - Principios Generales ISO Etiquetado y declaraciones ambientales - Autodeclaraciones ISO Etiquetado y declaraciones ambientales - ISO/TR Etiquetado y declaraciones ambientales - ISO 14031:1999 Gestión ambiental. Evaluación del rendimiento ambiental. Directrices. ISO Gestión ambiental - Ejemplos de evaluación del rendimiento ambiental ISO Gestión ambiental - Evaluación del ciclo de vida - Marco de referencia ISO Gestión ambiental - Análisis del ciclo de vida. Definición de la finalidad y el campo y análisis de inventarios. ISO Gestión ambiental - Análisis del ciclo de vida. Evaluación del impacto del ciclo de vida. ISO Gestión ambiental - Análisis del ciclo de vida. Interpretación del ciclo de vida. ISO/TR Gestión ambiental - Evaluación del impacto del ciclo de vida. Ejemplos de aplicación de ISO ISO/TS Gestión ambiental - Evaluación del ciclo de vida. Formato de documentación de datos. ISO/TR Gestión ambiental - Evaluación del ciclo de vida. Ejemplos de la aplicación de ISO a la definición de objetivo y alcance y análisis de inventario. ISO Gestión ambiental - Integración de los aspectos ambientales en el diseño y desarrollo de los productos. REFLEXIONES SOBRE EL USO DEL TÉRMINO. El término desarrollo sostenible o sustentable se encuentra en numerosos discursos políticos, pero su aplicación es muy diversa y en ocasiones perversa. Las ideologías liberales hacen énfasis en la posibilidad de compatibilizar el crecimiento económico con la preservación ambiental mediante el aumento de la productividad (producir más, consumiendo menos recursos y generando menos residuos) y con la equidad social para la mejora general de las condiciones de vida (lo que no siempre es inmediato). Algunas ideologías ecologistas más radicales hacen énfasis en las opciones de crecimiento cero y aplicación estricta del principio de precaución, que consiste en dejar de realizar determinadas actividades productivas mientras no se demuestre que no son dañinas. Otros ecologistas como

257 (Gisbert, 2007) defienden el decrecimiento económico. Éstos últimos creen que el respeto al medio ambiente no es posible sin reducir la producción económica, ya que actualmente estamos por encima de la capacidad de regeneración natural del planeta, tal y como demuestran las diferentes estimaciones de huella ecológica. Además, también cuestiona la capacidad del modelo de vida moderno para producir bienestar. El reto estaría en vivir mejor con menos. (Subirana, 1995). Otra ideología como el ecosocialismo (Wall, 2005) argumenta que el capitalismo, al estar basado en el crecimiento y la acumulación constante de bienes incrementando el ritmo de crecimiento, es ecológicamente insostenible. Otro enfoque ideológico surge en el mundo de la cultura. Hoy las tres dimensiones no son suficientes para reflejar la complejidad intrínseca de la sociedad contemporánea. La cultura, al fin y al cabo, moldea lo que entendemos por desarrollo y determina la forma de actuar de las personas en el mundo. Además, ni el mundo en su conjunto ni cada localidad se hallan exclusivamente ante desafíos de naturaleza económica, social o medioambiental. Los retos culturales son de primera magnitud: la creatividad, el conocimiento crítico, la diversidad y la belleza son presupuestos imprescindibles de la sostenibilidad, pues están intrínsecamente relacionados con el desarrollo humano y la libertad. De ahí que la organización mundial de ciudades (CGLU, 2010) aprobara una Declaración en 2010 sobre la cultura como cuarto pilar del desarrollo sostenible. METODOLOGÌA APLICADA. Se tomaron como referencia dos grupos del octavo semestre del turno matutino en los cuales se impartió la materia objeto de este estudio, 8CM1, 8CM2, durante el período Agosto 2011 a Diciembre Los resultados generales obtenidos y las apreciaciones de las academias de titulación y de Ingeniería y Sociedad; muestran que los proyectos de investigación de los grupos referidos no contienen un énfasis relevante hacia una visión de rendimiento de la inversión bajo la perspectiva del estudio financiero, específicamente de valor presente neto. Y tampoco una visión de sustentabilidad. ACTIVIDADES DESARROLLADAS. Para cada proyecto, se desarrollaron las siguientes actividades para determinar lo anterior: Se reviso la parte de metodología de la investigación aplicada. Se evaluó el estudio de mercado Se evaluó el estudio de técnico Se evaluó el estudio de económico Se evaluó el estudio de financiero Se evaluó desde una perspectiva sustentable Las diversas actividades se apoyaron con: Uso de salones ventilados, limpios y bien distribuidos, rotafolios, proyectores de acetatos, pizarrones de acrílico blanco Exposición de los estudios utilizando TI (Internet, PC y cañones) en forma individual y grupal. Fortalecimiento del trabajo en grupos heterogéneos, eliminando parejas o, grupos, fomentando la interacción entre iguales para redescubrir el conocimiento. Fomento de debates; preguntas y respuestas grupales entre expositores, grupo y profesor. Presencia de un tercero invitado que funcionó como testigo retroalimentado al grupo. Análisis de casos prácticos en el ámbito empresarial con el fin de reforzar la teoría. Preguntas y respuestas sobre el caso analizado, coucheando a todos los participantes.

258 Se correlacionaron los conocimientos generados, reflexionados y aprendidos con los contenidos de la aurícula de la carrera y la esfera laboral. Los beneficios generados fueron los siguientes: Se mejoraron los procesos de comunicación. Se elevaron los niveles de confianza y respeto. Se trabajó con armonía y respeto. Se lograron altos niveles de sensibilización durante el desarrollo de las sesiones. Se alcanzaron los objetivos específicos y generales de las unidades de enseñanza aprendizaje de manera más rápida y eficiente. Se fomentó la investigación y por ende el aprendizaje de la materia. Se incrementaron los niveles de aprendizaje y se mejoró el rendimiento académico. Se desarrolló en los alumnos un alto nivel de liderazgo. La tabla1 siguiente, detalla la evaluación promedio de los proyectos por estudio, por grupo en el periodo de referencia. Evaluación promedio de proyectos por grupo por estudio. PROYECTOS CON 8CM1 EVALUACION 8CM2 EVALUACION ESTUDIO DE MERCADO ESTUDIO TECNICO ESTUDIO ECONOMICO ESTUDIO FINANCIERO ESTUDIO DE SUSTENTABILIDAD Tabla1. Como se aprecia en el cuadro, se analizaron 20 proyectos los cuales no lograron la calificación máxima esperada por estudio, diez. Ese diferencial entre las evaluaciones obtenidas y la máxima esperada representa el talón de Aquiles de la presente investigación. Es en esencia el umbral por estudio por el que hay que ir para lograr la excelencia académica y lograr que los proyectos cumplan con la sustentabilidad.

259 CONCLUSIONES. Por todo lo anterior, la forma clásica de abordar el tema de evaluación de proyectos tanto en el aula como en la industria, no satisface los requerimientos que plantea un desarrollo sustentable, pues hace falta que considere un apartado especial que haga énfasis en los aspectos ecológicos, ambientales, sociales y culturales. Si bien en la asignatura de administración en ingeniería que se imparte en séptimo semestre en la carrera de Ingeniería en Computación en la ESIME Culhuacan del IPN, se hace bastante hincapié en algunos aspectos normativos en la empresa que permitan considerar factores de tipo ambiental o ecológico entre otros, no resultan suficientes para crear una cultura sustentable, tampoco la misma evaluación de proyectos en el estudio técnico; el estudio financiero que ya en si es un problema serio cumple de manera apenas suficiente. Urge replantear ese enfoque. En este trabajo no se omite mencionar todo lo relativo a normatividades aplicables nacionales e internacionales (Normas oficiales Mexicanas, Normas ISO 14000, y muchas más aplicables). Tampoco se han pasado por alto estudios del Club de Roma, del Instituto Tecnológico de Massachusetts, de la Cumbre de la tierra, de la ONU, de la declaración de Rio y otras consideraciones muy valiosas; no se tratarán como merecen por su extensión, aun cuando resultan una tentación inevitable. Primera, las Instituciones de Educación Superior requieren contar con recursos humanos altamente capacitados en el área de desarrollo sustentable para desempeñar su misión; la revisión de sus estrategias como un proceso, jugará un papel decisivo en ello; redefiniéndose como entidades altamente competitivas bajo esa perspectiva de desarrollo. Segunda, proponer que en la elaboración de un proyecto de inversión ingenieril se contemple un quinto estudio denominado Estudio de sustentabilidad que de manera transversal aplique un barrido a los cuatro estudios clásicos (mercado, técnico, económico y financiero) con un fuerte énfasis en normas ISO Tercera, que los docentes de nivel superior, responsables de la cátedra de Formulación y evaluación de proyectos consideren las reflexiones vertidas en este documento si acaso se pretende enseñar a los alumnos de ingeniería herramientas que les permitan generar proyectos de inversión no sólo viables y rentables desde una visión clásica; se tendrá el compromiso de cambiar el enfoque de hacer proyectos exitosos desde una perspectiva cognitiva, constructivista y social, ecológica, económica y cultural para que los egresados de ingeniería sean capaces de enfrentar los retos de un entorno global. Es recomendable que en las carreras de ingeniería por medio de sus academias junto con los profesores a cargo de las asignaturas de formulación y evaluación de proyectos, línea de investigación, y de proyecto de ingeniería, reconsideren hacia una visión sustentable desde el momento mismo de la autorización del proyecto terminal que presenten los alumnos. RECOMENDACIONES.

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261 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. Ponencia Estudio de los efectos físicos del Transformador (Ley de Faraday) Presentada por: Lic. José Luis Hernández Tovar Ing. Gonzalo Peña López IPN ESIME Zacatenco Tel extensión asafalef@gmail.com.mx M. en C. María de Jesús Velázquez Vázquez IPN ESIME Zacatenco Tel extensión mdj_vv@yahoo.com.mx Resumen: El siguiente trabajo se vera el efecto de inducción electromagnética, Ley de Faraday. Así mismo se utilizara un circuito básico que usaremos para medir las características del transformador. El voltaje ε esta suministrado por una fuente de voltajes alternos, con varios bornes de conexión. Obtenga la razón V2 / V1 para las medidas anteriores. Están de acuerdo estos valores con la razón entre los números de vueltas de las bobinas n2/n1. También se verá la relación entre las corrientes de la bobina primaria (I 1 ) y la corriente de la bobina secundaria (I 2 ).

262 Introducción: En 1831 Michael Faraday descubrió que el cambio del flujo magnético a través de un circuito cerrado, induce un voltaje en él. Este descubrimiento conectó dos campos hasta entonces separados: la electricidad y el magnetismo, lo cual produjo una revolución en el desarrollo de máquinas eléctricas, motores y generadores. Estudiaremos el caso práctico particular de los transformadores, dispositivo cuyo funcionamiento depende del efecto que Faraday descubrió y de una enorme importancia práctica. La relación entre flujo magnético a través de una trayectoria cerrado y la fuerza electromotriz ε alrededor de la misma trayectoria es denominada Ley de Faraday: El signo menos indica que la fuerza electromotriz inducida tiende a oponerse al cambio del flujo (esto es la ley de Lenz). La ley de Faraday es muy general, describe la autoinductancia donde hay una fuerte interacción entre la corriente de una bobina y el campo magnético que la rodea y también se aplica cuando la fuente del flujo que cambia es otra bobina (inductancia mutua) y cuando el cambio de flujo se debe al movimiento relativo de la bobina respecto del campo magnético (motores y generadores). Autoinductancia: Podemos incluir explícitamente la corriente I en la ecuación 1 cuando la trayectoria es conductora (imagine un anillo de cobre), escribiendo: Siendo L la autoinductancia definida como la constante de proporcionalidad en la relación =LI, válida también si tomamos d = LdI, el elemento diferencial. La ecuación [2] muestra que un cambio de la corriente a través de una inductancia induce una fuerza electromotriz proporcional a di/dt, opuesta al cambio. El análogo mecánico de la inductancia es la masa: una inductancia se comporta como un objeto masivo cuya inercia se opone a cualquier cambio de la velocidad (análogo mecánico de la corriente eléctrica). Al igual que un condensador el cual almacena energía en el campo eléctrico- una inductancia puede almacenar energía en el campo magnético generado por el flujo de corriente eléctrica. Para introducir un valor de inductancia en un circuito se usan dispositivos diseñados para maximizar la interacción entre corriente eléctrica y campo magnético. El método más común es geométrico: se enrolla alambre conductor en forma de un solenoide de modo que las contribuciones al campo magnético de un alambre largo se concentran en un espacio pequeño. Si se agrega un núcleo de algún material con alta permeabilidad magnética, tal como el hierro o la ferrita, el valor de la inductancia aumenta.

263 La unidad de inductancia es el Henry, abreviado H. Una corriente que cambia a razón de 1 Ampere/segundo, induce una fuerza electromotriz de 1 Volt a través de una bobina de 1H. Normalmente se usan submúltiplos tales como el mh (10-3 H) y el μh (10-6 H), mili y micro Henry respectivamente. Para obtener la impedancia de una inductancia (usualmente se les denomina bobina) se usa la ecuación [2] pero se considera una diferencia de potencial de signo opuesto a la fuerza electromotriz inducida, veces mayor), de modo que prácticamente todo el flujo magnético sigue tal circuito y enlaza a ambas bobinas.( Ver figura 1) Fig. 1 Diagrama básico del Transformador La inducción mutua se describe con una relación similar a la que describe la autoinducción: V L = -ε:= LdI/dt Suponiendo que I = I0e i t : V L = LdI/dt = iωli, con lo cual Z = VL/I = iωl (3) El transformador: Si colocamos dos bobinas de alambre, muy cercanas entre sí, una parte del flujo magnético de una de ellas es enlazado por la otra bobina. Así, una corriente eléctrica que cambie en el tiempo, en una bobina, da origen a una fuerza electromotriz inducida en la otra, aún si no hay un contacto físico, como una conexión eléctrica, sino que nada más una conexión magnética. Hay así una inducción magnética entre las bobinas además de la autoinducción propia de cada bobina. Esta conexión puede incrementarse si se incluye un circuito magnético cerrado de algún material ferro magnético como el hierro (figura 1). La susceptibilidad magnética del hierro es muy alta comparada con la del aire (unas 1000 Considere los índices en [4a]: ε2 es el voltaje de la bobina secundaria debido al campo inducido por la corriente en la bobina primaria I1. La inductancia mutua M es simétrica, luego, podemos intercambiar los índices de la fórmula para tener el voltaje en la bobina primaria como función de la corriente en la bobina secundaria: Hay además una relación entre la inductancia mutua y la autoinductancia de las dos bobinas: Aquí, k es una constante tal que 0 < k < 1. El coeficiente k es una medida de la magnitud del acoplamiento

264 magnético entre las dos bobinas. Para un transformador con un circuito magnético de buena calidad, prácticamente todo el flujo que pasa a través de una bobina, pasa a través de la otra y en tal caso k puede ser cercano a 1. Si no hay un circuito magnético (por ejemplo si no se usa un núcleo de hierro o, sólo aire), k será un número pequeño y la inductancia mutua es menor. La ecuación [1] es válida para una bobina con una sola vuelta. Para bobinas con más vueltas, el voltaje inducido es proporcional al número de vueltas, pues el mismo flujo pasa por cada vuelta, de modo que: siendo n el número de vueltas de la bobina. Para un transformador con un núcleo de buena calidad (k 1), prácticamente el mismo flujo pasa por ambas bobinas, entonces: de lo cual se deduce que : la razón entre los voltajes es casi igual a la razón entre los números de vueltas. El nombre transformador viene de esta relación: un voltaje aplicado a la bobina primaria, da lugar a un voltaje distinto, inducido en la bobina secundaria y de valor dado por la relación [7] La Ley de Faraday indica que los transformadores se usen en corriente alterna. En corriente continua, al aplicar un voltaje con una pila en el primario, se induciría un voltaje en el secundario pero después, al no haber cambio de flujo en el primario, la diferencia de potencial en el secundario sería cero. Para un transformador ideal, sin pérdidas. Las potencias eléctricas en el primario y en el secundario son iguales (la energía se conserva), es decir: ε 1 I 1 = ε 2 I 2 (8) Así que, a partir de la ecuación [7], tenemos análogamente: El voltaje y la corriente cambian pero el producto εi no cambia. Las ecuaciones [7] y [8] describen el comportamiento de un transformador ideal. Los transformadores reales no siguen exactamente estas ecuaciones debido a la pérdida de flujo magnético (k<1), la resistencia eléctrica propia del alambre conductor del cual están constituidas las bobinas y a las pérdidas en el núcleo de hierro (el núcleo se puede calentar debido a corrientes al interior del mismo denominadas corrientes de Foucault). Un tratamiento más exacto de las relaciones de voltaje y corriente en un transformador, considera los efectos de la autoinducción además de la inducción mutua. Cuando hay corriente en ambas bobinas, el flujo magnético total es una superposición lineal de los dos flujos que resultan de cada corriente sola y la fuerza electromotriz se produce por cambios en este flujo total.

265 Aplicaciones del transformador: el transformador es un dispositivo muy usado, algunas de sus más conocidas aplicaciones son: Fuentes de poder de corriente continua (C.C): Se utiliza en un arreglo de uno o más diodos, más un transformador para suministrar un voltaje de corriente alterna (C.A.) de la amplitud adecuada, forman la base de una fuente de c.c., útil en una variedad de equipos electrónicos. Observaciones: Inducción, Flujo Magnético, Carga del Transformador, Descarga del transformador. Principio: Un voltaje se aplica a una de las dos bobinas (bobina primaria) la cual está localizada en una base de hierro común. El voltaje inducido en la segunda bobina (bobina secundaria) y la corriente que fluye en ella, son relacionados en función del número de vueltas en las bobinas y de la corriente que fluye a través de la bobina primaria. El voltaje secundario en el transformador en circuito abierto esta determinado como función: a) el número de vueltas en la bobina primaria. b) el número de vueltas en la bobina secundaria. c) el voltaje del primario. La corriente de corto circuito en el lado secundario esta determinado como función: a) el número de vueltas en la bobina primaria. b) el número de vueltas en la bobina secundaria. c) la corriente del primario. Con el transformador cargado, la corriente del primario esta determinado como función. de la corriente del secundario. a) el número de vueltas de la bobina secundaria. b) el número de vueltas en la bobina primaria Desarrollo experimental: El experimento se instala como se muestra en la figura 2 Figura 3 Arreglo experimental Los multimetros se podrán conectar como se muestra en la figura anterior. mientras el voltmetro puede ser usado a través de un switch de dos posiciones para el circuito primario y el circuito secundario. El núcleo de hierro puede ser abierto solo cuando el interruptor este apagado, de otra manera fluirían corrientes excesivas. Cuando el reóstato esta cargando, la carga máxima permisible es de 6.2 A dentro de 8 minutos y no debe de excederse. La unidad de energía no se pone a tierra, para poder observar la relación de la fase de la corriente y del voltaje El voltaje en una fuente constante, se ajusta la corriente primaria usando el reóstato en el circuito primario, con el

266 secundario en cortocircuito. Cuando se carga el transformador, el reóstato se usa como una resistencia de la carga en el circuito secundario Fig. 3: Voltaje secundario en un transformador descargado, como una función del voltaje primario Si una corriente I fluye dentro de una bobina es porque un voltaje alternativo se está aplicando, de acuerdo con la Ley de Faraday el voltaje inducido dentro de la bobina es. donde n 1 es el número de vueltas en la bobina y el flujo de la densidad magnética. Este voltaje es opuesto en polaridad a y entonces: Si hay una segunda bobina (bobina secundaria en el mismo núcleo de hierro, modo que la misma densidad el> pasa a través de la bobina secundaria, entonces el voltaje inducido es: O de la siguiente forma Si una corriente I 2 fluye en el circuito secundario, el flujo magnético resultante se sobrepone a la densidad del flujo en la bobina primaria: la impedancia en corriente alterna de la bobina primaria disminuye como resultado. Por lo tanto la corriente en la bobina primaria aumenta su voltaje con una fuente constante Desde el flujo producido por I 2 en la bobina secundaria es igual al flujo producido por la corriente adicional de I 1 en la bobina primaria, obteniendo la siguiente ecuación el cociente n1 / n2, llamado cociente de transformación. Si la carga dentro del lado secundario es puramente resistiva y la corriente que fluye en el primario cuando el transformador esta descargado es pequeña en comparación con I 1 entonces I 1 es la corriente total que fluye dentro del lado primario. Fig. 4 El voltaje en el secundario de un transformador descargado esta como función de: 1.- el número de vueltas en la bobina secundaria 2.- el número de vueltas en la bobina primaria.

267 Corriente I2 Resultados Experimentales Experimento 1 Devanado primario 140 vueltas, Devanado Secundario 140 vueltas I 1 Corriente en el devanado primario, I 2 Corriente en el devanado secundario Ver los resultados en la tabla 1 Tabla 1 Grafica 1 2,5 2 1,5 1 0, ,5 1 1,5 2 2,5 Corriente I1 y = 1,0158x - 0,1534 R² = 1 I2 Lineal (I2) I 1 (A) I 2 (A) Devanado primario 112 vueltas, Devanado Secundario 140 vueltas I 1 Corriente en el devanado primario, I 2 Corriente en el devanado secundario Tabla 2 I 1 (A) I 2 (A)

268 Coriente I2(Amperes) Corriente I2 Grafica No, 2 2,5 y = 0,9845x + 0,151 R² = 1 2 1,5 1 0,5 Series1 Lineal (Series1) 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 Corriente I1 Devanado primario 84 vueltas, Devanado Secundario 140 vueltas I 1 Corriente en el devanado primario, I 2 Corriente en el devanado secundario Ver los resultados en la tabla 3 Tabla 3 I 1 (A) I 2 (A) ,5 Grafica No. 3 y = 0,9667x + 0,3046 R² = 0, ,5 1 0,5 Series1 Lineal (Series1) 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 Corriente I1 (Ampers)

269 Las pérdidas de un transformador son principalmente dadas por la resistencia óhmica de la bobina, la magnetización y la pérdida de histéresis de el núcleo de hierro, y perdidas a través de campos extraviados originados porque el flujo magnético total del primario no pasa a través de la bobina secundaria y viceversa.. La reactancia inductiva y la resistencia óhmica de los circuitos primarios y secundarios varían por estas causas. Material Utilizado Bobina, 140 vueltas, 6 bornes Dispositivo de sujeción Núcleo en U laminado Núcleo de Hierro laminado Transformador Interruptor Conmutador Reóstato de 10 Ohms Multimetro Digital Cable de conexión Cable de conexión Referencias: Laboratory Experiments Physics PHYWE Systeme GmbH & Co. KG D Göttingen Física para Ciencias e Ingeniería con Fisica Moderna Volumen 2 Serway Jewett. CENAGE Learning Fisica para Ciencias e Ingeniería Tomo II John P. MacKelvy, Howard Grotch. Editoreal Harla. Electricidad y Magnetismo, Francisco Gascón Latasa, Ana Bayon Rojo. Editoreal Pearson Prentice Hall Recomendaciones: Se propone que el alumno verifique la ecuación del transformador por corrientes y voltajes para un mejor entendimiento de la ecuación de Faraday Practique en el laboratorio con el número de vueltas en cada devanado para comprender que estos son efectivamente la base de los transformadores, y observar cómo se modifica la pendiente para saber construir un elevador o reductor de corriente y voltaje Al tener un ejercicio práctico el alumno tendrá herramientas para hacer análisis y diseño de inductores que es el principio para el desarrollo de controladores en los motores.

270 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. ESTUDIOS GEOLÓGICOS PRELIMINARES DEL SISTEMA DE FALLAS NORMALES PUEBLA-TLAXCALA Y SU POSIBLE IMPLICACIÓN EN PROBLEMAS DE AMENAZA SÍSMICA Dr. Edgar Barona Díaz Investigador de la Facultad de Ingeniería Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Ing. Ignacio Muñoz Máximo Ingeniería Geofísica-Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Ing. Alberto Vázquez Serrano Estudiante de Maestría Instituto de Geología- Universidad Nacional Autónoma de México RESUMEN Este artículo expone brevemente las condiciones geológicas regionales que dan origen a la depresión existente entre la meseta de Tlaxcala y la Ciudad de Puebla, a partir de estudios de campo recientes así como de la información disponible por parte del Servicio Geológico Mexicano, INEGI y múltiples trabajos de investigación relacionados. Preliminarmente la información permite proponer que el llamado Valle de Puebla se formo a partir de un sistema de fallas normales con orientación E-W, que dan origen a un graven denominado, en este trabajo, como el Graben Puebla-Tlaxcala; además se reconsidera la vulnerabilidad de los derechohabientes y el posible colapso de las viviendas ante la amenaza sísmica. ABSTRACT This article briefly expose the regional geologic conditions that give origin to existent depression between the plateau of Tlaxcala and the Puebla City, from recent field studies as well as abailable information on the part of the Mexican Geologic Service, INEGI and multiple related investigation works. Preliminarily information can propose that the called Valley of Puebla formed from a a normal fault system with orientation E-W that give origin to graben denominated, in this work, Graben Puebla-Tlaxcala; also is reconsidering the vulnerability of beneficiaries and the possible collapse of the housing to the seismic hazard.

271 INTRODUCCIÓN El llamado Valle de Puebla es una depresión geomorfológica delimitada al norte y al sur por un sistema de fallas normales (poco estudiadas distribuidas entre Puebla y Tlaxcala), al oeste por los volcanes Popocatépetl e Iztaccihuátl (que forman parte de la llamada sierra nevada), y al este por el volcán la Malinche (Figura 1). El presente trabajo tiene como objetivo principal describir las características geológicas documentadas a partir de las observaciones de campo realizadas a escala de afloramiento, así como la de incentivar a futuros investigadores en la realización de otros trabajos que sean tratados con mayor de profundidad, con el fin de corroborar la existencia de un potencial riesgo sísmico para los habitantes de los inmuebles asentados cerca de tales fallas. El Estado de Puebla se localiza en la parte centro de la República Mexicana, donde la Ciudad de Puebla (capital del estado) ha visto incrementada drásticamente su población durante la ultima década, llegando a un numero de 1, 539,819 habitantes (INEGI 2010), ello a conducido a la rápida expansión de la mancha urbana en forma desordenada. Figura 1. Localización del área de estudio. Nota: V.= volcán Barona Díaz (2006) la Cd. de Puebla esta formada por 850 colonias de las cuales 250 son irregulares, es decir, carecen de servicios básicos tales como agua y drenaje. Lo anterior ha favorecido la edificación de nuevas viviendas, que en muchas ocasiones son edificadas en sitios cuyas condiciones geológicas aun no se encuentran bien comprendidas, aumentando potencialmente su vulnerabilidad ante un evento sísmico, ello podría traducirse en la perdida de inmuebles (parcial o total) y en casos mas graves de vidas humanas. El Valle de Puebla geográficamente se encuentra en una de las regiones sísmicamente mas activas del país; por ello Puebla y Tlaxcala a través de su historia han mostrado vulnerabilidad ante eventos sísmicos tales como el ocurrido en Orizaba el 28 de agosto de 1973 (de magnitud 7.0) o

272 aun mas reciente en Tehuacan el 15 de Junio de 1999 (de magnitud 6.7); durante dichos episodios sísmicos algunos edificios de gobierno, casas habitación, obra civil y edificios históricos, denominados como patrimonio de la humanidad por conducto de la UNESCO, sufrieron daños estructurales importantes (CENAPRED). Los resientes estudios sísmicos (Quintero Legorreta et al., 1988; Suter et al., 1992; Garduño Monroy et al., 1997; García Palomo et al., 2000; Suter et al., 2001; Lermo et al., 2006; Garduño Monroy et al., 2009) han demostrado que algunos sistemas de fallas normales (E-W) paralelos al Cinturón Volcánico Trans- Mexicano (TMVB) son activas actualmente (e. g., el sistema de fallas normales que forma el graben de Querétaro). GEOLOGÍA GENERAL La Ciudad de Puebla, tradicionalmente llamada Valle de Puebla, es perteneciente a la cuenca del Balsas, situada a una altitud media de 2160 (m.s.n.m.). Geomorfológicamente es una depresión delimitada al oeste por los estratovolcanes Popocatépetl e Iztaccihuátl, al este por el volcán la Malinche, al norte por la Meseta de Tlaxcala y al sur por la Sierra del Tenzo. Regionalmente dichos volcanes forman parte de la Faja Volcánica Transversal Mexicana (FVTM) que claramente muestra una distribución transversal con respecto a las grandes provincias geológicas mexicanas que corren con una orientación NNW-SSE (Ortega Gutiérrez et al., 1992). Estos tres volcanes son el resultado de vulcanismo máfico a intermedio cuya edad ha sido calculada entre el Plioceno Tardío Cuaternario, inferior a 3Ma (Ferrari et al., 2005), su petrogénesis puede asociarse a una provincia calcoalcalina (ver a detalle en Gómez Tuena et al., 2005). Dichos volcanes están formados por rocas basaltico-andesiticas-daciticas, porfidos andesiticos-daciticos, así como por materiales piroclasticos de alta, media y baja consolidación, que se presentan en colores gris y ocre (Figura 2). La meseta de Tlaxcala esta formada por materiales piroclasticos (tobas en color ocre) del Terciario Superior-Mioceno Tardío (INEGI,1980), materiales piroclasticos granulosos depositados en lagos salobres que han dando origen a estratos verdes compuestos de nontronita (Hilger, 1973), paleosuelos arcillosos alternados con arenas finas y medias (Castañeda Posadas, 2007), mientras en las partes altas se observan derrames de basalto y andesita cuya edad ha sido calculada en 2.6Ma (Sergey Segov com. Pers, 2005; Figuras 2 y 3). En la partes bajas de Tlaxcala y el valle de Puebla, se encuentran depositadas secuencias de tobas, aglomerados volcánicos, gravas volcánicas y materia aluvial, cuya edad calculada a partir de C14 es del Pleistoceno Tardo y Holoceno asociadas a la Formación Calpulalpan, ello de acuerdo a la información presentada por el Servicio Geológico Mexicano en la carta geológica E14-2 (escala 1:250,000; 2002); también existen algunos derrames de andesita y basalto. Asociadas a las fracturas del Volcán Malinche en las barrancas la Pila, Xaltonalt y Barranca Honda, se pueden observar claramente grandes fragmentos de porfidos andesiticosdaciticos (hasta de 1.5m de diámetro) que han sido acarreados de zonas mas altas, depositados con tobas y arenas volcánicas de distintos colores y consolidación (Figuras 2 y 3). En la parte sur-oriental de la ciudad de Puebla, afloran estratos masivos de rocas calizas de color gris claro y crema, de grano fino, que son asociadas a la Formación Cipiapa del Cretácico Medio (INEGI 1996); por lo general están cubiertas parcialmente por tobas en colores ocre, y algunos conglomerados de la Formación Balsas, ello principalmente en las zonas cercanas al lago Valsequillo (Figuras 2 y 3). La presencia de rocas calizas es evidente en la Sierra de Tentzo, pero no así en la Cd. de Puebla, sin embargo los recientes estudios hidrogeológicos realizados por Jiménez Suárez et al.(2006), revelan que el acuífero profundo que abástese a la Cd. de Puebla esta contenido en rocas calizas (principalmente en la porción sur de la

273 ciudad), prueba de ello radica en el pozo en rehabilitación de la unidad habitacional Loma Bella, que de acuerdo con ingenieros de la SOAPAP (en comunicación personal) el estrato de rocas calizas se encuentra entre los 80 y 120m de profundidad; a pesar de ello actualmente se desconocen las variaciones en profundidad de estas calizas, su distribución real y sus condiciones geológicas estructurales. Como caso particular, gracias a los recientes trabajos geológicos y geofísicos efectuados por Castillo Román et al (2007,2008 y 2009), se ha identificado la presencia de travertinos en la Cd. de Puebla (colonia la Libertad), donde debido a procesos de disolución kárstica se han desarrollado cavernas que han producido algunos hundimientos debido al colapso de estas; por otra parte Jiménez Suárez et al. (2006) reporta que la distribución de estos travertinos es amplia, abarcando hasta un 60% de la Cd. de Puebla aproximadamente. Estructuralmente la depresión existente entre la Cd de Puebla y Tlaxcala es producida por un sistema de fallas normales con dirección E-W que ha sido previamente descrito por otros autores como el graben de Puebla (Mooser et al., 1996; Santoyo et al., 2005; y Lermo et al, 2006), formado principalmente por cuatro fallas normales que son: en la región de Tlaxcala las fallas de Tlaxcala y Zacatelco (con buzamiento hacia el sur) y en la región de Puebla las fallas de Huejotzingo y Tepeaca (con buzamiento hacia el norte; Figura 2). Simbología

274 Figura 2. Mapa geológico regional del área de estudio, donde se observan las fallas estudiadas parcialmente (Adaptado de: SGM, 2002; INEGI, 1996 y 1982; Jiménez Suárez et al., 2009). Notas: FTx= falla Tlaxcala; FTy= falla Tepeyanco; FZ= falla Zacatelco; FHtz= falla Huejotzingo; FTp= falla Tepeaca; V.= volcán. CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS DEL SISTEMA DE FALLAS NORMALES PUEBLA-TLAXCALA A partir de los estudios geológicos sistemáticos realizados (a nivel de afloramiento) en las fallas normales de Panotla Techachalco y Tepeyanco asi como una parte de la falla de Tepeaca, tanto la meseta de Tlaxcala y como en la porción suroriente de la Cd. de Puebla (respectivamente), se han realizado las siguientes observaciones: La falla estudiada en el municipio de Panotla-Tlaxcala, separa claramente el bloque caido del bloque techo a una altura de hasta 65m aproximadamente, con rumbo E-W y una inclinación de 60, que ha sido asociada regionalmente a la Falla Tlaxcala. En los afloramientos expuestos se observa, que la base esta compuesta por tobas en color beige, intercaladas con arenas de color gris claro, ambas de grano fino; que en las inmediaciones se intercalan con arenas y depósitos piroclasticos de granulometría media a fina, perfectamente observable en muestra de mano; dichas secuencias están cubiertas en la partes altas por depósitos de Tobas de color ocre a rojizo. En las inmediaciones de la parte alta se observa un derrame de rocas basálticasandesiticas (?) en color negro que interperizan a café oscuro, superficialmente este derrame tiene entre 10 y 15m de ancho, extendiéndose por al menos 100m (Figuras 3 y 4). En el municipio de Techachalco- Tlaxcala, la falla normal estudiada tiene una inclinación de 80 con rumbo E-W, cuyo escarpe tiene una altura promedio de 20m; esta falla expone arenas finas intercaladas con estratos de Paleosuelos en color verde y blanco, con abundantes fósiles de maderas petrificadas y restos de peceses (Figuras 3 y 4; ver a detalle en Castañeda Posadas, 2007). El estudio efectuado en el municipio de Tepeyanco-Tlaxcala dentro de la barranca Garzontla, revelo una falla normal (no cartografiada previamente) con rumbo NE-SW, con una inclinación de 74 y buzamiento hacia el sur, cuyo desplazamiento es de unos pocos decímetros (>35cm), esta falla fue reportada en un reporte técnico sobre la geología local (elaborado por Flores Flores, 2008) efectuado para el municipio de Tepeyanco. En esta localidad la base de los afloramientos expuestos esta formada por arenas de grano muy fino en color blanco y gris claro cubiertas por tobas altamente consolidadas de color Beige, dichos afloramientos presentan múltiples fracturas (Figuras 3 y 4). También existe un afloramiento de rocas andesitas- dacitas que alcansa entre 15 y 30m de altura en superficie, este es observable en la orilla de la carretera de Tepeyanco. También se midió la falla Zacatelco, la cual es visible desde la población de Tepeyanco hasta San Miguel del Milagro-Tlaxcala; manteniendo la orientación general de las fallas en el

275 valle (E-W); está falla tiene una inclinación media de 56 hacia el sur. Por otra parte las fallas estudiadas en el anillo periférico de la Cd. de Puebla, en la porción suroriente tienen rumbo SE- NW e inclinación de 70, cuyo afloramiento esta formado por estratos masivos de roca caliza, de color gris claro que interperizan a colores rojizos, intercalados ocasionalmente con arcillas de color café claro. La falla estudiada al oriente, con rumbo E-W e inclinación de 55, corta a rocas calizas de color gris claro que presentan evidencia de plegamiento; en ambos afloramientos las rocas calizas se encuentran cubiertas en la sima por tobas y suelos de color café claro, y muestran un buzamiento hacia el norte (Figuras 3 y 4). Dichas fallas se han asociado a la falla Taxcayo, que regionalmente es parte de la falla Tepeaca. SISMICIDAD La ciudades de Puebla y Tlaxcala son consideradas como zonas sísmicamente activas, regionalmente son afectadas por la convergencia entre la Placa de Cocos que subduce bajo la Placa de

276 A B C D E F G H

277 I J K L M N O P Figura 3. Fotografías de los afloramientos estudiados A y B: derrames de andesita; C, D y E: falla normal, derrame de basalto y materiales piroclásticos de Panotla; F y G: falla normal, paleosuelos y madera fósil en Techachalco; H, I y J: falla normal, fractura asociada y tobas en Tepeyanco; K: falla de Tepeaca; L y M : fallas normales observadas en el anillo periférico arco oriente Cd. de Puebla; N: fractura; O: pliegue de rodilla en rocas calizas; P: rocas calizas

278 Figura 4. Localización de las fallas normales estudiadas donde: FA1= falla de Panotla; FA2= falla de Techachalco; FA3= falla de Tepeyanco; FA4= falla de Taxcayo. Norteamérica en la trinchera del pacifico. De acuerdo con Gonzáles Pomposo et al. (1995, 2002, 2003 y 2008) y Lermo et al. (2006) los sismos de origen natural asociados a la tectónica regional que afectan directamente a las ciudades de Puebla y Tlaxcala tienen su origen en tres fuentes sismogénicas: 1.-El proceso de subducción de la placa de Cocos bajo la Norteamericana, que produce regionalmente sismos con magnitud 6.9Mc. 2.- La deformación interna de la placa de cocos subducida, esta fuente produce sismos de menor magnitud (< 6.9Mc) y frecuencia en comparación con la primera. 3.- La deformación cortical debida a sistemas de fallas presentes entre los estados de Puebla y Tlaxcala, cuyo desplazamiento daría origen a sismos de magnitudes moderadas a pequeñas (< 4.9Mc) que podrían afectar ha viviendas e inmuebles circundantes causando daños locales. A partir de los datos sísmicos locales entre 1984 y 2004, los mecanismos focales calculados de los datos registrados por el Servicio Sismológico Nacional, las redes sísmicas del Sistema de Información Sismotelemétrica de México (SISMEX), la Red Sísmica del Valle de México (RSVM) y de la Red Sísmica local que operó en el Estado de Puebla (RESEP; a cargo de Gonzáles Pomposo y Valdés-González durante ), Lermo et al. (2006) sugiere que el sistema de fallas normales Puebla-Tlaxcala (en las fallas de la meseta de Tlaxcala, porción norte del graben) aún siguen siendo activas, y manifiestan una sismicidad con magnitudes inferiores a 2.5 grados en la escala de Richter (Figura 5).

279 FTx FTy FZ FHtz FTp Figura 5. Mapa geomorfológico y estructural del sistema de fallas normales Puebla-Tlaxcala, donde se observan los mecanismos focales asociados a la sismicidad local (tomados y adaptados de Lermo et al. (2006). Notas: FTx= falla Tlaxcala; FTy= falla Tepeyanco; FZ= falla Zacatelco; FHtz= falla Huejotzingo; FTp= falla Tepeaca; V.= volcán. DISCUSIÓN Ya que la distribución de este sistema de fallas, con dirección E-W, es paralelo a la Faja Volcánica Tranversal Mexicana su origen podría relacionarse, probablemente, con el sistema de fallamiento intra-arco descrito por Suter et al., (1995 a y b) como sísmicamente activo, al igual que los grabenes de Querétaro y Acambaro- Michoacán (Zúñiga et al., 2003; Garduño Monroy et al., 2009), designados por F. Mooser (1972) como grabenes modernos (Figura 6). Por lo anterior, claramente la geomorfología ligada a la depresión existente entre el Valle de Puebla y la meseta de Tlaxcala corresponde a un graven, pero dada la localización y distribución del sistema de fallas normales (de orden regional), se propone denominar propiamente a dicha estructura como el Graven Puebla-Tlaxcala (GPTx; Figura 7). A pesar de que el sistema de fallas normales en la región de Puebla-Tlaxcala genera morfologías típicas de extensión (Hors y Gravens), similares a los descritos en la provincia de Cuencas y Sierras (Basin and Range), documentada al norte de CMVT en México (Suter, 1991; Henry y Aranda, 1992); con las observaciones y datos recabados durante este estudio nos parece asocia razonablemente, que el origen de dichas fallas es consecuencia de la extensión tectónica producida por el Cinturón Volcánico Trans-Mexicano (CMVT; Suter et al., 1995; Alaniz-Alvarez et al., 1998 Suter et al., 2001), apoyando la teoría propuesta por Ferrari (2002) acerca del origen del arco magmático continental mexicano. No obstante debido a la escasez de estudios geológicos y geofísicos, actualmente dirigidos a entender el GPTx,

280 no puede determinarse en forma fehaciente el origen de este sistema de fallas. Por otra parte, se sabe que la principal actividad sísmica que afecta a Puebla y Tlaxcala es resultado directo de la subducción de la placa de cocos bajo la placa norteamericana en la trinchera del pacifico, no obstante también se debe considerar la reciente actividad sísmica reportada en la falla Tlaxcala (Lermo et al., 2006). Por ello no debe descartarse la posibilidad de que algunas de las otras fallas que componen el graben Puebla- Tlaxcala sean actualmente activas, o bien puedan reactivarse en cualquier momento, causando actividad sísmica no prevista, lo cual implica un riesgo para la creciente población e infrestructura urbana de las ciudades de Puebla y Tlaxcala así como de las poblaciones asentadas en el GPTx. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES El graben Puebla-Tlaxcala (GPTx) esta limitado por fallas normales con rumbo E-W hacia la meseta de Tlaxcala y con rumbo SE-NW hacia el suroeste de la ciudad de Puebla, por ahora se desconoce la edad de estas fallas y si todas son sísmicamente activas. Ciertamente la sismicidad local asociada a la falla de Tlaxcala reportada por Lermo et al. (2006), deja en claro las fallas del bloque norte del GPTx son sísmicamente activas y por lo tanto, las fallas al sur-oriente de la ciudad de Puebla podrían serlo también. Es claro que para comprender el verdadero potencial sísmico de este sistema de fallas es necesario no solo emprender estudios geológicos detallados, sino también contar con una red sísmica local en la Cd. de Puebla que opere de manera conjunta y coordinada con el CENAPRED, el Servicio Sismológico Nacional (SSN), el Sistema de Información Sismotelemétrtica de México (SISMEX) y la Red de Acelerógrafos de la Ciudad de Puebla (RACP). El profundizar en el estudio de este sistema de fallas no solo es de interés científico, sino también es fundamental para la comunidad civil y los gobiernos de Puebla y Tlaxcala, ello recae en la importancia de conocer por completo la situación geológica y sísmica existente en el denominado Graven Puebla-Tlaxcala, tanto como las implicaciones de vulnerabilidad sísmica en la vida de miles de personas que habitan zonas aledañas ha este sistema de fallas. Aun faltan realizar estudios geológicos y geofísicos detallados en las ciudades de Puebla y Tlaxcala que permitan de manera concluyente, determinar claramente el riesgo para la población y la infraestructura urbana, debido al sistema de fallas normales descrito que representa una potencial amenaza, así como el entender si estas ejercen influencia estructural sobre los acuíferos subterráneos que abastecen a dichas ciudades. Por lo tanto se concluye que es crucial contar con un conocimiento geológico y geofísico detallado tanto regional como local que permita: 1) Aportar datos actualizados a los Atlas de riesgo en amabas ciudades. 2) Actualizar la cartografía e información geológica regional y local. 3) Rediseñar o actualizar el reglamento de construcciones. 4) Determinar la existencia de otras fallas. 5) Verificar si las fallas al suroriente de la Cd. de Puebla son activas. 6) Reelaborar o actualizar el mapa de Zonificación Sísmica para la ciudad de Puebla y las poblaciones adyacentes a este sistema de fallas.

281 Área de estudio Figura 6. Localización eventos sísmicos asociados ha sistemas de fallas normales (tomado y adaptado de F.R. Zuñiga et al., 2003). En blanco se representa la Faja Volcánica Transversal Mexicana (FVTM) y en amarillo y rojo el área estudiada. Figura 7. En el cuadro rojo se enmarca el área de fallas normales estudiada denominada Graben Puebla-Tlaxcala Referencias Bibliograficas

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285 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. APRENDIZAJE DE LA INGENIERÍA QUÍMICA, A TRAVÉS DE CRITERIOS DE SOSTENIBILIDAD AMBIENTAL. ING. MIGUEL ÁNGEL ÁLVAREZ GÓMEZ Dr. RICARDO GERARDO SÁNCHEZ ALVARADO ING. JOSÉ LUIS SOTO PEÑA 1 Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas, IPN. 52(55) EXT , aagm59@yahoo.com.mx, sarg77@hotmail.com, jlsoto@ipn.mx 1 Becario de COFAA Tema de la convocatoria: Calidad educativa Resumen La ESIQIE forma Ingenieros Químicos a través de planes y programas flexibles, basado en competencias, para el logro de una formación integral de conocimientos, habilidades y actitudes; mediante un programa educativo que se adapte continuamente a las necesidades del sector productivo y de la sociedad misma, de servicio y de vinculación industrial para el desarrollo sostenible de la sociedad. Se han desarrollado, implementado estrategias sobre educación relacionada con el desarrollo sustentable. A través la impartición de cursos de actualización con un enfoque de química e ingeniería verde, dirigidos a profesores de teoría y laboratorio, investigadores, alumnos para que los estudiantes logren los complejos aprendizajes a través de estrategias innovadoras educativas que le permitan de una manera lúdica generar aprendizajes metacognitivos, tomando como plataforma el contexto de ciclo de vida. De igual manera se ha implementado la cultura del reciclado del agua en los equipos del laboratorio de operaciones unitarias, en donde por su escala piloto, el consumo es grande, en los sanitarios se han instalado mingitorios que no requieren el consumo continua de agua, ahorro de energía eléctrica en áreas de oficinas y salones de clases que no tienen actividad; la relación entre la diversidad y la salud y sustentabilidad de los sistemas humanos (cultural, social y económico) se fomenta con los cursos de medicina preventiva, el respeto y equidad de genero de la comunidad. El desarrollo de proyectos de investigación para resolver el desecho de aceites comestibles en la producción de biodiesel, regeneración de suelos contaminados, sustentando su importancia a un problema social vigente, el de generar combustibles renovables para disminuir el impacto ambiental.

286 Introducción Actualmente los cambios que se presentan en todos los ámbitos de la vida: social, económico, político, científico y tecnológico, no siendo excepción el educativo, han sido sorprendentes; en lo que concierne al área de la Ingeniería Química, se presentan radicales cambios desde el contexto de la economía verde, con objeto de crear procesos tecnológicos con un enfoque de sustentabilidad ambiental, Durante las últimas decadas ha cobrado relevancia el llamado desarrollo sostenible, que busca impulsar el crecimiento económico y social de las comunidades, de cada país y del mundo en general, sin deteriorar seriamente el medio ambiente, en forma tal que el aprovechamiento de los recursos naturales se haga racionalmente y en lo posible se recuperen los utilizados, para garantizar que las siguientes generaciones puedan seguir dependiendo de ellos en forma sostenida y sustentable, para asegurar el futuro del planeta, que tiene algunos recursos limitados con los que no se podrá hacer frente de la población; por lo que se requieren nuevas fuentes de energía, y que se logre el abatimiento y se revierta la degradación medioambiental actual. Se tienen desafíos sin precedentes, el problema de la sostenibilidad sigue creciendo, al igual que la necesidad de mejorar la calidad de vida. Los desafios propuestos por expertos de todo el mundo, convocados por National Science of Foundation (NSF), por sus siglas en inglés, que la ingeniería del siglo XXI deben alcanzarse con el fin de asegurar prosperidad de las próximas generaciones y mejorar el modo de vida y al planeta a prosperar. Los desafíos se basan en cuatro importantes pilares: La sostenibilidad, la salud, la reducción de la vulnerabilidad y la calidad de vida, las acciones fueron revisadas por más de 50 especialistas, quedando 14, las cuales son: Conseguir que la energía solar sea accesible, Suministrar energía a partir de la fusión, desarrollar métodos de secuestración del carbono, tener acceso al agua, gestionar el ciclo de nitrógeno, restaurar y mejorar las infraestructuras urbanas, avanzar en la informática para la sanidad, diseñar mejores medicamentos, hacer ingeniería inversa del cerebro, prevenir el terror nuclear, proteger el ciberespacio, enriquecer la realidad virtual, avanzar en el aprendizaje personalizado, diseñar herramientas para el descubrimiento científico. De igual manera las propuestas de la comunidad científica continúan tomando en consideración los incrementos asombrosos en los desastres naturales, los problemas de seguridad de alimentos y agua y pérdida de biodiversidad son sólo una parte de la evidencia de que la humanidad puede cruzar los límites críticos y acercándose a peligrosos puntos de inflexión. Un sistema de gobernanza ambiental más eficaz debe ser instituido, en particular, el grupo de especialistas aboga por la creación de un Consejo de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas para integrar mejor las preocupaciones de desarrollo sostenible en todo el sistema mundial, con una fuerte participación de las veinte economías más importantes (G20), documento que será tratado en la próxima Conferencia de 2012 de las Naciones Unidas sobre el Desarrollo Sostenible ("Río +20") en el próximo 20 al 22 de mayo del año en curso. Las instituciones comprometidas con la educación juegan un papel importante en el proceso de la sostenibilidad por ser instituciones creadoras de opinión y generadoras de los paradigmas metodológicos que permiten impulsar el progreso económico y social, y porque la sociedad requiere capital humano capaz de enfrentarse al reto de la sostenibilidad y de otros espacios tecnológicos y científicos. DESARROLLO La ESIQIE ha atendido a la invitación de la Secretaría Académica del IPN desde abril del 2008 para constituirse en los Comités Ambientales Escolares, para iniciar acciones de protección y conservación de áreas verdes, modificación de hábitos de consumo (materiales, agua, energía), y de

287 fomento a la educación ambiental formal y no formal. La misión del Programa Ambiental del IPN tiene como fin último lograr la sustentabilidad de la Institución a través del fortalecimiento de la cultura ambiental. Basado en cuatro principales estrategias: El aprovechamiento óptimo de los recursos (agua, energía, áreas verdes, consumibles, etc.), el manejo de los servicios ambientales al interior de las instalaciones del Instituto, el fomento de la educación e investigación de carácter ambiental y promoción de una mayor participación social en actividades ambientales. Los Comités ambientales Escolares, son equipos de trabajo conformados en las Escuelas de nivel medio superior y superior, con la participación de personal administrativo, docente, de apoyo a la educación y estudiantil, encabezados por el Director de la Escuela, constituidos y organizados oficialmente para atender la instrumentación de sistemas de manejo ambiental en las Unidades Académicas que permitan alcanzar un Medio Ambiente Sustentable en su integridad (factores bióticos y abióticos y sus interacciones que influyen en el desarrollo humano) y muy especialmente de los recursos naturales renovables. Los Comités Ambientales Escolares han desarrollado con éxito tareas como medidas para el ahorro y uso eficiente de electricidad y del agua; Mantenimiento y mejoría de áreas verdes; Separación y reciclamiento de residuos sólidos; elaboración de composta; Gestión adecuada de residuos peligrosos; Acopio de pilas y baterías; Captación y uso de agua de lluvia; Promoción para el tratamiento y uso de agua residual; Uso de celdas solares; Política de compras verdes ; Ahorro y optimización de los materiales escolares y de oficina etc.; además de la realización de conferencias, cursos de actualización, exposiciones, carteles, periódicos murales y diversos eventos alusivos a los riesgos del Cambio Climático sobre el Medio Ambiente y sus consecuencias sobre el Desarrollo Humano para promover la reflexión para fortalecer la formación de una Cultura Ambiental, en todos los estratos de la población y participar en las medidas de mitigación y adaptación ante el Cambio Climático. En la ESIQIE las acciones realizadas al interior de sus instalaciones se sintetizan en la tabla 1, en donde se aprecia los beneficios económicos alcanzados reflejándose en cambios de paradigmas en las decisiones académico- administrativas para lograr resultados sinérgicos para contribuir a modificar el cambio climático, acciones de responsabilidad social globalizada. En lo que respecta a cursos de actualización para la comunidad de la ESIQIE, en los primeros días del año lectivo, se impartió el curso teórico- práctico de Química e Ingeniería Verde, participando especialistas en la materia de varias instituciones educativas del IPN, la Universidad Autónoma de México (UNAM), la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM), ENEP Cuatitlán, la ESIQIE, entre otras, en donde la asistencia perseverante de las temáticas teórica y práctica de alumnos, investigadores, docentes y autoridades de la Unidad Académica, quedo de manifiesto el interés por contribuir, a través de las correspondientes actividades académicas, investigación y de toma de decisiones de las autoridades, para involucrarse en el sendero de la sostenibilidad. En relación a las permanentes modificaciones, modernización y reestructuración en espacios de aprendizaje, aulas, incluyendo laboratorios pesados y ligeros para las tres carreras: Ingeniería Química Industrial, Ingeniería Química Petrolera e Ingeniería Metalúrgica y de Materiales, se realizan basados en los Lineamientos para la autorización de los proyectos de construcción, remodelación y mantenimiento programable de espacios físicos en el IPN en donde se consideran en forma institucional la sustentabilidad ambiental, de igual manera se contemplan las normas en el nivel posgrado. En la tabla 1, Actividades de carácter ambiental realizadas en la ESIQIE, se hace notar los ahorros obtenidos en la optimización del sistema de iluminación y consumo de

288 energía en las computadoras, así como en la reducción en el consumo de agua en los sanitarios involucrando la revisión periódica de las instalaciones sanitarias. Dentro de los proyectos realizados por alumnos en el contexto emprendedor, es de destacar el Proyecto de Empresa Biodimex, donde cuatro emprendedores egresados de la ESIQIE desarrollaron un biocombustible Biodinox a partir del aprovechamiento del aceite proveniente de la planta Ricinus Communis L., mejor conocida como higuerilla o ricino, logrando el tercer lugar en la primera edición del Premio a la Innovación Emprendedora 2011, convocado por el Instituto Politécnico Nacional a través del Centro de Incubación de Empresas de Base Tecnológica (POLI-INCUBA), en colaboración con el Instituto de Ciencia y Tecnología del Distrito Federal, buscan constituir una productora y comercializadora de biocombustible avanzado, cuya formulación ha logrado alcanzar los estándares internacionales. El biocombustible proporciona una serie de ventajas: Una mayor lubricidad que reduce la fricción, con lo que se amplía la vida útil de las unidades; más estabilidad; menos oxidación, y un mayor rendimiento comparado con el diesel convencional, aunado con la reducción en su costo. La mayoría de los procesos para producir biodiesel necesitan un excesivo uso del agua, a razón de utilizar cuatro litros del vital líquido por cada uno de combustible. El proceso tiene la gran ventaja de no utiliza agua y el solo hecho de utilizar Biodinox reduciría hasta 15 por ciento todas las emisiones al medio ambiente. En relación a los proyectos de investigación autorizados en 2011 por la Secretaria de Investigación y Posgrado (SIP) del IPN, en el contexto de sustentabilidad se muestran en la tabla 2 (ver anexos), en donde se indica el nivel académico a que corresponden, siendo un total de 15 proyectos, indicándose el porcentaje que representan con relación al total de proyectos que se realizan en el periodo señalado, gráfica 1. En la gráfica 2 se muestra el nivel académico en donde se desarrolla el proyecto y clasificación del mismo como investigación básica o aplicada. Es de destacar en el rubro de la investigación aplicada, realizada por un profesor- investigador, el desarrollo de la metodología para implementar procesos de tratamiento, recuperación y reciclado de valores metálicos provenientes de residuos de la industria minera y electroquímica. La idea es recuperar hasta 90 por ciento del metal con un rendimiento elevado, darle el acondicionamiento adecuado para reincorporar su uso, y el resto se puede reutilizar en techumbres o rellenos pero ya no contaminaría, además se podría aprovechar el agua, porque una vez sin metales contaminantes se le daría un tratamiento para utilizarla como agua de riego, acciones con las que se lograría una recuperación económica y la preservación ambiental. Gráfica 1: Proyectos de investigación ORIENTACIÓN DE LOS PROYECTOS DE INVESTIGACION 75% Sostenibilidad 25% Otros aprobados en 2012 Fuente: Elaboración propia Gráfica 2: Nivel académico de los proyectos de sostenibilidad

289 Total NS NP Conclusiones Fuente: Elaboración propia En las diversas esferas del quehacer de la Unidad Académica se, el concepto ambiental es el eje articulador de las funciones sustantivas propiciando un pensamiento de sostenibilidad ambiental comprometido. La inclusión de la dimensión ambiental implica establecer y mantener la congruencia de todos los elementos del plan de estudios alineados al mismo fin; considerando las estrategias educativas que permitan formar sujetos críticos y responsables de su proceso de aprendizaje, que construyan un pensamiento complejo y una visión sistémica de la realidad. La ESIQIE continuará fomentando la vinculación docenciainvestigación- empresa, trabajando colegiadamente, con la estructura de trabajo interdisciplinario y multidisciplinario para continuar resolviendo problemas del ámbito ambiental Recomendaciones Suma 1. Es indispensable que la educación adquiera nuevos perfiles, acordes IA IB con indicadores internacionales, y sin menoscabo de los objetivos y programas inherentes a la calidad, pertinencia, cobertura, flexibilidad y equidad; para lograr esquemas de sostenibilidad ambiental. 2. La Formación integral del alumno debe considerar la cultura para contribuir a un desarrollo sostenible, a través de procesos ecológicamente sanos, socialmente justos y económicamente viables, condición necesaria para abatir el cambio climático que actualmente se presenta a nivel mundial. 3. Considerar la educación ambiental para la sostenibilidad, como enfoque transversal en todos los niveles y modalidades de las líneas curriculares que imparten las Instituciones de Educación superior (IES), para impulsar un criterio de renovación ética, conceptual y metodológica en el alumno, docente y autoridades. Referencias bibliográficas 1. Ciencia y del Plan de Implementación del Sistema de la Tierra Proyecto de Gobierno (documentos de trabajo, la tierra del sistema de gobierno, 2009), consultado el 9 de abril del 2012; g 2. Fernández D, R., El Antropoceno: La crisis ecológica se hace mundial, Consultado el 12 de marzo del 2012 en: 3. Gaceta Politécnica, (2011). Año XLVIII, Vol. 14, Número extraordinario 907, Instituto Politécnico Nacional, ISSN Gaceta Politécnica, (2011). Año XLVIII, Vol. 14, Número extraordinario 907, Lineamientos para la autorización de

290 los proyectos de construcción, remodelación y mantenimiento programable de espacios físicos en el IPN, Instituto Politécnico Nacional, ISSN Vargas- Leyva M. R., (2009), Diseño Curricular por Competencias, Asociación de Facultades y Escuelas de Ingeniería, ANFEI. 5. IPN, Educación para el desarrollo sustentable, consultado el 30 de marzo del 2012, 0/ambiental/cae.jsp, 6. IPN. (2004). Un modelo educativo para el IPN, 2a reimpresión, Materiales para la reforma No 6. Consultado el 24 de febrero del 2012 en: WCM/CONNECT/1AA3B7004FC59B70 B3C5F3D8E9C5E1B/MPLR_VI3BCD.P DF?MOD=AJPERES 7. Navigating the Anthropocene: Improving Earth System Governance (documento publicado en la revista Science, 12 marzo del 2012, consultado el 10 de abril del 2012, /news/ navigatinganthropocene-improving-earth-systemgovernance 8. New knowledge Towards Solutions, Marzo del 2012, Londres, consultado el 11 de abril del et/ 9. Tobón S., (2008). La formación Basada en Competencias en la Educación Superior, Universidad Autónoma de Guadalajara, México

291 ANEXOS Tabla 1: Actividades de carácter ambiental realizadas en la ESIQIE

292 Fuente: Elaboración propia Tabla 2: Proyectos de investigación para contribuir a la sostenibilidad ambiental. PROYECTO (Nivel Posgrado) TIPO ÁREA ESTUDIO DE LA ESTABILIDAD DE ELECTROCATALIZADORES PARA CELDAS DE IB PMM COMBUSTIBLE TRATAMIENTO DE EFLUENTES CONTAMINADOS USANDO POA S CON Y SIN IA PIQ SEPARACIÓN SIMULTANEA CUANTIFICACIÓN Y CAPTURA DEL ALMACENAMIENTO DE CO2 IB PIQ ESTUDIO DEL EFECTO DEL OZONO SOBRE LAS PROPIEDADES DEL IB PIQ CATALIZADOR EN EL PROCESO DE LA OZONACIÓN CATALÍTICA DESARROLLO DE CATALIZADORES PARA LA PRODUCCIÓN DE HIDRÓGENO IA PIQ PROYECTO (Nível Superior) TIPO ÁREA IMPLENTACIÓN DE UN SISTEMA PARA PURIFICAR Y PRODUCIR AGUA DESTILADA IA IQI POR OSMOSIS INVERSA SINTESÍS DE SURFACTANTES A PARTIR DE MATERIAS PRIMAS RENOVABLES IA IQI PREPARACIÓN DE ENSAMBLES MEMBRANA ELECTRODOS PARA UNA CELDA DE IA IQI COMBUSTIBLE E INTEGRACIÓN DEL STACK PREPARACIÓN Y APLICACIÓN DE MATERIALES POROSOS IB IQI NANOESTRUCTURADOS EN CATALISIS AMBIENTAL, ELECTRO-CATALISIS Y ALMACENAMIENTO-CAPTURA DE COMPUESTOS RECUPERACIÓN DE METALES A PARTIR DE RESIDUOS SOLIDOS PROVENIENTE IA IMM DE PROCESOS METALURGICOS CELDAS SOLARES FLEXIBLES DE TiO2 A PARTIR DE SUSTRATOS DE IA IQI POLIETILENTEREFTALATO ESTUDIO DE HIDROCARBUROS PESADOS: CARACTERIZACIÓN E IMPACTO IA IQP AMBIENTAL SIMULACIÓN, CONTROL Y OPTIMIZACIÓN DE UNA PLANTA PILOTO PARA PRODUCIR BIODIESEL A PARTIR DE ACEITE DE DESECHO IB IQP SÍNTESIS DE NANOMATERIALES SOPORTADOS EN ARCILLAS PARA APLICACIONES EN EL TRATAMIENTO DE AGUA CONTAMINADA CON ARSÉNICO ESTUDIO DE CATALIZADORES ÁCIDOS Y BASICOS EN LA CONVERSIÓN DE ACEITES VEGETALES A ESTERES PARA SU USO COMO BIODIESEL Fuente: Elaboración propia DT IB DCB IQI

293 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. APRENDIZAJE DE CLASIFICADORES MULTIDIMENSIONALES APLICADOS A CÁNCER DE MAMA Dra. Miriam Martínez Arroyo, Dr. José Antonio Montero Valverde, Dr. Eduardo De la Cruz Gamez, MTI. Rafael Hernández Reyna Instituto Tecnológico de Acapulco (744) al 19, ext 2044 y 2045 miriamma_ds@hotmail.com, jamontero1@prodigy.net gamezeduardo@hotmail.com, rhernan7@yahoo.com.mx Tema de la convocatoria: Investigación científica, tecnológica y educativa Resumen Los multiclasifcadores se han aplicado en tareas donde existen diversas variables a clasificar por ejemplo en la clasificación de texto (donde un documento puede tener varios temas asignados), en selección de fármacos de VIH (determinando el mejor conjunto de medicamento a suministrar), entre otros. La idea en este trabajo es aplicar el método de Cadena de Multiclasificadores en distorsiones, asimetrías) en imágenes de mastografía Introducción Los sistemas de Diagnóstico Asistido por Computadora (CAD: Computer Aided Diagnosis, por sus siglas en inglés) han cobrado gran fuerza en diagnóstico médico en los últimos años. Particularmente en la detección del cáncer de mama, estos realizan la clasificación automática de las lesiones de la mama a partir de imágenes de mamografía. Sin embargo, la implementación de los CADs no es una tarea simple, debido a que requiere en principio, de la disponibilidad de mamografías, lo cual resulta difícil obtener debido a la disponibilidad de los expertos humanos o de los centros de salud, además de que involucran diferentes etapas que requieren de diversas técnicas para llevarlas a acabo [1]. En este caso nos enfocaremos a la etapa de clasificación. la clasificación de lesiones de cáncer de mama (masas, microcalcificaciones, Se han utilizado diversas técnicas para la implementación de CADs: filtros Gausianos, Redes Neuronales y Redes bayesianas (RB), entre otras. Las RB, en general, tienen gran aplicación en la construcción de sistemas expertos médicos y en el diagnóstico de cáncer de mama. Particularmente, el clasificador bayesiano simple ha sido ampliamente utilizado debido a que es un modelo de clasificación eficiente, fácil de aprender y con gran exactitud en muchos dominios. La mama representa un verdadero desafío para la obtención de su imagen radiológica debido a que está constituida por tejidos muy similares entre sí y porque las lesiones buscadas por el radiólogo como indicadores de la posible presencia de un tumor son muy pequeñas o muy parecidas al tejido normal [2].

294 Una mamografía de escrutinio busca visualizar lesiones no-palpables (es decir, menores de 0.5 cm si se trata de nódulos), calcificaciones (nunca palpables por su reducido tamaño), asimetrías en la densidad mamaria, y/o distorsión de la arquitectura de la glándula. De estas lesiones la más frecuente en los diagnósticos es la ocasionada por microcalcificaciones, siguiendo la de masas y distorsión arquitectural [3]. 1. Desarrollo El sistema propuesto está dividido en 3 etapas principales: (I) Digitalización, Pre-procesamiento y segmentación de la masa y microcalcificaciones, (II) Extracción de características y Selección, (III) Clasificación y Evaluación, para lograr la detección automática y confiable, de una probable región que contenga la lesión en una mamografía digital (Figura 1). principales de un sistema CAD. Figura 1: Etapas Etapa I) Digitalización, Pre-procesamiento y Segmentación Digitalización de la Imagen (Base de datos de Mamografías)En este proyecto se utiliza la base de datos DDSM (Digital Database for Screening Mammography), la cual es una colección de mamogramas digitales creada por la Universidad del Sur de la Florida (USF) [], y es ampliamente utilizada por la comunidad científica para el análisis de imágenes de mamografías. Consiste en una colección de imágenes de mamografías de diferentes universidades y hospitales de los Estados Unidos. La base de datos contiene aproximadamente 2500 casos de estudio, todos los casos tienen asociado alguna especificación técnica, por ejemplo: resolución de la imagen, 3000x3500 pixeles, a 16-bits de profundidad, el tipo de escáner con el que fue digitalizada. La base de datos contiene aproximadamente 2500 casos de estudio, agrupados según los tipos de diagnósticos, como: Normal, Cáncer, Benigno, y Benigno sin comprobación. Pre-procesamiento: Las mamografías son imágenes médicas difíciles de interpretar, ya sea por cuestiones técnicas (calidad de la imagen) o profesionales (interpretación objetiva del experto humano), por tanto, para el procesamiento automático, es necesaria una fase de procesamiento previa con el fin de mejorar la calidad de la imagen y ayudar al proceso de segmentación posterior. El primer paso implica la extracción de la región de la mama y el retiro de objetos y partes no deseadas en el fondo de la mamografía. Posteriormente, se aplica un proceso de realce de la imagen. Segmentación: La fase de segmentación trata de aislar las regiones sospechosas del resto de la imagen. Este proceso determinara la sensibilidad del sistema, esto es, su capacidad para detectar correctamente el tejido. La segmentación debería aislar el número mayor de posibles anomalías, aunque entre las ROIs se encuentren regiones correspondientes a tejido sano (falsos o positivos). Los falsos positivos deberán ser eliminados en una fase posterior. Atendiendo a su naturaleza, las aproximaciones a la segmentación pueden dividirse en tres grupos: técnicas clásicas, substracción de imágenes bilaterales y técnicas multiescala. Etapa II) Extracción de características y Selección. La extracción y selección de características es una etapa clave para la correcta detección de tumores, ya que el rendimiento del sistema de CAD depende más de la optimización de la extracción y selección de

295 características que del método de clasificación. Las características para su selección las podemos clasificar en: características de intensidad (que es la aproximación más simple) y características geométricas o morfológicas (que se calcula a partir del área y borde de la misma). Etapa III) Clasificación y Evaluación. Clasificación: Una vez que las características han sido extraídas y seleccionadas, estas deben ser clasificadas para determinar el grado de sospecha. En la literatura relacionada con los CADs se referencian gran cantidad de clasificadores: naive Bayes, LDA, redes neuronales, arboles de decisión o k vecinos más cercanos [4], entre otros. Cada clasificador puede tener su propia región del espacio de características donde su rendimiento es mejor, por lo que la combinación de distintos clasificadores puede mejorar significativamente el rendimiento global. Figura 2: Modelo de Red Bayesiana para el diagnóstico de mamografías. Rubin y otros [5] proponen la construcción de una red bayesiana para representar las relaciones causales considerando los resultados radiológicos de las mamografías (en términos de descriptores de BI- RADS) y los factores de riesgo de pacientes (edad, historia de tratamiento hormonal y antecedentes de cáncer de mama). Aunque en una imagen de mamografía se puede localizar más de una lesión, para su modelo ellos consideran que cada paciente tiene cuando mucho una lesión y construyen una RB, como se muestra en la figura 2. Figura 3: Modelo de RB para el diagnóstico de cáncer de mama considerando nodos ocultos. Otro trabajo que utiliza redes bayesianas para modelar el diagnóstico de cáncer de mama, es el presentado por Samulski [6], este realiza la construcción y comparación de varios tipos de clasificadores, para el diagnóstico automático de mastografías, entre estos, el clasificador bayesiano y el SVM (Support Vector Machines). Los datos que se utilizan para construir el modelo consisten de las características extraídas de imágenes provenientes de (Dutch Screening Programm). Donde cada mamografía convertida digitalmente muestra las regiones sospechosas, señalando características específicas tales como tamaño y forma, en total cada imagen tiene marcadas 81 características diferentes. Para la construcción del modelo solamente se considera un subconjunto de 12 características relacionadas con la forma y la textura, algunas de estas características requieren de más de un descriptor por lo cual se adicionan al modelo como nuevas variables, finalmente el modelo maneja 24 variables y un nodo clase. En el trabajo aquí presentado, se considera que como se trata de clasificar varias lesiones (masas, microcalcificaciones, asimetrías y distorsiones) y ya que cada lesión no es excluyente, se puede hacer uso de un clasificador multidimensional. Un Clasificador Bayesiano Multidimensional (MBC) (van der Gaag and de Waal, 2006) [7], es un

296 clasificador diseñado para resolver problemas con múltiples variables clase, donde cada instancia, descrita por múltiples atributos, puede ser asignada a una o varias clases. Un MBC se describe como G = (V;A), donde G es un grafo que contiene un conjunto de vértices V particionado en dos conjuntos: VC = {C1,,Cd}, d 1, de variables clase y VF={F1,,Fm}, m 1, de variables atributo (d + m = n = V ). G también tiene un conjunto A de arcos particionados en tres conjuntos AC, AF y ACF, donde: El conjunto AC VC x VC está compuesto por los arcos entre las variables clase, esto es, GC = (VC;AC). El conjunto AF VF x VF está compuesto por los arcos entre las variables atributo, esto es, GF = (VF ;AF ). El conjunto ACF VC x VF está compuesto por los arcos de las variables clase a las variables atributo, donde para cada Fi VF hay un Cj VC con (Cj ; Fi) ACF y para cada Ci VC hay un Fj VF con (Ci; Fj) ACF. El subgrafo Gc de G es denominado como el subgrafo de clases, GF es llamado el subgrafo de atributos, y la estructura que conecta las clases con los atributos es llamado el subgrafo de selección (van der Gaag and de Waal, 2006) o puente (Bielza et al., 2011 [9]) del clasificador. Este puente representa la selección de atributos que se consideran relevantes para las variables clase. La metodología propuesta es la siguiente: Considerar los datos de historia clínica. - Para lo cual se requiere únicamente de un clasificador Naive Bayes (algoritmo NB conocido) Considerar los datos extraídos de las imágenes. - Para lo cual se requiere de un Multiclasificador (una cadena de clasificadores donde cada eslabón representa una lesión: masas, microcalcificaciones, asimetrías y distorsiones), el algoritmo es el siguiente: 1) Construir clasificadores multidimensionales estáticos usando algoritmos de cadenas de clasificadores [7]. 2) Utilizando como método base el algoritmo propuesto por [] para generar el subgrafo de clases. Se genera un árbol base de sólo variables clases a través del algoritmo de Chow_liu (Variante: algoritmo TAN). Cómo este algoritmo no determina el orden de los nodos, se realiza a. Se generan n posibles árboles, seleccionando bien sea aleatoriamente o con semántica externa el árbol base b. O se generan las direcciones a través del algoritmo de poli-árboles Las cadenas se forman de los Naive Bayes correspondientes a cada clase a. Primero construyendo el clasificador de aquella clase que no dependa de otra clase. b. Posteriormente se construyen los demás Se realiza la clasificación considerando toda la cadena de clasificadores a. se encadenan los Naive bayes, dependiendo de la influencia de las clases. b. Se evalúa el clasificador Evaluación: Hacer una comparación objetiva del rendimiento obtenido por diferentes sistemas de CAD puede ser un objetivo difícil, o incluso imposible cuando se utilizan bases de datos distintas. El primer paso, por tanto, para comparar el rendimiento de distintos sistemas, es utilizar la misma base de datos y los mismos conjuntos de entrenamiento y test en todos ellos. En este caso se realizaran pruebas comparativas con otros clasificadores: NB independientes, VSM, entre otros. Experimentos y Resultados Para las pruebas de historia clínica se están con 4 base de datos extraídas la UCI [23] UC Irvine Machine Learning Repository Center for Machine Learning and Intelligent Systems at the University of California, Irvine. Algoritmo de Cadena de Multiclasificadores:

297 Figura 4: Base de datos de Historia Clínica. Figura 5: NB de Historia Clínica. Para la obtención de mamografías se está utilizando la base de datos DDSM (Digital Database for Screening Mammography), la cual fue creada por la Universidad del Sur de la Florida (USF). La base de datos consiste en una colección de imágenes de mamografías de diferentes universidades y hospitales de los Estados Unidos.. El cáncer de mama es la causa principal de mortalidad entre todos los cánceres para las mujeres. Cualquier mujer promedio tiene una posibilidad en ocho (o aproximadamente el 12%) de desarrollar cáncer de mama durante su vida (1). Actualmente, la proyección de la mamografía de rayos-x es la prueba principal para el descubrimiento de pequeñas lesiones, resultando en una reducción de al menos 30% de las muertes por cáncer de mama. Sin embargo, se tienen que analizar un número grande de mamografías por un número limitado de radiólogos, resultando en un posible diagnóstico erróneo debido a errores humanos por la fatiga visual. Para mejorar la eficacia de los métodos de proyección de la mamografía, se han desarrollado sistemas de Diagnóstico Asistido por Computadora (CAD). Un paso importante en los algoritmos CAD es la clasificación de anormalidades (masas, microcalcificaciones, distorsión arquitectural, etc.) en la mamografía. En este trabajo se propone la utilización de cadenas de clasificadores ya que, se considera que como se trata de clasificar varias lesiones (masas, microcalcificaciones, asimetrías y distorsiones) y ya que cada lesión no es excluyente, se debe diseñar un clasificador multidimensional que relaciones las lesiones y clasifique una o varias lesiones al mismo tiempo. Este proyecto está todavía bajo desarrollo y su objetivo final es probar la implementación del multclasificador para discernir la benignidad o malignidad de las regiones detectadas. De ahí que actualmente también se está trabajando en la caracterización de estas regiones mediante distintos descriptores de textura, forma y contraste para su posterior clasificación. 3. Recomendaciones Figura 6: Generación de TANs de las Clases (masas, microcalcificaciones, asimetrías y distorsiones). 2. Conclusiones El diagnóstico médico involucra probabilidades y por tanto maneja incertidumbre. En las fases del proceso diagnóstico intervienen la historia clínica, la exploración física y la realización de pruebas complementarias, en este caso la mastografía. Cuando existen varias hipótesis diagnósticas, se realizará el diagnóstico diferencial y las pruebas complementarias tratarán de aclarar las dudas existentes. Si solamente hay una sospecha diagnóstica, las pruebas complementarias tratarán de confirmarla. Al realizar

298 pruebas complementarias aumenta la probabilidad de diagnosticar a un enfermo, pero también aumenta la probabilidad de considerar como enfermo a un sano. Por tanto debemos considerar que una buena prueba diagnóstica es la que ofrece resultados positivos en enfermos y negativos en sanos. Por lo que las condiciones que deben ser exigidas a un CAD que garantice la validez del sistema son: 1) sensibilidad (probabilidad de clasificar correctamente a un individuo enfermo), 2)especificidad (probabilidad de clasificar correctamente a un individuo sano). Conference on Probabilistic Graphic Models, pages , [8] [Bielza et al., 2011] C. Bielza, G. Li, and P. Larrañaaga. Multi-dimensional classification with bayesian networks. International Journal of Approximate Reasoning, [9] Bayesian Chain Classifiers for Multidimensional Classification (Julio H. Zaragoza, Luis Enrique Sucar, Eduardo F. Morales, Concha Bielza, Pedro Larrañaga), In IJCAI, Para garantizar la especificidad y sensibilidad en el sistema se deben entonces de evaluar minuciosamente las técnicas utilizadas. Es por eso que se recomienda probar 2 o más técnicas y comparar los resultados obtenidos, así como analizarlos con diferentes tipos de pruebas recomendadas deacuerdo a cada metodología. Referencias bibliográficas [1] Brandan y Villaseñor, Cancerología 1 (2006) Detección del Cáncer de Mama: Estado de la Mamografía en México. Instituto Nacional de Cancerología. [2]R. Campanini, A. Bazzani, A. Bevilacqua, D. Bollini, D.N. Dongiovanni, E. Iampieri, N.Lanconelli, A. Riccardi, M. Rolli, and R. Tazzoli. A novel approach to mass detection in digital mammography based on support vector machines (svm). In Proc. of IWDM2002, pages 399{401, Bremen, Germany, June 22-25, 2002, [3] C.A. Castro, T.S. Pérez, J.M. González Barcena, and J. R. Santiago. Interferón y cáncer de mama avanzado. Revista Cubana de Oncología, 15(2):8994, [4] F. Bray, P. McCarron, and D. M. Parkin. The changing global patterns of female breast cancer incidence and mortality. Breast Cancer Res. 2004, Vol. 6, pp [5] Daniel L. Rubin1, Elizabeth S. Burnside and Ross Shachter. A Bayesian Network to Assist Mammography Interpretation. Book Chapter 27. Research and Health Care: Methods and Applications, Sainfort, F., Brandeau, M.L., and W.P. Pierskalla, Eds., Kluwer Academic Publishers. Published in [6] M.R.M. Samulski. Master Thesis: Classification of Breast Lesions in Digital Mammograms. Radboud University Nijmegen Information and Knowledge Systems 11th June [7] [van der Gaag and de Waal, 2006] Linda C. van der Gaag and Peter R. dewaal. Multi-dimensional bayesian network classifiers. In Third European

299 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. EL DESARROLLO SUSTENTABLE EN LOS INSTITUTOS TECNOLÓGICOS DE MÉXICO: CASO ACAPULCO. Dr. Eloy Mata Carrillo, Dra. Elisa Cortés Badillo, Dra. Patricia Bezies Cruz.. Instituto Tecnológico de Acapulco (744) al 19, ext. 2035, 2036 y 2044 Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo (771) prof.mata@gmail.com, elicorbad@gmail.com, patricia_bezies@hotmail.com Tema de la convocatoria: Ecología y medio ambiente INTRODUCCIÓN En los albores del siglo XXI, en los países desarrollados se experimentan vertiginosos avances en la ciencia y en la tecnología, paralelamente la marginación de los países en vías de desarrollo se hace cada vez más evidente, observándose que no se cumplen las necesidades básicas de alimentación, vivienda, salud, empleo y educación. La brecha entre los países ricos y pobres se hace cada vez más grande. Los desafíos para los futuros profesionistas serán dar soluciones a problemas que entraña el desarrollo tecnológico: contaminación en todas sus manifestaciones, calentamiento global, carencia de agua y pérdida de la biodiversidad entre otros; para lo cual, la necesidad de incorporar aspectos de sustentabilidad en las diversas profesiones será una de las prioridades de las Instituciones de Educación Superior (ANUIES, 2002). En congruencia con este reto el Sistema Nacional de Educación Superior Tecnológica que es la instancia del gobierno federal a la que pertenece el Instituto Tecnológico de Acapulco se ha dado a la tarea de evaluar y actualizar a fondo su quehacer, a fin de que el servicio educativo que ofrece, tenga una alta correspondencia entre los próximos profesionales que se habrán de formar en sus Institutos y las necesidades que se están perfilando en los sectores productivos de bienes y servicios. En ese sentido, en el año de 2003 se realizó un ejercicio de planeación educativa que tuvo como frutos los planes y programas de estudio puestos en operación en agosto de 2004 (PIID, ). Una de las aportaciones importantes de esos trabajos fue la ambientalización del currículo que permitió incorporar en los programas de estudio de todas las carreras la materia de Desarrollo

300 Sustentable (DES) y en ella temas de Educación Ambiental. ANTECEDENTES La necesidad de agregar la Educación Ambiental (EA) al currículo tiene su origen de manera oficial en 1972, en el marco de la Conferencia de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente Humano, celebrada en Estocolmo, Suecia, donde se acuerda desarrollar un programa educativo sobre cuestiones ambientales a nivel mundial, por lo que en 1975 la UNESCO en cooperación con el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) pusieron en marcha el Programa Internacional de Educación Ambiental (PIEA). Durante toda la trayectoria de la EA, se ha insistido en la necesidad de incorporarla al currículo escolar. González (1996), señala cinco posibilidades de integración de la EA en el Sistema Educativo: 1. Tratamiento disciplinar: la EA como disciplina específica. 2. Tratamiento multidisciplinar: considera aspectos medioambientales, incorporados aisladamente en diversas materias (generalmente en Ciencias Naturales o Biología), más o menos coordinadas. 3. Tratamiento interdisciplinar: la EA presente en todas las disciplinas, que la atienden desde sus propios esquemas conceptuales y metodológicos. 4. Tratamiento transdisciplinar: la EA impregna todo el currículo de las distintas etapas, desde los objetivos hasta los contenidos, en el contexto del paradigma ambiental. 5. Tratamiento mixto: se refuerza el currículo de Educación Ambiental mediante alguna asignatura, generalmente optativa. La incorporación de la EA al currículo, plantea la necesidad de ir más allá de la creación de asignaturas en esta temática. Se trata de ambientalizar el currículo, es decir, ajustarlo a los principios éticos, conceptuales y metodológicos que inspiran la EA (Novo, 1994). OBJETIVOS General. Evaluar la integración de la Educación Ambiental en los planes de estudio del Instituto Tecnológico de Acapulco y conocer el impacto que tiene en la formación profesional de los egresados. Específicos. Describir cómo se imparte y adquiere la Educación Ambiental en el ITA. Conocer la formación ambiental de los egresados y profesores del ITA. Indagar la manera en que los egresados aplican sus conocimientos ambientales en el ejercicio profesional. METODOLOGÍA El lugar donde se realizó el estudio fue el Instituto Tecnológico de Acapulco, durante el periodo agosto-diciembre de Se trabajó con muestras de 172 alumnos, 7 profesores y 50 egresados. La metodología utilizada fue la mixta, que es aquella donde se considera tanto la metodología cuantitativa como la cualitativa. Las metodologías mixtas de investigación se comenzaron a utilizar en la década de los años setenta en un esfuerzo por superar la división tradicional entre las metodologías cuantitativas y cualitativas (Ventura y Miller, 2005). Sin embargo, su auge surge en la década de los años noventa, principalmente en el área de estudio de las Ciencias Sociales. De acuerdo a los objetivos del estudio, las dimensiones elegidas fueron formación e impacto. La dimensión formación estuvo constituida por aspectos que tuvieron que ver con el trabajo docente en el aula desde el punto de vista del alumno. La dimensión impacto comprendió la percepción del alumno de temas ambientales y del desempeño del egresado en el campo laboral. Las dimensiones se pueden ver en la primera columna de la tabla 1 (Bezies, 2002). En función de las dimensiones se fueron seleccionando los indicadores que para el caso de la dimensión formación fue lo relacionado a la planeación del curso, búsqueda de aprendizajes

301 significativos, el dominio docente de la asignatura y las competencias docentes de evaluación. Para el caso de la dimensión impacto los indicadores elegidos fueron aspectos como la importancia de las actividades humanas sobre el medio ambiente, los valores y la ética ambiental, el desarrollo sustentable, la calidad de vida, la implementación de acciones, las expectativas, la aplicación de conocimientos en el campo laboral y la toma de decisiones. Todos los indicadores se pueden apreciar en la segunda columna de la tabla 1. Tabla 1: Dimensiones e indicadores. Dimensiones Indicadores I. Formación. 1. Valoración de la planeación del curso por el docente (VDP). 2. Valoración de la búsqueda de aprendizajes significativos (VAS). 3. Apreciación del dominio docente de la asignatura (ADD). 4. Nivel de competencias docentes de evaluación (NDE). II. Impacto. 5. Evaluación del impacto de las actividades humanas sobre el medio ambiente (EIAH). 6. Estimación de los valores y la ética ambiental (EVEA). 7. Evaluación del Desarrollo Sustentable (EDS). 8. Evaluación de la calidad de vida (ECV). 9. Nivel de implementación de acciones para mejorar el medio ambiente (EIA). 10. Nivel de expectativas (NE). 11. Nivel de aplicación de conocimientos en el campo laboral (NPE). 12. Valoración en la toma de decisiones (VTD). Para el diseño de los instrumentos se utilizaron las dimensiones e indicadores mencionados en la tabla 1. Los instrumentos fueron tres cuestionarios: el 1 aplicado a alumnos, el 2 destinado a profesores y el 3 reservado a egresados. El cuestionario 1 aplicado a alumnos correspondió a la parte cuantitativa de la investigación, sirvió para evaluar cómo se imparte y adquiere la Educación Ambiental a través del curso de Desarrollo Sustentable. Por lo tanto, para el diseño se tomaron en cuenta los objetivos educacionales del programa de esa materia. Para su elaboración se utilizaron los indicadores del 1 al 9, que generaron 41 ítems. Para las respuestas la escala de valoración utilizada fue la de Likert en base diez. El cuestionario 2 aplicado a profesores constituyó la parte cualitativa del estudio. Estuvo compuesto por 24 preguntas abiertas mediante las cuales se pretendió conocer la formación ambiental de los profesores que imparten el curso de Desarrollo Sustentable. El cuestionario 3 aplicado a egresados fue una combinación de las metodologías cuantitativa y cualitativa. Se buscó conocer la formación ambiental de los egresados y como aplicaron los conocimientos ambientales en el campo laboral, utilizando los indicadores 10, 11 y 12 para la elaboración de 12 ítems. Se utilizó la escala de Likert. En la parte cualitativa se plantearon cuatro preguntas abiertas.

302 Para la captura de la información, determinación de medias y desviaciones típicas de los Cuestionarios 1 y 3 se utilizó la versión 15.0 del programa estadístico informático Statistical Product and Service Solutions (SPSS ). RESULTADOS En las tablas de la 2 a la 6 se presentan los resultados de las medias y de las desviaciones típicas de los indicadores más representativos del estudio que reflejan la percepción de los estudiantes respecto a la formación ambiental de los profesores y de la manera en que los egresados aplican los conocimientos ambientales adquiridos en el ejercicio profesional. Tabla 2. Apreciación del dominio docente de la asignatura (ADD). ÍTEMS Mínimo Máximo Media Desv. típ. Define con claridad los conceptos propios de la materia. Presenta los contenidos en forma organizada. Presenta los contenidos con una secuencia lógica. Relaciona la teoría con la práctica profesional, usando ejemplos reales para la comprensión de los contenidos de la materia. Resuelve dudas sobre los contenidos de la materia Tabla 3. Evaluación del curso de Desarrollo Sustentable (EDS). ÍTEMS Entiendes qué es el Desarrollo Sustentable. Elaboras propuestas de Desarrollo Sustentable para tu entorno. Conoces experiencias de Desarrollo Sustentable de otros lugares. Sabes cuáles son los ámbitos de aplicación del Desarrollo Sustentable. Mínimo Máximo Media Desv. típ

303 Tabla 4. Nivel de implementación de acciones para mejorar el medio ambiente (EIA). ÍTEMS Mínimo Máximo Media Propones acciones que transformen a la comunidad en cuestión ambiental. Emprendes acciones de mejora ambiental al interior del instituto (como reforestación y campañas de limpieza). Propones proyectos en materia ambiental al interior del Instituto. Te organizas con compañeros de la misma carrera para emprender mejoras ambientales al exterior del Instituto Desv. típ. Tabla 5. Nivel de aplicación de conocimientos en el campo laboral (NPE). ÍTEMS Mínimo Máximo Media Desv. típ. El plan de estudios tiene una gran cantidad de materias relacionadas con la Educación Ambiental. Los temas ambientales vistos en clase fueron tratados con amplitud El curso de Desarrollo Sustentable es útil en el campo laboral Los aspectos teóricos en materia ambiental vistos en clase siempre se complementaron con la asistencia a prácticas con esas características Tabla 6. Valoración en la toma de decisiones (VTD). ÍTEMS Mínimo Máximo Media Desv. típ. Soy apto para hacer frente a cualquier tipo de problema relacionado con el medio ambiente Cuento con la formación en materia ambiental para enfrentar el campo laboral Existe compatibilidad entre la formación ambiental recibida en el ITA y el ámbito laboral El egresado es competitivo en el campo laboral en materia ambiental CONCLUSIONES Considerando los resultados, la formación ambiental del profesor es muy buena desde la óptica de los alumnos ya que en tres de los

304 indicadores las valoraciones para medias fueron muy buenas y en otro de los indicadores la calificación fue buena. Los alumnos consideran que el desempeño del profesor en el aula es muy bueno para impartir los aspectos teóricos del curso de Desarrollo Sustentable. Los resultados de los indicadores que se utilizaron en la medición del impacto de la Educación Ambiental en los alumnos fueron excelentes, muy buenos y buenos. Para el caso de los egresados, los resultados que midieron el impacto de la Educación Ambiental fueron regulares. Los ítems para los egresados fueron con un enfoque práctico y en términos generales no fueron bien valorados por los encuestados. Considerando que las opiniones de los egresados son muy importantes ya que son el reflejo del trabajo que se realiza en la institución, se recomienda reorientar el enfoque del curso de Desarrollo Sustentable hacia cuestiones más prácticas, tomando en cuenta las sugerencias realizadas por los egresados de las diferentes carreras en la parte cualitativa del estudio en cuanto a la incorporación de contenidos al programa del curso de Desarrollo Sustentable, pudiéndose mencionar entre otros: energías alternativas, aprovechamiento racional de los recursos naturales, turismo sustentable, legislación ambiental, fuentes de contaminación de los equipos electromecánicos, diseño de equipo de computo amigable con el medio ambiente, manejo de residuos sólidos, tratamiento de residuos peligrosos y que en todas las carreras se realicen proyectos totalmente sustentables. integral en el currículo. Otros aspectos importantes son que la huella de la Educación Ambiental en el ITA alcance no solo la docencia, sino que se extienda a la investigación, vinculación y estudios de posgrado mediante la impartición en especialidades y maestrías. BIBLIOGRAFÍA ANUIES La Educación Superior en el Siglo XXI. México D. F. Bezies, C. P Desarrollo y validación de un sistema de indicadores de eficacia universitaria. Tesis doctoral. Universidad Complutense de Madrid. Facultad de Educación. Departamento de Métodos de Investigación y Diagnóstico en Educación. Madrid, España. González, M Principales tendencias y modelos de la Educación Ambiental en el sistema escolar. Revista Iberoamericana de Educación. No. 11. Novo, M Educación Ambiental. Anaya. Madrid. Programa Institucional de Innovación y Desarrollo del Sistema Nacional de Institutos Tecnológicos Ventura. H. y Miller, J Finding hidden value through mixed methodology: Lessons from the discovery programs holistic approach to truancy abatement. La experiencia de ambientalización en el Instituto Tecnológico de Acapulco hasta el momento ha sido buena pero puede ser mejorada si en la institución se siguen modelos educativos transversales, interdisciplinarios y de competencias que logren impregnar la problemática ambiental de manera

305 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. M. en C. Maricela López Trejo, M.T.I Rafael Hernández Reyna Instituto Tecnológico de Acapulco (744) Trejo_mar@hotmail.com, rhernan7@yahoo.com.mx Tema de la convocatoria: Modelos educativos: Educación continua, virtual y a distancia PORTAL WEB DEL PROFESOR-INVESTIGADOR;UNA HERRAMIENTA PARA FACILITAR EL PROCESO ENSEÑANZA-APRENDIZAJE Introducción En el marco de cursos y diplomados de competencias profesionales que hemos tomado, nos vimos en la necesidad de profesionalizar la práctica docente en los tiempos actuales y futuros con el uso de lastecnologías de Información y Comunicación (TIC) que están colaborando en el desarrollo de una educación de calidad, Por lo que nos dimos cuenta que podemos facilitar el aprendizaje, por ejemplo a través de simuladores informáticos que pueden aumentar de forma importante los recursos informáticos para los alumnos modificando la relación docente-estudiante, propiciar un aprendizaje colaborativo y proporcionar una rápida retroalimentación (feedback) a los estudiantes y así continuar con el programa de mejoramiento para el profesorado (PROMEP) cumpliendo los requisitos que este marca para ser un profesor de perfil deseable teniendo que cumplir con las tres áreas substanciales Docencia-Vinculación-Investigación. Estas reflexiones nos llevaron al integrar un grupo de trabajo de estudiantes de servicios social de ingeniería en sistemas computacionales y gestión empresarial para iniciar este proyecto que tiene como producto El portalweb de un profesor investigador con perfil deseable PROMEP. Consideramos que un profesor para enfrentar los avances tecnológicos en el contexto de las competencias profesionales en la práctica docente; es necesario buscar una herramienta como es el portal web del profesor investigador para enfocarse a su actividad central que es el proceso de enseñanza aprendizaje, al trabajar en formas equitativas las tres áreas sustanciales como la docencia-vinculacióninvestigación y dedicarle más tiempo en el desarrollo de las competencias de los alumnos tomando como base los cuatro pilares de la educación APRENDER A CONOCER.- Aprender a aprender APRENDER A HACER.- Competencias que capaciten al individuo para hacer frente a un gran número de situaciones. APRENDER A VIVIR JUNTOS.- Realizar proyectos juntos APRENDER A SER.- Actuar con creciente capacidad de autonomía de juicio y responsabilidad personal. Así como con los 7 saberes que los estudiantes deben de adoptar. Como son: el saber hacer en contexto, saber conocer, saber pensar, saber ser, saber convivir, saber sentir, saber compartir.(edgar Morín)

306 Desarrollo El portal web del profesor investigador nace a partir de la necesidad de maestros investigadores actualizados que puedan aportar y compartir conocimientos, eliminar las brechas de comunicación entre alumnoprofesor, minimizar el proceso de evaluación al alumno, dar información oportuna, así como mantenerse en contacto con otros investigadores y crear vínculos con empresas de un determinado sector que sirvan de orientación a temas específicos. El proyecto tiene como objetivo vincular la investigación y el contexto laboral con la docencia;que el maestro después de impartir sus clases utilice el portal como una herramienta para asesorías, exámenes y conferencias. En cuanto a la investigación: el profesor pueda aportar y compartir conocimientos del trabajo que realiza en la institución así como promover a la conexión con empresas y vincular la teoría con la práctica, a su vez relacionar a los alumnos con el contexto empresarial. Puesto que el internet es una red que une las brechas de comunicación, se pretende lograr avances en la educación y el aprendizaje de los alumnos; actualmente el proyecto ha sido implementado con los alumnos de la carrera deadministración del Instituto Tecnológico de Acapulco y han interactuado en el portal web de la profesora Maricela López Trejo, logrando resultados favorables en el aprendizaje de los módulos impartidos. El portal del profesor investigador ofrece al usuario de una manera fácil e integrada la oportunidad de poder interactuar a través de un medio virtual haciendo uso de la herramienta más conocida hoy en día en la comunicación (el internet) ofreciéndoles diferentes tipos de asesoría a sus alumnos con el fin de brindarles ayuda de forma oportuna.facilita lo que anteriormente constituía un largo proceso.el diseño web es una actividad que consiste en la planificación, diseño e implementación de sitios web y páginas web. No es simplemente una aplicación del diseño convencional, ya que requiere tener en cuenta cuestiones tales como navegabilidad, interactividad, usabilidad, arquitectura de la información y la interacción de medios como el audio, texto, imagen, enlaces y vídeo. Se le considera dentro del diseño multimedia.la parte frontend es decir, la parte visible al usuario, del portal web profesor investigador está divididoen tres partes: encabezado, menús y cuerpo. La parte backend o administrativa la cual solo se tiene acceso con un nombre de usuario y contraseña, contiene manejadores de artículos, y menús con los que se pueden agregar información o documentos, también nos permite ver el número de usuarios conectados con password, entre otras funciones administrativas. Cada portal web del profesor investigador ofrece los siguientes servicios: 1.- Estar en contacto con sus alumnos a cualquier distancia, en cualquier momento, brinda apoyo al alumnado con el fin de complementar los temas vistos en clase mediante Seguimiento de su programa de estudio Videoconferencias Foros de debate Links para estrechar vínculos con el sector empresarial. 2.- Darle al profesor las herramientas necesarias para poder realizar su labor docente, vinculación e investigación como: Examen online Libros de su autoría Proyectos de investigación

307 Enterarse de las noticias relevantes en el contexto del profesor. El proceso de elaboración se basa en 5 pasos como son: 1.-Hacer el diseño de plantilla con el programa firefox 2.- Instalar herramientas de entorno web en el servidor como joomla y wamp. 3.- Subir la plantilla creada a joomla para que la cargue y sobre ella trabajar. 4.- Una vez elegida la plantilla elaborar el portal web según las especificaciones y necesidades del cliente. 5.- crear los menús, los artículos, links de enlace, imágenes, etc. La materia prima y proveedores que se necesita son: Un navegador Un host o dominio Un gestor de contenido Proveedor (joomla El equipo e instalaciones se consideran las siguientes: Conexión a internet con ancho de banda de 512kbps, o superior: se necesitara para poder accesar a la web y subir información. Equipo de cómputo: es necesario para llevar a cabo el desarrollo y diseño del portal web. Instalación eléctrica: sin ella no será posible conectarnos a internet y llevar a cabo el propósito. El objetivo de dicho portal va dirigido a las siguientes variables: a) Docencia: El maestro imparta sus clases y que utilice el portal como una herramienta para sus exámenes, conferencias, asesorías, etc. Lo cual facilitaría el proceso de evaluación. b) Investigación:El profesor en la investigación pueda describir el trabajo que realiza durante su estancia en la institución. c) Vinculación: Promover el acercamiento con empresas del sector público y privado a su vez poder vincular la práctica con la teoría así como relacionar a los alumnos con el contextoempresarial. Su fácil manejo tiene como base las políticas operativas se detallan a continuación: Los formatos de video se recomiendan en formato.avi El tamaño estándar de imágenes para los links es de 350 x 300 pixeles. Las imágenes del portal conservar la buena resolución deben ser de 1024 x 950 pixeles. La información se debe ingresar a cada sección a la que pertenece. Los formatos de imagen no deben ser mayor a 3 megas. Los documentos no deben pesar más de 100 megas. Los formatos archivos beben estar en.pdf al subirlos. Hacer el respaldo del sitio cada tres meses si hay algún error en el servidor. Conclusiones Un portal es un sitio personal en la worldwide web que típicamente proporciona capacidades personalizadas para sus visitantes, ofreciendo un camino hacia otro tipo de contenido. Está diseñado para utilizar las aplicaciones distribuidas, números y tipos de middleware y hardware para proporcionar los servicios de un número de diferentes fuentes. Además, los portales de negocios están diseñados para el intercambio y la colaboración en los lugares de trabajo. Otro negocio impulsado por exigencia de los portales es que el contenido sea capaz de trabajar en múltiples plataformas, tales como computadoras personales, los asistentes digitales personales (pda) y teléfonos móviles. Información, noticias, y las actualizaciones son ejemplos de los contenidos que puedan ser

308 entregados a través de dicho portal. Portales personales pueden estar relacionados con cualquier tema específico, como el suministro de información amigo en una red social o la creación de enlaces a contenidos ajenos que pueden ayudar a los demás más allá de su alcance de los servicios. Portales no se limitan a simplemente proporcionar enlaces. La información o contenido que se coloca en la web puede crear un portal en el sentido de una ruta de acceso a nuevos conocimientos y capacidades. Es competitivo en el mercado tecnológico, al ser un prototipo, simplifica los costos y esto logra que se puedan hacer más aplicaciones al menor costo.la página puede quedar devaluada en poco tiempo, perdida de información, pude dejar de ser innovadora. El portal es escalable, es decir, puedes agregar más componentes la página o modificarla sin que pierda su esencia, ya que la plataforma en la que está hecha lo permite. Es necesario señalar que los profesores dedicados a la investigacióncon perfil deseable integrados en el programa de mejoramiento del profesorado (PROMEP) cuenten con su dominio personal en un portal web con estas características que permitirán su fácil manejo y constante actualización. Recomendaciones Es importante que los profesores que continúen en el Programa de Mejoramiento para el profesorado ( PROMEP) y busquen obtener y permanecer con el reconocimiento de Perfil de deseable (PROMEP) cuenten con un portal-web de un profesor investigador con dominio propio y diseño personalizado ya es una herramienta de fácil manejo para los docentes, por que permite, con una capacitación básica, actualizar su contenido y mantener una estrecha relación entre el -alumno y el maestro para dedicarse a facilitar el aprendizaje buscando el desarrollo de las competencias profesionales basadas en los 4 pilares de la educación:aprender a conocer.aprender a hacer. Aprender a vivir juntos. Aprender a ser. Así como con los 7 saberes que los estudiantes deben de adoptar. Como son: el saber hacer en contexto, saber conocer, saber pensar, saber ser, saber convivir, saber sentir, saber compartir.(edgar Morín). Finalmente es necesario señalar que el profesorinvestigador que no busque el dominio de las Tecnologías de Información y Comunicación (TIC)y estar actualizados constantemente su práctica docente con base a las competencias profesionales y buscando un equilibrio en las áreas sustanciales como la docencia-vinculación-investigación no apoyara al desarrollo de la calidad por la educación. Referencias bibliográficas [Regalado, Miranda Esther Consejos Generales para el diseño de una página web( 2010). Caizares FC. Creación de páginas Web con Office 97. Ediciones ANAYA Multimedia, Madrid, (1999) BeingFluentwithInformationTechnology, documento publicado por la editorial de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos(NAP) Herramientas de comunicación como Chat, Messenger, Skype, redes sociales (facebook, myspace, Hi5, tagged, etc). EDUTEKA septiembre 01 de Los siete saberes necesarios para educación del futuro Edgar Morín, UNESCO ( 1999)

309 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. Los sistemas educativos académicos para la formación de los ingenieros en el contexto nacional e internacional Tema: Diseño curricular M en C. Alejandro Mejía Carmona 1, Dr. Tiburcio Fernández Roque 2 y M. en C. Jorge Sandoval Lezama 3 RESUMEN La formación de ingenieros para el ejercicio de su profesión, no solo abarca la formación escolar en una institución educativa, sino también los requisitos para poder desempeñarse profesionalmente. El camino que debe seguir un profesionista para poder ejercer como ingeniero, depende de aspectos jurídicos de acuerdo con el estado (nación o estado federado). Los dos grandes aspectos que se consideran son, por un lado, los requisitos académicos y por otro los procedimientos administrativos que se requieren una vez que se cumplen los requisitos de egreso del programa académico. En grandes rasgos se pueden clasificar dos tipos de caminos para cumplir ambos aspectos de acuerdo a los diferentes países y regiones en el mundo, además de los sistemas educativos y de certificación profesional implantados en cada país. De acuerdo con esta clasificación los dos grandes grupos son los presentados a continuación: Aquellos sistemas educativos en que el documento académico de egreso de una formación de ingeniero constituye también el requisito jurídico que habilita al poseedor a ejercer la profesión de ingeniero (sistemas integrados), y aquellos en los que el documento académico de egreso solo valida una parte de los requisitos para poder ejercer profesionalmente y en los cuales existe un procedimiento posterior al egreso que consiste aprobar exámenes adicionales y la comprobación un cierto tiempo de experiencia profesional (sistemas separados). En este documento se describen algunos sistemas que son representativos de los dos sistemas, se describen primero los sistemas integrados, posteriormente los sistemas separados, para pasar después a analizar el sistema mexicano y finalmente sacar algunas conclusiones. ABSTRACT Educating engineers for the exercise of their profession, not only covers the school training in an education institution, but also the requirements to perform professionally. The path that must follow a professional to be able to practice as an engineer depends on legal aspects of agreement with the state (nation or state land).

310 Broadly speaking you can classify two types of roads to meet both these aspects according to the different countries and regions in the world, in addition to the educational systems and of professional certification implanted in each country. In accordance with this classification the two large groups are presented below: Those educational systems in which the academic paper of discharge of a formation of engineer is also a legal requirement that enables the holder to exercise the profession of an engineer (integrated education system), and those in which the academic paper of discharge only a valid part of the requirements to be able to work professionally and in which there is a procedure after discharge that is adopting additional tests and checking a true time of professional experience (separate education system). This document describes some systems that are representative of the two systems, first describes the integrated systems, subsequently the separate systems, and then move on to analyze the Mexican system and finally draw a few conclusions. Palabras claves: Formación de Ingenieros, Sistemas Educativos. Keywords: Educating engineers, Education Systems INTRODUCCIÓN Los productos de la ingeniería son cada vez más complejos y por sus efectos sociales, ambientales y económicos exigen ingenieros formados para concebirlos, formularlos, diseñarlos, fabricarlos, operarlos, mantenerlos y renovarlos empleando los avances de la ciencia y la tecnología en la solución de problemas cuya magnitud y alcances están en continua expansión. Los ingenieros del siglo XXI deben atender crecientes necesidades sociales de infraestructura, comunicaciones, dotación de bienes y provisión de servicios, utilizando procesos y sistemas cada vez más complejos y universales, es por esto que la formación de los ingenieros y su posterior desempeño profesional deben reconocer la naturaleza dinámica y compleja de las exigencias del entorno y valorar la importancia de la cooperación, la movilidad y el flujo de productos y servicios. Es por esto que la formación de los ingenieros debe propiciar una forma de conocimiento que resulta esencial para el desarrollo, tanto local, regional y nacional. Ella es el compromiso con la caracterización y reconocimiento del territorio propio para identificar y hacer visibles las cadenas de innovación y productividad que puedan construirse a partir de los recursos existentes y la capacidad científica y tecnológica disponible. Es un hecho que la deuda social por este concepto se reduce sensiblemente a medida que la formación de los ingenieros y el ejercicio de su profesión se aproximan a la identificación y solución de las necesidades y al aprovechamiento, creativo e innovador, de las oportunidades nacionales e internacionales. Para proponer un diseño o rediseño de un programa académico de ingeniería, se debe analizar los diferentes sistemas de formación de ingenieros, tanto en el contexto nacional, como en el internacional; por lo que es imprescindible conocer previamente las características y evolución de los diferentes modelos de formación para ingenieros pioneros y lideres en este campo, modelos en los que se han basado prácticamente la totalidad de los sistemas internacionales vigentes, y por supuesto el sistema educativo mexicano. Para llegar a la propuesta definitiva se ha realizado muy adecuadamente un análisis de la situación de los estudios correspondientes o afines en España, Francia, Estados Unidos de América, Canadá y por supuesto México.

311 MARCO TEÓRICO LOS SISTEMAS INTEGRADOS Los sistemas integrados de formación de ingenieros, son aquellos en los cuales el documento de egreso académico de formación superior habilita al poseedor a ejercer la profesión de ingeniero. Principalmente estos sistemas se encuentran en los países europeos. Caso español Una particularidad de los estudios de ingeniería en España es el hecho de existir dos grados en la formación de ingenieros, el primero son los denominados Ingenieros Técnicos y el segundo grado es el correspondiente al Ingeniero como tal o Ingeniero Superior [1][2]. Los ingenieros Técnicos se forman en un ciclo de 3 años, y los Ingenieros superiores o simplemente Ingenieros se forman en un ciclo de 5 años (10 semestres) [1]. En este documento se analizan los estudios de Ingeniero de ciclo superior (formación de 5 años después del bachillerato), como se esquematiza en la figura 1. Figura 1. Trayectoria para la formación de ingeniero en España La formación de los ingenieros está regulada por el estado nacional constando de un 46% por materias obligatorias impuestas a nivel nacional, un 26% de materias obligatorias de acuerdo a cada universidad, un 18% lo constituyen materia electivas y un 10% son materias optativas que el alumno puede tomar y que sean formativas de carácter general [1]. Al igual que en muchos otros países, en España, las materias que conforman el currículo de una formación de ingeniero se clasifican en: Ciencias Básicas (CB), Ciencias de la Ingeniería (CI), Ingeniería de Diseño (ID) y materias correspondientes a una Formación Complementaria (FC). Los porcentajes que para cada rubro se distribuye aproximadamente como sigue: CB 17%, CI 38%, ID 30%, FC 15%. En lo que respecta específicamente a los poseedores del título de ingeniero en aeronáutica, en España, el ejercicio profesional está regulado por el decreto del 1 de febrero de 1946 publicado en el boletín oficial del estado número 45 del [3], en el cual establece las facultades de ejercicio profesionales, las que se transcriben aquí textualmente: Artículo segundo. Por ser funciones genuinas de la técnica aeronáutica, el Título de Ingeniero Aeronáutico es el único que faculta para el ejercicio de las misiones siguientes: 3 Artículo tercero. Al título de Ingeniero Aeronáutico se le reconoce capacidad legal, en los términos que disfruten otras especialidades de Ingenieros, para ejecutar toda clase de

312 proyectos, informes, peritaciones, que no tengan carácter de exclusividad para ninguna de las otras ramas de la ingeniería. El ejercicio profesional del Ingeniero Aeronáutico en España está regulada por el Colegio Oficial de Ingenieros Aeronáuticos de España (COIAE) [4], para poder ejercer profesionalmente se requiere pertenecer a este colegio, de acuerdo con la ley 7/1997 de 14 de Abril, relativa a los Colegios Profesionales. Para ingresar a este colegio se requiere ostentar el título español de Ingeniero Aeronáutico o un título extranjero equivalente, debidamente convalidado conforme a la legislación española [4].Siendo sus atribuciones colegiadas profesionales las siguientes. A Proyecto, comprobación, ensayo técnico-experimental en tierra, mar y aire de los modelos y prototipos de material aéreo destinado al Estado o servicios públicos, comprendiendo dicho material las aeronaves, aeromotores y cualquier medio de propulsión y transporte a través del aire. B La dirección, organización y realización de las instalaciones experimentales oficiales para la investigación del citado material aéreo, así como la información y normalización concernientes al mismo, todo ello con las colaboraciones que consideren convenientes. C El asesoramiento técnico e informe relacionados con el material aéreo a Autoridades y Entidades oficiales o particulares que lo soliciten. D La expedición de certificados de navegabilidad, inspección y revisiones periódicas o extraordinarias de material específicamente aeronáutico, así como toda clase de peritaciones realizadas con el mismo y cualquiera que sea las causas que la determine. E La inspección de la fabricación en las industrias que dedican sus actividades fundamentales a la construcción y reparación del material aéreo o fabricación de sus elementos con carácter oficial. F La dirección técnica y ejercicio de las funciones y cargos de técnica genuinamente aeronáutica de los establecimientos industriales de carácter oficial o subvencionado, dedicados fundamentalmente a la construcción, entretenimiento o reparación de material aéreo de todas clases. G Proyectos técnicos de conjunto y de instalaciones especiales que consideren esenciales, así como la inspección correspondiente, todo ello relativo al material para líneas aéreas, aeropuertos y aeródromos de todas categorías, incluyendo las pistas y dispositivos de salida y llegada, obras de infraestructura, instalaciones de balizamiento, iluminación, comunicaciones y demás servicios auxiliares de aquellos. H Los proyectos técnicos de conjunto relativos a las instalaciones de las redes, elementos y servicios de protección de vuelo, así como la inspección correspondiente. I La dirección de la enseñanza técnica relacionada con las materias de competencia del Ingeniero Aeronáutico y la formación e instrucción del personal

313 Caso Francés Una particularidad de la enseñanza francesa, es el hecho que existen dos sistemas, por un lado el sistema de las universidades y por otro el sistema de las grandes escuelas. En el sistema universitario se realizan estudios con carácter científico y de humanidades, mientras que en las grandes escuelas se realizan estudios de ingeniería (escuelas de ingenieros), de comercio o administración (escuelas de comercio). Legalmente los estudios académicos para la formación de ingenieros están sustentados por lo que establece la ley del 10 de julio de 1934 relativa a las condiciones de otorgamiento y al uso del título de ingeniero diplomado [5] y el órgano acreditador y regulador de los programas de formación de ingenieros es la Comisión de Títulos de Ingeniero, en Francés Comisión de titres d ingenieur (C.T.I.) [6] [7]. La formación académica para la obtención del diploma de ingeniero en Francia, se desarrolla en 5 años (10 semestres) (300 créditos 14 ) posteriores al bachillerato, dentro de los cuales se requiere una estancia industrial de 28 semanas (7 meses), además de un mínimo del 20% del currículo correspondiente al desarrollo de competencias necesarias para la actividad profesional dentro de una empresa, como pueden ser: Conducción de proyectos, conocimientos administrativos y financieros, además de un nivel certificado en Inglés [6][7]. Según la CTI, (Comisión de Títulos de Ingeniero) [6], el oficio de base de un ingeniero, es el planteamiento y la solución de manera cada vez mas eficiente, de problemas complejos ligados al diseño, a la realización y a la puesta en operación, 14 Tomando como base que un año académico a tiempo completo es equivalente a 60 créditos ECTS, considerando que la condición de tiempo completo se alcanza cuando la carga académica semanal esta comprendida entre 25 y 30 horas de acuerdo con la referencia [8]. en el seno de una organización competitiva, de productos, de sistemas y de servicios, eventualmente a su financiamiento y su comercialización. Es por esto, que el ingeniero debe poseer un conjunto de conocimientos técnicos, económicos, sociales y humanos, que reposen en una sólida cultura científica. Además, los establecimientos educativos están obligados por ley a realizar investigación y no puede haber una escuela de ingenieros sin académicos que cumplan las dos funciones tanto de formación como de investigación (código de la educación, Artículo L-123-2). Los contenidos de los currícula, deben estar compuestos por los siguientes grupos de conocimientos: Conocimientos a profundidad en ciencias básicas, que no esté limitada a las básicas de la especialidad, que puede ser aprovechada como un primer acercamiento a la investigación. Un segmento de conocimientos científicos y técnicos suficientemente amplio dentro de la especialidad. Una formación completa en lo que se refiere a las metodologías para la ingeniería, incluidas la gestión de proyectos, y el dominio de sistemas complejos e informática, en este aspecto no solo debe contemplar la utilización de herramientas numéricas sino que permita al ingeniero participar en proyectos de informatización. Una formación sobre la integración a un grupo, al trabajo en equipo, al liderazgo, a la negociación y a la comunicación. Una apertura estructurada y significativa a las ciencias económicas, sociales y jurídicas, a la administración. Una apertura real internacional a la práctica de lenguas extranjeras.

314 Una iniciación a la protección del ambiente, la calidad, la higiene, la seguridad, la propiedad industrial y la ética. Los planes de estudio deben tener como máximo 425 horas por semestre máximas. Existen diversas variantes de admisión, existen formaciones en las cuales los dos primeros años se realizan en las denominadas prepas y los restantes 3 años, propiamente en escuelas de ingenieros (ver figura 2a). Existen escuelas que contemplan ciclo completo de 5 años (ver figura 2b), otra variante es la admisión en 4 año, habiendo cursado previamente cuatro años de formación universitaria (ver figura 2c). (a) (b) (c) Figura 2. Formación de ingenieros en Francia, a) Variante 1, b) Variante 2, c) Variante 3. LOS SISTEMAS SEPARADOS Los sistemas separados como rasgo principal constan en general de tres etapas, la primera esta constituida por la formación académica, la cual constituye el conjunto de asignaturas básicas para la rama de la ingeniería correspondiente y lleva a la obtención de un grado académico que no lo habilita todavía para el ejercicio profesional de la ingeniería. La segunda parte está constituida por periodo de formación por experiencia el cual va de 2 a 4 años de trabajo de ingeniería supervisado, dependiendo del país. La tercera etapa es la acreditación oficial, la cual consiste de una serie de exámenes y procedimientos administrativos legales para que le sea otorgada la licencia correspondiente y la persona pueda ejercer la profesión de ingeniero. Varios de los países que tienen este tipo de sistemas mantienen acuerdos de reconocimiento entre

315 organismos acreditadores, así como comparte criterios similares [9]. A continuación se describen tres de estos sistemas El caso de los Estados Unidos de América El camino que debe seguir una persona para poder ejercer la profesión de ingeniero en los Estados Unidos de América, es competencia de los estados que conforman la unión, sin embargo existe una armonización de los requerimientos. Este camino empieza por cursar en alguna institución de educación superior (Universidad) los cursos para la obtención del grado de Bachelor of Sciences o Bachelor of Engineering, el cual normalmente está diseñado para cursarse en 4 años, el programa de ingeniería debe estar acreditado por un organismo reconocido, el cual por lo general es el Accreditation Board for Engineering and Technology, mejor conocido por sus siglas en inglés ABET [10]. El ABET fue fundado por diversas sociedades de ingenieros y establece los criterios que debe cumplir un programa de ingeniería, los cuales caen dentro de 7 grandes aspectos los cuales son: 1) Estudiantes, 2) Objetivos educativos del programa, 3) Los resultados esperados del programa (competencias de los egresados), 4) Componente profesional, 5) Planta académica, 6) Instalaciones, 7) Criterios del programa [10][11]. El primer aspecto relativo a los estudiantes, es lo referente a los requisitos de ingreso, a la evaluación y seguimiento del aprovechamiento de los estudiantes y al aseguramiento de que los estudiantes cumplan los requisitos del programa. El segundo aspecto referente a los objetivos, obliga a las instituciones académicas a tener a) los objetivos del programa que sean consistentes con la misión de la institución y los criterios del ABET, b) Un proceso de evaluación permanente de los objetivos, c) Un currículo de estudios que prepare a los estudiantes para que puedan alcanzar las competencias y objetivos establecidos, d) Un proceso de seguimiento y evaluación para determinar el cumplimiento de los objetivos que permita mejorar el currículo. El tercer aspecto referente a las competencias, obliga a las instituciones académicas a que sus programas de ingeniería puedan lograr en los alumnos una serie de competencias normalizadas las cuales se mencionan a continuación: a) Habilidades para aplicar los conocimientos en matemáticas, ciencias e ingeniería. b) Habilidad para el diseño y desarrollo de experimentos así como al análisis e interpretación de los datos experimentales c) Habilidad de diseñar un sistema, componente o proceso para satisfacer necesidades especificadas, tomando en cuenta restricciones realistas como: económicas, ambientales, sociales, políticas, éticas, de salud, seguridad, manufacturabilidad y sustentabilidad. d) Habilidad de trabajar en equipos multidisciplinarios e) La habilidad de identificar, formular y resolver problemas de ingeniería f) Una comprensión de la responsabilidad profesional y ética g) Habilidad de comunicación efectiva h) Una educación amplia necesaria para entender el impacto de las soluciones de ingeniería en contextos económicos, globales, ambientales y sociales i) Reconocimiento de la necesidad y habilidad para un aprendizaje permanente j) Conocimiento sobre aspectos de la vida contemporánea k) Habilidad para usar técnicas, competencias y herramientas modernas de la ingeniería para la práctica de la misma. Adicionalmente un programa de ingeniería debe demostrar que los estudiantes alcanzan resultados adicionales articulados por el programa para fortalecimiento de los objetivos del mismo programa.

316 Una vez obtenido el Bachelor degree las barras de ingenieros de los estados, demandan de los postulantes comprobar la práctica en trabajo de ingeniería supervisado por alrededor de 4 años. Los criterios para determinar el tipo de trabajo que puede ser elegible como experiencia en ingeniería está determinado por los organismos que otorgan las licencias de ingenieros, que generalmente son las barras de ingenieros de los diferentes estados [12]. La tercera etapa es la acreditación oficial como ingeniero, la cual se lleva en varias etapas, la primera es la realización de un examen de 8 horas, de conocimientos fundamentales de ingeniería, denominado en inglés como: Fundamentals of Engineering Exam (FE Exam), el cual es aplicado por un organismo de verificación independiente llamado National Council of Examiners for Engineering and Surveying [12], en los meses de abril y octubre de cada año [12]. Después de este examen el futuro ingeniero adquiere la denominación de Ingeniero en entrenamiento, por designación en inglés como: Engineering Intern (EI) o Engineerin-Training (EIT) [12]. Después de haber comprobado la experiencia profesional correspondiente, el ingeniero en entrenamiento (EIT), debe presentar un examen en una rama específica de la ingeniería denominado en inglés como: Principles and Practice of Engineering (PE Exam). Después de cumplir todos estos requisitos el EIT ya puede solicitar su licencia como ingeniero ante la barra de ingenieros del estado correspondiente. La trayectoria para la obtención de un título de ingeniero en Estados Unidos se presenta en la figura 3. Figura 3. Formación de ingenieros en Estados Unidos

317 El caso canadiense En Canadá, al igual que en los Estados Unidos, la profesión de ingeniero está regulada individualmente por las diferentes provincias componentes de la federación canadiense. Sin embargo existe una armonización y acuerdos entre las diferentes entidades reguladoras del ejercicio profesional de la ingeniería, en el caso canadiense los órdenes de ingenieros o asociaciones profesionales de ingenieros, dependiendo de la provincia, es decir en la provincia de Québec es la orden de ingenieros de Québec (Ordre des ingénieurs du Québec) y en el resto de las provincias se denominan como asociación profesional de ingenieros (Association of Professional Engineers) [13]. Los pasos son similares a los requeridos en Estados Unidos, es decir las instituciones de educación superior (Universidades o Escuelas de Ingenieros) requieren tener sus programas para obtención del grado académico de Bachelor acreditado ante el Bureau canadien d accréditation des programmes d ingénierie (BCAPI), el cual es un comité del consejo canadiense de ingenieros Conseil canadien des ingénieurs (CCPE) [13], este consejo, está formado por las asociaciones u órdenes de ingenieros de todas las provincias canadienses. Una vez que el candidato ha terminado su formación universitaria y ostenta el grado de Bachelor debe solicitar a la asociación u orden de ingenieros correspondiente su admisión a título de Ingeniero Junior, la asociación u orden de ingenieros evalúa el expediente del candidato y determina si procede su registro o debe sustentar exámenes adicionales [14]. Una vez que el candidato obtiene su registro como Ingeniero Junior, debe pasar un periodo de trabajo de ingeniería supervisado, por una duración de 3 años, dependiendo de la provincia. Además, los estudios posteriores a la obtención de un grado académico pueden contar como experiencia profesional [14]. Una vez que ha completado el tiempo de experiencia profesional correspondiente, entonces, debe solicitar a la asociación u orden, la realización de un examen profesional que consta de tres partes y debe acreditar como mínimo el 60% de las tres partes, si en alguna de las partes el candidato obtiene menos del 60%, entonces tiene que volver a presentar todo el examen [14]. Una vez completados todos estos requisitos, incluidos en algunos provincias requisitos obligatorios de dominio del Inglés o Francés, entonces la asociación u orden de ingenieros otorga la licencia de ingeniero correspondiente y queda el candidato inscrito en el registro de ingenieros de la provincia correspondiente y puede ostentar la denominación de Ing. O P. Eng., así como imprimir el sello autorizado. La trayectoria completa se esquematiza en la figura 4.

318 Figura 4. Trayectoria para la obtención del título de ingeniero en Canadá El caso Mexicano En México, al igual que el resto de los países de América del Norte, el ejercicio de las profesiones, como es el caso de la ingeniería, es competencia de los estados en lo referente al fuero común y de la federación en lo correspondiente al fuero federal así como para el Distrito Federal. En lo que respecta al fuero federal, el ejercicio profesional está regulado por la ley reglamentaria del artículo 5 constitucional [15], y en los estados por las leyes de profesiones correspondientes [16-28]. Por otro lado el reconocimiento de validez oficial de los estudios, es competencia de la autoridad educativa del estado correspondiente y en el caso de la federación de la Secretaría de Educación Pública federal, esta última establece los niveles de estudios, en el caso de los estudios de ingeniería el nivel que corresponde es el de licenciatura. Para que un programa académico esté debidamente registrado, es necesario su registro en la dirección general de profesiones federal (para el caso de los organismos regulados por la autoridad federal) o por la oficina correspondiente de los estados. Normalmente, en las instituciones de educación superior se sanciona el nivel de estudios a nivel licenciatura con un certificado, el ejercicio profesional en el caso de la ingeniería requiere de estar en posesión de título respectivo registrado ante la autoridad de profesiones del estado correspondiente o ante la dirección general de profesiones para el caso federal. Para la obtención del título es requisito tener certificado de estudios que sancionen el nivel de licenciatura, haber prestado servicio social correspondiente, y haber desarrollado los trabajos necesarios de acuerdo con la opción de titulación correspondiente. Una vez cumplido lo anterior, es necesario aprobar examen profesional, para la

319 obtención de Título profesional, que deberá ser registrada ante la autoridad de profesiones del estado correspondiente o para competencia federal en la dirección general de profesiones federal. La autoridad de profesiones emite una cédula profesional que es el requisito para poder ejercer una profesión y sería el equivalente a la licencia en otros sistemas de profesiones. Independientemente de los requisitos legales para el ejercicio de la profesión, existen organismos de acreditación (de observancia voluntaria) como lo es el CACEI (Consejo para la Acreditación de la Enseñanza de la Ingeniería), el cual establece los requisitos para que un programa de ingeniería obtenga el reconocimiento de este organismo. Adicionalmente, existen organismos no gubernamentales, como lo es el CENEVAL, que aplican exámenes de egreso licenciatura (EGEL) los cuales son de observancia voluntaria no obligatoria [29][30]. El CACEI establece los requisitos mínimos en 5 áreas, las cuales son: Ciencias Básicas y Matemáticas, Ciencias de la Ingeniería, Ingeniería Aplicada, Ciencias Sociales y Humanidades y Otros Cursos [31]. En el caso de las Ciencias Básicas el CACEI establece como objetivos proporcionar el conocimiento fundamental de los fenómenos de la naturaleza incluyendo sus expresiones cuantitativas y desarrollar la capacidad de uso del Método Científico y establece asignaturas obligatorias las cuales son: Algebra Cálculo Geometría Analítica Ecuaciones Diferenciales Probabilidad y Estadística Métodos Numéricos Mecánica Electromagnetismo Óptica Acústica Termodinámica Física Moderna (Eléctrica, Electrónica, Mecánica, Química) Física de Semiconductores (Eléctrica y Electrónica) Estructura y Propiedades de los Materiales Química Básica Para el caso de Ciencias de la Ingeniería el CACEI establece que Estos estudios deberán ser la conexión entre las Ciencias Básicas y la aplicación de la Ingeniería las materias en esta área dependen de la rama de la ingeniería que se trate, para el caso de la ingeniería mecánica y ramas afines como lo es la aeronáutica, las materias mínimas obligatorias son: Mecánica Materiales Termodinámica Mecánica de Fluidos Ingeniería Eléctrica y Electrónica Ingeniería de Sistemas Estadística y Probabilidad Investigación de Operaciones En el caso del área de Ingeniería Aplicada el CACEI establece que: Deberán considerarse los procesos de aplicación de las Ciencias Básicas y de la Ingeniería para proyectar y diseñar sistemas, componentes o procedimientos que satisfagan necesidades y metas preestablecidas. Las materias mínimas para el caso de la ingeniería mecánica y ramas afines son: Diseño Manufactura y Materiales Máquinas y Equipos Térmicos Máquinas Hidráulicas y Neumáticas Plantas y Proyectos Refrigeración y Aire Acondicionado Impacto Ambiental Manejo y Ahorro de Energía Instalaciones Industriales Automatización

320 Electrónica Industrial Ingeniería de Métodos y Administración En el caso de las Ciencias Sociales y Humanidades el CACEI dice Dichos cursos deben responder a las definiciones generales de las Humanidades como ramas del conocimiento interesadas en el hombre y su cultura, incluyendo el dominio oral y escrito del propio idioma, y de las Ciencias Sociales cuyo objeto es el estudio de la sociedad y de las relaciones individuales en y para la sociedad. No presenta materias mínimas obligatorias para esta área, solo da ejemplos. Para el caso de Otros Cursos el CACEI dice Estos se referirán a una formación complementaria basada en materias como Contabilidad, Administración, Finanzas, Economía, Ciencias Ambientales, Organización industrial, Desarrollo Empresarial, Legislación Laboral etc. En el caso Mexicano a diferencia del resto de los países de Norte América, el organismo de acreditación no emite directivas de cumplimiento obligatorio, los requisitos obligatorios son la validez oficial de los estudios y el registro del título ante la autoridad de profesiones correspondiente con el fin de obtener la cédula profesional respectiva. Los caminos y la duración para poder ejercer como ingeniero en México son muy variables y predomina la disparidad de criterios, debido a la falta de armonización por parte de la autoridad de profesiones. La duración de la formación académica es variable dependiendo de la institución educativa, que puede ir desde 4 años (ITESM), hasta 6 años (EMI). En el IPN predominan los programas de estudios de 9 semestres y en la UNAM de 10. La trayectoria para la obtención del título de ingeniero en México se esquematiza en la figura 5. Figura 5. Trayectoria para la obtención del título de ingeniero en México

321 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Del estudio se puede concluir que existe una dispersión en cuanto a la duración de los estudios; sin embargo podemos establecer que como característica común a los sistemas integrados, principalmente europeos (España, Francia, Alemania), la duración está establecida en 5 años. Para los sistemas separados es variable la duración, sin embargo como constante en los programas de Estados Unidos y Canadá la duración corresponde a 4 años. Con el fin de colocarse en posición competitiva en cuanto a duración en horas de un programa de ingeniería, se tiene que ubicar por arriba del promedio de duración de los programas analizados, el cual es de 4624 horas. Para conservar o alcanzar el liderazgo del rediseño o diseño de un programa académico de ingeniería, no sería conveniente que esté por debajo de cualquiera de los programas que se imparten a nivel nacional o internacional de los planteados en este estudio. Con el fin de asegurar que un programa de ingeniería, tenga proyección internacional y se puedan establecer equivalencias con otros programas internacionales (posibilidad de dobles titulaciones) de países líderes en la ingeniería, se deben tener parámetros similares a dos programas. Los programas internacionales que tienen el mayor número de horas es el MIT de los Estados Unidos con un total de 5800 horas, en Francia el Ingeniero SUPAERO con 4935 horas, y el programa Argentino de la UTN-Haedo con 5400 horas. Con base en estos datos un posicionamiento adecuado sería un programa cercano a las 5000 horas el cual equivaldría en México a unos 495 créditos. A pesar de esto el número de horas presenciales puede variar, dependiendo del modelo educativo que se emplee, por ejemplo, una cantidad de horas presenciales reducida que conlleva a que el alumno dedique un tiempo mayor a trabajo de estudio individual, o viceversa un currículo amplio en horas presenciales implica menor tiempo para el trabajo individual del alumno. Independientemente del tipo de modelo académico, el tiempo total del programa debe ser equivalente al tiempo dedicado para que un alumno de tiempo completo termine su programa en 5 años, en concordancia con los criterios de los países líderes. Con respecto a la distribución de las grandes áreas del currículo, los porcentajes pueden ser fijados de manera que se cumplan los criterios institucionales del IPN en cuanto a los porcentajes mínimos y por otro lado ubicarse dentro de los promedios iberoamericanos, debido a que la ABET de Estados Unidos especifica solo duración en dos áreas (1 año para ciencias básicas y 1.5 años para ciencias de la ingeniería), y el CTI de Francia no especifica porcentajes específicos. Para cumplir con la mayoría de los requisitos de los organismos acreditadores y estar dentro del estándar Iberoamericano, el grupo de ciencias básicas debe estar entre 25 y 35%, para las áreas de ciencias de la ingeniería e ingeniería aplicada, sumadas ambas el porcentaje debe estar entre el 40 y el 50%, para el área de ciencias sociales, humanidades y otros cursos el porcentaje debe estar alrededor del 11%, dentro de los requisitos institucionales se menciona el área terminal y de integración entre el 14 y el 25%. Con esta propuesta se podría pensar en establecer convenios de movilidad o de doble titulación con otras instituciones internacionales de Estados Unidos, Europa o Iberoamérica. Lo cual repercutiría en un beneficio para los egresados y para la proyección internacional del programa pudiendo recibir también alumnos de movilidad de programas similares en otras partes del mundo, así como asegurar estándares internacionales en cuanto a la distribución porcentual de la carga académica por áreas del currículo. La formación de los ingenieros en México y el mundo debe estar gobernada por principios de rigor y exigencia idénticos a los empleados en cualquier país o región del mundo con tradición y reconocimiento por la calidad de sus ingenieros. Así que no es en el componente técnico de la formación donde podrían encontrarse los factores

322 diferenciadores; por el contrario, en ese componente, el ingeniero debe ser decididamente universal y, desde esa perspectiva, estará preparado para ejercer su profesión con idoneidad y competencia en cualquier lugar del mundo. Con esta propuesta se podría pensar en establecer convenios de movilidad o de doble titulación con otras instituciones internacionales de Estados Unidos, Europa o Iberoamérica. Lo cual repercutiría en un beneficio para los egresados y para la proyección internacional del programa pudiendo recibir también alumnos de movilidad de programas similares en otras partes del mundo, así como asegurar estándares internacionales en cuanto a la distribución porcentual de la carga académica por áreas del currículo. BIBLIOGRAFÍA [1] Manuel Recuero López, Formación de ingenieros en España, Revista de la Facultad de Ingeniería, U.T.A.(Chile), Vol. 10, 2002, p [2] Ley Orgánica de Reforma Universitaria (LRU), Ley Orgánica, 11/1983, de 25 de agosto. B.O.E. de 1 de septiembre (España). [3] Boletín Oficial del Estado (B.O.E.), Num. 45, de [4] [5] Loi du 10 juillet 1934 relative aux conditions de délivrance et à l'usage du titre d'ingénieur diplômé. [6] Comission des titres d'ingenieur, Référence et Orientations, 5 ème édition, juin [7] Comission des titres d'ingenieur, Référence et Orientations, Cahier complémentaire, 5 ème édition, septembre [8] A Framework for Qualification of the European Higher Education Area, Bologna Working Group on Qualifications Frameworks, Ministry of Science, Technology, Copenhagen, [9] Graduate Attributes and Professional Competencies, Washington Accord Engineers Mobility Forum, Sydney Accord Engineering Technologists, Dublin Accord Mobility Forum, Ver June [10] Criteria for Accrediting Engineering Programs, Effective for Evaluations During the Accreditation Cycle, ABET, Inc., Baltimore, March, [11] Accreditation policy and procedure manual, Effective for Evaluations During the Accreditation Cycle, ABET, Inc., Baltimore, October, [12] ineers/ [13] [14] Cheminement pour obtenir le permis d'ingenieur au Québec, Cheminement pour obtenir le permis d'ingenieur au Québec, Montréal, [15] Ley Reglamentaria del Artículo 5 Constitucional, Relativo al Ejercicio de las Profesiones en el Distrito Federal, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 26 de mayo de 1945, Texto Vigente, Última Reforma D.O.F. 22/12/1993. [16] Ley de Profesiones del Estado de Aguascalientes, texto vigente. [17] Ley de Ejercicio de las Profesiones para el Estado de Baja California, texto vigente

323 [18] Ley de Profesiones para el Estado de Coahuila de Zaragoza, texto vigente [19] Ley de Profesiones para el Estado de Chihuahua, texto vigente, texto vigente [31] CACEI, Manual para acreditación de licenciatura, Anexo 1, Contenidos Temáticos Mínimos. [20] Ley para el Ejercicio de las Profesiones en el Estado de Durango, texto vigente [21] Ley para el Ejercicio de las Profesiones en el Estado de Jalisco, Reglamentaria de los Artículos 4 y 5 Constitucionales, texto vigente [22] Ley Sobre el Ejercicio de las Profesiones en el Estado de Morelos, texto vigente [23] Ley para el Ejercicio de las Profesiones y Actividades Técnicas en el Estado de Nayarit, texto vigente [24] Ley de Profesiones del Estado de Quintana Roo, texto vigente [25] Ley de Profesiones del Estado de Sinaloa, texto vigente [26] Ley para el Ejercicio de las Profesiones en el Estado de San Luís Potosí, texto vigente [27] Ley de Profesiones del Estado de Tlaxcala, texto vigente [28] Ley de Profesiones del Estado de Yucatán, texto vigente [29] Guía para el sustentante, Examen General para el Egreso de la Licenciatura en Ingeniería Mecánica, EGEL-IM, Centro Nacional de Evaluación para la Educación Superior, a. C., México, [30] Guía para el sustentante, Examen General para el Egreso de la Licenciatura en Ingeniería Industrial, EGEL-I.I. Centro Nacional de Evaluación para la Educación Superior, A. C. México, 2007.

324 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. "Rediseño curricular de un programa académico de ingeniería a la luz del modelo educativo del I.P.N." Tema: Diseño curricular M en C. Alejandro Mejía Carmona 1, Dr. Tiburcio Fernández Roque 2 y Dr. José Félix Vázquez Flores 3 RESUMEN El presente documento propone las bases para la definición del perfil profesional del Ingeniero en Aeronáutica; a través de la determinación de competencias profesionales; que se tomarán como bases de diseño curricular, en la formulación de los perfiles de egreso e ingreso y el mapa curricular, con fines de rediseño curricular del programa académico actual del Ingeniero en Aeronáutico que se ofrece en la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (ESIME) Ticoman, perteneciente al Instituto Politécnico Nacional (IPN). El contenido es resultado de la revisión/valoración consensuada de las propuestas y consideraciones de las aportaciones de personal académico, directivo, estudiantes, egresados, empleadores y profesionales, y en general a representantes de los distintos sectores del área aeronáutica; mediante la exposición de planteamientos y propuestas perfectamente fundamentadas en experiencia y conocimientos; en el seno de la Comisión de Diseño Curricular de la unidad académica. Esta dinámica género propuestas con juicios de valor y prospectivas interesantes e innovadoras en las distintas etapas del diseño curricular, en las cuales se visualizan las tendencias y preferencias globales en la profesión de la ingeniería en aeronáutica. ABSTRACT This document proposes the basis for defining the professional profile of an aeronautical engineer, through the determination of professional competence, to be taken as the basis for curriculum design in the formulation of graduate and admission profiles and curricular map, for purposes of redesign the current academic program curriculum aeronautical engineer, offered in the School of Mechanical and Electrical Engineering (ESIME) Ticoman, belonging to the National Polytechnic Institute (IPN). The content is the result of the review / assessment of the proposals agreed and considerations of the contributions of academic staff, managers, students, graduates, employers and professionals and the general representatives of various sectors of the aeronautical area, by exposing approaches and proposals perfectly founded in experience and knowledge within the Commission on Curriculum Development of the academic unit. This gender dynamic proposals with value judgments and prospective interesting and innovative in various stages of curriculum design, in which are show global preferences and trends in the profession of engineering in aeronautics.

325 Palabras claves: Diseño Curricular, Competencia Profesional, Perfil Profesional. Keywords: Curricular Design, Professional Competence, Professional Profile INTRODUCCIÓN En 2008 en la ESIME unidad profesional Ticoman se ha constituido y guiado a la luz de los materiales para la reforma curricular del IPN, un grupo de trabajo denominado Comisión de Diseño Curricular; que ha tenido hasta la fecha entre otras el desarrollo de iniciativas encaminadas al rediseño curricular del programa académico actual del Ingeniero en Aeronáutica; para la cual la determinación de competencias profesionales se ha constituido en el punto de partida del rediseño curricular del programa académico. El trabajo que aquí se describe consiste en establecer una descripción clara, simple y completa de las competencias profesionales del Ingeniero en Aeronáutica. Para ello se parte del trabajo existente, llevando a cabo un análisis y valoración de las definiciones de perfiles y competencias propuestas en referentes institucionales, nacionales y principalmente internacionales, con una perspectiva profesional. Además de las competencias específicas de la profesión, se hace una valoración de cómo desarrollar las competencias genéricas, definiendo los aspectos claves a tener en cuenta a la hora de describir estas competencias. Como resultado del debate y estudio crítico desarrollado, se redefinen perfiles y competencias, desarrollando una base para rediseñar el programa académico del Ingeniero en Aeronáutica. En este sentido los autores del presente trabajo consientes de la importancia que contiene la determinación las competencias profesionales que deben de adquirir o desarrollar los ingenieros egresados del programa académico de esta carrera y las funciones que pueden desempeñar tales ingenieros dentro del ejercicio de su profesión con una visión de competitividad global, como resultado de sus estudios superiores, propone el presente trabajo cuyos resultados pueden ser utilizados para los siguientes propósitos, entre otros: Servir como instrumento al comité de rediseño curricular de la ESIME Ticoman para establecer las competencias que tienen y las funciones que pueden desempeñar los profesionales de la ingeniería en aeronáutica. Servir de referencia a los estudiantes y a los profesionales de la Ingeniería en Aeronáutica respecto a las competencias y a las funciones propias de cada campo profesional. Suministrar información a los colegios o estado para la

326 adopción o el ajuste de políticas de la educación superior relacionadas con la formación de los Ingenieros en Aeronáutica. Servir como marco de referencia a los sectores gremial y empresarial respecto a la formación y a las capacidades que tienen los ingenieros recién egresados de la carrera de Ingeniería en Aeronáutica. Brindar información a las escuelas y/o a programas de Ingeniería Aeronáutica para el diseño, la actualización y la evaluación de los currículos, en relación con la formación de competencias. Aportar información para apoyar al Consejo para la Acreditación de la Educación Superior (COPAES) para la puesta en marcha de otras evaluaciones de competencias para profesionales de esta área. Servir como referencia para comparar las competencias profesionales de los ingenieros egresados de ESIME con las competencias profesionales de los ingenieros de otros países. Tomarse como referencia para la realización de proyectos similares en otras especialidades de la ingeniería o en otras áreas del conocimiento. MARCO TEÓRICO-CONCEPTUAL Después de analizar y comparar las concepciones planteados por diversos autores, en el contexto teórico - conceptual del trabajo, se decidió adoptar como conceptos, definiciones y metodologías las siguientes: Diseño Curricular: Proceso de toma de decisiones para la elaboración del currículum, previo a su desarrollo, que configure flexiblemente el espacio instructivo donde se pondrá en práctica, mediante un proceso de enseñanza-aprendizaje del que el proyecto curricular es su visión anticipada [1]. Perfil Profesional: Conjunto de realizaciones profesionales que una persona puede demostrar en las diversas situaciones de trabajo propias de su área ocupacional, una vez que ha completado el proceso formativo [1]. Competencia Profesional: Al resultado de la integración, esencial y generalizada de un complejo conjunto de conocimientos, habilidades y valores profesionales, que se manifiesta a través de un desempeño profesional eficiente en la solución de los problemas de su profesión, pudiendo incluso resolver aquellos no predeterminados [2]. Con esta definición las competencias profesionales asumen el enfoque de la formación basada en competencias. Este enfoque se refleja en la estructura y la organización de los documentos base de cada competencia. Determinación de la Competencia Profesional La determinación de la competencia profesional del Ingeniero [3] se construye, en cada área profesional, articulando las perspectivas de los mundos del trabajo y de la formación. En el perfil profesional se hace presente de modo privilegiado la perspectiva de los actores del mundo del trabajo. En las bases curriculares se hace presente

327 de modo privilegiado la perspectiva de los actores del sistema educativo. La competencia profesional del Ingeniero, entonces, se formula desde el punto de vista de las realizaciones que se esperan de él en las situaciones y contextos reales de trabajo propios de su área ocupacional. Este análisis se orienta por tres objetivos: Identificar las actividades profesionales que definen el perfil del técnico, concebidas como desempeños complejos que involucran y movilizan capacidades transferibles a diversos contextos. Definir los estándares o criterios de realización a partir de los cuales la actividad del Ingeniero pueda ser evaluada como competente. Estos criterios reflejan la complejidad de dimensiones que se utilizan en el mundo del trabajo para evaluar la profesionalidad de un desempeño. Definir los alcances y las condiciones del ejercicio profesional en que se desenvuelve la actividad del Ingeniero. Partiendo de una primera caracterización de la competencia general de Ingeniero, el análisis de su desempeño en situación de trabajo se realiza a través de tres niveles de especificación de sus competencias. Niveles de especificación de competencias: Primer nivel de especificación: áreas de competencia. En el primer nivel de especificación del perfil se delimitan a través del análisis del campo profesional las grandes áreas de actividad en las que el Ingeniero interviene poniendo en juego sus capacidades. Las áreas de competencia suelen coincidir con funciones fundamentales y permanentes que deben garantizarse en los distintos ámbitos de trabajo de su área ocupacional. Un área de competencia es un recorte amplio de actividades agregadas. Al identificarla, sólo se afirma que es dentro de ella que el profesional deberá definir sus competencias. El alcance y el nivel de esta competencia se determinan en otros niveles de especificación del perfil. Segundo nivel de especificación: subáreas de competencia. En el segundo nivel de especificación se descomponen las áreas de competencia partiendo del análisis de los procesos involucrados en ellas en agrupamientos significativos de actividades afines. Los procedimientos de análisis utilizados se adaptan a cada campo profesional y pueden seguir diferentes criterios. En algunos casos esta descomposición se realiza identificando distintas fases de un mismo proceso, en otros identificando procedimientos, objetos o medios de producción intervinientes. Tercer nivel de especificación: actividades. En el tercer nivel de especificación se identifican las actividades que el técnico debe desarrollar en su práctica profesional, dentro de cada una de las subáreas de competencia. Como en el caso

328 anterior, los procedimientos de análisis utilizados se adaptan a cada campo profesional y pueden seguir criterios basados en la identificación de distintas fases de un mismo proceso, o en la diferenciación según objetos o medios de producción intervinientes. En la formulación de las actividades del perfil se utiliza, como principio fundamental, la puesta en juego de capacidades complejas transferibles a diferentes contextos. Son estas actividades junto con sus criterios de realización y con la descripción de las condiciones del ejercicio profesional las que permiten delimitar el nivel y los alcances de las competencias del técnico y, por tanto, lo que el sistema educativo deberá tomar como referencia para la formulación de las capacidades profesionales y la organización de los Criterios de realización: En el tercer nivel de especificación de perfil se establecen criterios o estándares que se utilizan en situación de trabajo para evaluar cuándo la realización de estas actividades es considerada competente. Esos estándares se denominan criterios de realización. Ellos reflejan las diversas dimensiones a través de las cuales los actores del mundo del trabajo determinan la calidad profesional de la actuación del Ingeniero. Incluyen aspectos técnicos, normativos, actitudinales y de interacción social. Alcances y condiciones del ejercicio profesional Las actividades profesionales del Ingeniero se desarrollan por definición en contextos siempre específicos que presentan exigencias y expectativas de distinto alcance. Una misma actividad en contextos diversos puede asumir formas y poner en juego capacidades diferentes. De allí la necesidad de identificar algunos indicadores que permitan delimitar el alcance y las condiciones del contexto de ejercicio profesional en el cual se inscriben las realizaciones de los Ingenieros. Los alcances y condiciones del ejercicio profesional del Ingeniero se establecen para cada área de competencia teniendo en cuenta: Los principales resultados esperados del trabajo. Los medios de producción o de tratamiento de la información con los que trabaja. Los procesos, técnicas y regulaciones normativas que caracterizan su entorno. Los datos e información que utiliza en su actividad. Las relaciones funcionales y/o jerárquicas. A continuación en la figura 1 se presenta el formato de la matriz desarrollada en base a la metodología mencionada.

329 COMPETENCIA 1: Subcompetencia 1.1. Actividades: Criterios de realización: Alcances y condiciones del ejercicio profesional: Resultados esperados del trabajo: Procesos de trabajo y producción: Técnicas y normas: Datos y/o información disponibles y/o generados: Relaciones funcionales y/o jerárquicas en el espacio social de trabajo: DESARROLLO Figura 1. Formato de matriz para desarrollar competencias profesionales. En la primera fase se realizó investigación documental relativa a los aspectos relacionados con la terminología y definición respecto de los conceptos, definiciones y metodologías del contexto del trabajo. En este sentido, se reviso documentación al respecto, institucional [4] y [7]; nacional e internacional [1], [2], [5],[6] y [8]; donde se hace una descripción y catalogación de las competencias. En una segunda fase, se identificaron bajo el concepto de benchmarking instituciones de acreditación de programas académicos de ingeniería en aeronáutica instituciones educativas de enseñanza de la ingeniería en aeronáutica de excelencia en el país [9], [10], [11] y en el extranjero [12]- [33]. Se consulto la página electrónica de las instituciones seleccionadas y se recuperaron, como mínimo, la información relativa al perfil de egreso, plan de estudios y estrategias de enseñanza y aprendizaje; se revisaron documentos correspondientes a los organizamos nacionales e internacionales de e acreditación de programas académicos de ingeniería en aeronáutica y programas académicos de formación de Ingenieros en aeronáutica de Europa, Norteamérica y Latino América, y se realizaron valoraciones con un enfoque de liderazgo y mejores practicas en el desarrollo de ciencia y tecnología de aeronáutica y aeroespacial. En una tercera fase, se planteo el desarrollo de un documento preliminar, a la vista de los problemas y lagunas encontradas en la revisión de los referentes consultados; el cual se presento en plenaria a la comisión de rediseño curricular y con base en este trabajo se llevo a cabo íntegramente en reuniones del grupo, y se fueron desarrollando punto a punto cada uno de los aspectos, valorando las perspectivas de los productos de los referentes, y reflexionando sobre la situación profesional existente en el mercado laboral. Así en base al marco teórico conceptual y el procedimiento establecido se logró determinar las siguientes competencias profesionales del Ingeniero en Aeronáutica:

330 COMPETENCIA 1: PROYECTAR, DISEÑAR, CALCULAR Y CONSTRUIR AERONAVES. Subcompetencia 1.1. Concebir los parámetros de la aeronave. Actividades: Recibir e interpretar los requerimientos del proyecto. Analizar el requerimiento y planificar la investigación preliminar con las otras áreas y organismos intervinientes en el proyecto. Establecer los objetivos definitivos del proyecto. Definir las especificaciones de la aeronave a proyectar. Criterios de realización: Analizar las necesidades del mercado actual y a plazos futuros en la categoría de la aeronave. Seleccionar las tecnologías disponibles en función de su accesibilidad de fabricación, sus costos y ventajas. Seleccionar los sistemas, componentes y partes disponibles y en desarrollo (motores, aviónica, etc.) de acuerdo al requerimiento. Indicar metas a cumplir, costos iniciales y de operación. Detallar los recursos necesarios para las etapas de investigación, desarrollo y experimentación. Calcular los costos de desarrollo y posible amortización. Prevér otros factores que configuren el entorno del proyecto. Definir las ventajas y/o características salientes del mismo que se pretenden lograr para alcanzar preferencias en el mercado. Establecer especificaciones que cuantificadamente fijen características (parámetros) que deberá poseer la aeronave. Productos esperados del trabajo: Planos y memorias técnicas. Hojas de especificaciones de dimensiones, materiales y detalles constructivos de acuerdo con las normas. Documentación especifica del proceso de certificación. Prototipos construidos de acuerdo con el diseño y con lo establecido en el desarrollo del proyecto. Utilajes y herramientas especiales para la construcción del prototipo. Procedimientos para ajustes y ensayos de calidad y fiabilidad del prototipo. Catálogos de partes. Informes técnicos normalizados. Manual de procedimientos. Medios de producción. Computadoras y sus accesorios para diseño (impresoras, plotters). Utilitarios para dibujo asistido (CAD). Utilitarios de diseño de componentes estructurales y simulación de comportamiento estructural. Utilitarios de simulación de comportamiento aerodinámico. Equipamiento necesario y adecuado para diseño y proyecto. Herramientas comunes y especiales para la fabricación de estructural aeronáuticas. Subcompetencia 1.2. Determinar las etapas del anteproyecto. Actividades: Criterios de realización: Utilajes y bancadas. Definir la secuencia del trabajo de anteproyecto y los recursos necesarios. Indicar recursos en función de los objetivos y especificaciones establecidas para el anteproyecto. Establecer los recursos necesarios en las áreas de cálculo (sistemas informáticos), investigación (laboratorios) y tecnologías (desarrollo de modelos, probetas, bancos de ensayo y prototipos). Instrumental de medición de propósito general y específico, de verificación y de control. Máquinas herramientas de uso normal en aeronáutica. Máquinas especiales para trabajado de materiales. Equipamiento para tratamientos térmicos y superficiales. Manuales de normas y especificaciones técnicas nacionales e

331 Planificar el trabajo. Desarrollar un sistema de control de gestión del anteproyecto. Especificar las tareas utilizando métodos de investigación de operaciones, y métodos de optimización del proceso en tiempos y costos. Coordinar las tareas con las otras áreas no técnicas. Prevér el seguimiento del proceso en las dimensiones de calidad técnica, costos y plazos. internacionales. Bibliografía específica de cálculo y diseño. Folletería y manuales de fabricantes de componentes, sistemas y aeronaves, similares a la del proyecto. Laboratorios y equipamiento de ensayo. Túneles de viento. Procesos de trabajo y producción. Definición y/o detección de las necesidades y demandas que puedan dar origen a nuevos desarrollos aeronáuticos. Tabla 1. Matriz desarrollada para la competencia profesional # 1 del Ingeniero en Aeronáutica. COMPETENCIA 2: PROYECTAR, DISEÑAR, CALCULAR E INSTRUMENTAR SISTEMAS, PROCESOS Y METODOS PARA LA OPERACIÓN DEL TRANSPORTE AEREO. Subcompetencia 2.1: Asesorar en la selección de una aeronave adecuada a los requerimientos del cliente. Actividades: Interpretar las demandas de clientes, de empresa/s de comercialización, y las leyes normas y procedimientos para el abastecimiento / comercialización. Planificar, coordinar y controlar las actividades propias. Realizar y controlar el proceso de selección -adquisición y asesoramiento Criterios de realización: Identificar los objetivos y funciones del proceso/instrumental, los requerimientos y restricciones tecnológicas y de costos. Aplicar las normas y procedimientos. Identificar, registrar y clasificar el conjunto de proveedores/clientes. Coordinar y compatibilizar los requerimientos de compra de los distintos sectores. Evalúar la necesidad y pertinencia de los plazos de entrega. Establecer un conjunto adecuado de prioridades, relacionando costos, calidad, seguridad, y plazos de entrega. Dimensionar adecuadamente el alcance del proceso de compra (directa, concurso de precios, licitación, etc.) de acuerdo con las normas internas vigentes. Controlar que se cumplan los pasos, pautas, gastos y plazos predeterminados en la planificación y programación de las acciones de abastecimiento. Redactar las especificaciones técnicas de acuerdo con el sector requeriente (compra). Productos esperados del trabajo: Documentos con los asesoramientos, indicaciones, y términos del abastecimiento en tiempo y forma de la aeronave requerida, de acuerdo con las características establecidas. Optimización de la ecuación costo/calidad/confiabilidad/servicio posventa/plazos de entrega. Implementación de métodos de compra conforme a los procedimientos y normativas internos y externas de la empresa. Medios de producción. Bibliografía, folletos, manuales con especificaciones técnicas de la aeronave a seleccionar, asesorar, abastecer o comercializar. Movilidad, sistemas de comunicación y transporte, infraestructura: muebles, equipos, oficinas, sistemas de comunicación. Sistemas informáticos. Programas específicos. Procesos de trabajo y producción. Métodos y procedimientos de verificación de las condiciones de la aeronave. Métodos de selección y muestreo. Procedimientos de compra (licitación, compra directa, concurso de precios).

332 comercialización. Registrar e Informar a las áreas interesadas. Analizar las especificaciones técnicas de la demanda con las características de la propia oferta (venta). Formalizar una oferta conveniente en tiempo y forma (venta). Analizar, en conjunto con el sector requeriente, las características técnicoeconómicas de las ofertas y se adjudica la más conveniente de acuerdo a las normas (compra). Incluir en todo el proceso de selección/venta las normas y procedimientos en seguridad, calidad, medio ambiente y gestión. Comunicar fehacientemente a todos los sectores internos y externos de la compañía. Procedimientos y estrategias de ventas. Técnicas y normas. Normas de calidad, productividad, seguridad y costos. Normas de Procedimientos. Normas y procedimientos de higiene y de medición del impacto del medio ambiente. Datos y/o información disponibles y/o generados. Plan y programa de asesoramiento. Plan y programa de mantenimiento. Demandas de los distintos sectores. Detalle y clasificación de proveedores/clientes. Prioridades. Cronograma de compra. Especificaciones técnicas de la aeronave, sistemas, equipos, y/o partes aeronáuticas. Distribución de espacios y cronograma de almacenaje. Costos y beneficios derivados de nuevas especificaciones. Relaciones funcionales y/o jerárquicas en el espacio social de trabajo. Integra equipos interdisciplinarios, debiendo mantener comunicación efectiva con los sectores internos (externos) requirentes. Participa individualmente en los procesos de compra-venta asumiendo la representación de la empresa en el proceso de asesoría. Subcompetencia 2.2: Planificar, organizar y gestionar sistemas y servicios de navegacion aerea Actividades: Estructurar, organizar y coordinar el transporte aereo. Planificar rutas y lineas de transporte aereo. Planificar, diseñar e implantar sistemas de gestion de trafico aereo. Supervisar las tecnicas y procedimientos de control de navegabilidad aerea. Criterios de realización: Identificar, analizar, evaluar y diagnosticar los sistemas de navegación y de comunicaciones instalados en las aeronaves y en tierra. Planificar vuelos a medio y largo plazo, evitando la saturacion del espacio aereo y de los aeropuertos, reduciendo las demoras. Realizar a traves de la observacion del cielo, del terreno y de los datos aportados por los instrumentos de vuelo. Subcompetencia 2.3: Proyectar y diseñar instalaciones aeroportuarias.

333 Actividades: Planificar y diseñar aeropuertos y bases aereas Realizar asistencia tecnica de obras en la ampliacion o modififcacion de aeropuertos Criterios de realización: Definir la localizacion, pistas, calles de rodaje, edificiois auxiliares, estacionaminetos de aeronaves, terminales de pasajaeros, terminales de carga, iluminacion, señalizacion, etc. De acuedo a la normalizacion internacional. Subcompetencia 2.4: Llevar a cabo arbitrajes y peritajes en investigacion de accidentes o ingenieria forense Actividades: Criterios de realización: Subcompetencia 2.5: Asesorar en lo relacionado con Ingenieria legal, economica y financiera en el ambito aeronautico Actividades: Criterios de realización: Tabla 2. Matriz desarrollada para la competencia profesional # 2 del Ingeniero en Aeronáutica. COMPETENCIA 3: PROYECTAR, DISEÑAR, CALCULAR Y MANUFACTURAR SISTEMAS, COMPONENTES Y PARTES AERONÁUTICAS. Subcompetencia 3.1. Modificar estructuras, sistemas y componentes aeronáuticos. Actividades: Obtener información relacionada con la modificación. Interpretar la documentación técnica. Elaborar la memoria técnica y gestionar su aprobación. Criterios de realización: Verificar si la información es adecuada a la modificación. Seguir el procedimiento establecido en la documentación técnica, boletín de modificaciones. Formular el objetivo de la modificación según la normativa vigente teniendo en cuenta criterios de calidad, seguridad, y costos. Croquizar en función de la modificación como establece la normativa. Calcular las modificaciones. Diseñar las modificaciones según la normativa vigente. Elegir materiales, herramientas y utilaje adecuados a la modificación. Argumentar y fundamentar el objetivo y los procedimientos establecidos en la memoria técnica. Resultados esperados del trabajo: Planos y Memorias Técnicas. Hojas de especificaciones de dimensiones, materiales, accesorios y detalles constructivos de acuerdo con las normas. Manual de Operación. Manual de entrenamiento. Medios de producción. Equipamiento necesario y adecuado para diseño y proyecto. Dibujo asistido (CAD). Utilitarios del diseño de componentes. Manuales de normas y especificaciones técnicas nacionales e internacionales. Bibliografía de métodos y técnicas así como de aplicaciones de diseño para ingeniería de detalle/producto. Procesos de trabajo y producción. Interpretación de los objetivos, características y funciones del equipamiento / instalaciones a diseñar.

334 Gestionar la actividad especificada en la memoria técnica. Ejecutar la modificación especificada en la memoria técnica. Realizar un informe técnico final. Estimar los recursos necesarios, evaluando los recursos obtenidos y los faltantes. Programar las tareas idenficando los responsables y coordinando las actividades con otras áreas y niveles involucrados. Verificar el cumplimiento de la actividades programadas. Ejecutar lo establecido y aprobado en la memoria técnica. Verificar y controlar la calidad de los procesos de ejecución. Documentar técnicamente la modificación según la norma nacional e internacional en donde se incluyen: memoria técnica, revisión del manual de vuelo y de mantenimiento, si corresponde. Detección de requerimientos. Relevamiento e interpretación de planos y especificaciones. Organización y ejecución del trabajo. Implementación de metodologías y criterios para la selección de equipamientos y componentes para equipamientos estándar, incluyendo en su dimensionamiento criterios ergonómicos de acuerdo a las normas de las especificaciones técnicas. Técnicas y normas. Métodos técnicos y normas de diseño manual y por computadora. Normas nacionales e internacionales para modificaciones estructurales, sistemas, equipos y utilajes aeronáuticos. Subcompetencia 3.2. Proyectar, diseñar, calcular y manufacturar utilajes y equipos auxiliares Actividades: Obtener e interpretar las características técnicas y funcionales de los utilizajes y equipos auxiliares. Gestionar la actividad específica en el proyecto/diseño. Obtener los recursos para producir la documentación técnica. Criterios de realización: Recepcionar e interpretar la demanda del requerimiento del área correspondiente, interpretando los objetivos y funciones de los utilajes y equipos auxiliares a diseñar. Identificar los componentes de los mecanismos, los diagramas de conexión a partir de las condiciones normales de funcionamiento de los equipos auxiliares. Estimar los recursos necesarios, evaluando los recursos disponibles y obteniendo los faltantes. Programar las tareas identificando los responsables y coordinando sus actividades con otras áreas/niveles involucrados. Verificar el cumplimiento de las actividades programadas. Acceder al instrumental de medición, los útiles, equipos (hardware) y programas de dibujo (software), manuales de especificaciones y normas materiales, insumos y Datos e información disponible y/o generada. Planos y documentaciones técnicas, normas nacionales e internacionales, folletos de fabricantes y proveedores equipos y componentes-, otros diseños similares (los copia creativamente adaptándolos a sus necesidades).información residente en redes (ie, INTERNET). Relaciones funcionales y jerárquicas en el espacio social de trabajo. En una oficina de diseño u oficina técnica, en conjunto con otros diseñadores, interdisciplinariamente y en equipo, reportando a un responsable, quien lo asiste en las cuestiones que lo exceden, lo supervisa y se responsabiliza de la integralidad o compatibilidad del diseño realizado, con el resto de los integrantes del equipo del proyecto.

335 Seleccionar dispositivos y equipos. Producir el diseño y especificar las características técnicas, los procedimientos y las normas. herramientas necesarias para croquizar, diseñar y producir la documentación técnica. Identificar las características de los dispositivos y equipos. Analizar y evalúan los catálogos de fabricantes y proveedores. Optar por la alternativa técnico económica más satisfactoria. Aplicar las normas de dibujo, tolerancias y simbología normalizada para realizar el croquis y diseño del componente para que reúna condiciones de interpretación, calidad y funcionalidad confiable y económicamente conveniente. Detallar el material, el conexionado, el acabado superficial, tratamiento térmico, las normas de control y ensayo del componente y el mecanismo donde funciona. Explicitar los procedimientos y las normas de control y ensayo final de las instalaciones y sus componentes. Verificar los parámetros dimensionales del utilaje. Establecer las normas y especificaciones básicas de mantenimiento en el utilaje auxiliar desarrollado. Verificar el diseño. Realizar los ajustes y simulaciones para lograr y comprobar las condiciones óptimas de funcionamiento de los componentes Construir utilajes y equipos auxiliares diseñados. Actividades: Disponer los esquemas iniciales y planos necesarios para la construcción del utilaje y equipos auxiliares. Seleccionar los materiales y la tecnología que se debe aplicar en función de la complejidad de la aplicación, de los medios disponibles y de los procedimientos mecánicos establecidos. Criterios de realización: Preparar la documentación técnica pertinente. Utilizar los medios disponibles y se aplican los procedimientos mecánicos establecidos, de acuerdo con los esquemas de la solución adoptada. Procurar los materiales necesarios para cumplimentar los esquemas diseñados en el proyecto. Disponer de documentación técnica adicional pertinente Realizar las modificaciones Procurar que su funcionamiento

336 finales de los sistemas de construcción necesarios para su optimización. Procurar los materiales necesarios para la construcción del utilaje y equipos auxiliares. Efectuar las interconexiones de los sistemas del utilaje y equipos auxiliares. Realizar pruebas funcionales. Subcompetencia 3.4. Construir prototipos. Actividades: Disponer los esquemas iniciales y planos necesarios para la construcción del prototipo. Seleccionar los materiales y la tecnología que se debe aplicar en función de la complejidad de la aplicación, de los medios disponibles y de los procedimientos aeronáuticos establecidos. Realizar las modificaciones finales de los sistemas de construcción necesarios para su optimización. se realice aplicando los procedimientos adecuados, respetando las normas de seguridad personal y de las partes y materiales aeronáuticos utilizados. Reúnir los materiales necesarios para la construcción del prototipo en función de la documentación del producto proyectado. Aplicar los procedimientos normalizados,evitando cortocircuitos o interrupciones. Asegurar una correcta sujeción entre los elementos checando cada paso del procedimiento. Probar, ajustar y/o modificar funciones efectuando tareas de control y registrando cada momento del procedimiento. Criterios de realización: Preparar la documentación técnica pertinente. Utilizar los medios disponibles y se aplican los procedimientos aeronáuticos establecidos, de acuerdo con los esquemas de la solución adoptada. Procurar los materiales necesarios para cumplimentar los esquemas diseñados en el proyecto. Disponer de documentación técnica adicional pertinente. Procurar que su funcionamiento se realice aplicando los procedimientos adecuados, respetando las normas de seguridad personal y de las partes y materiales aeronáuticos utilizados. Procurar los materiales Reúnir los materiales necesarios para la construcción del prototipo. necesarios para la construcción del prototipo en función de la documentación del producto proyectado. Disponer el utilaje para la construcción del prototipo. Definir las necesidades del utilaje apropiado. Preparar el utilaje necesario según las pautas establecidas. Armar el prototipo. Seguir las pautas, procedimientos y documentación técnica preparada.

337 Efectuar las interconexiones de los sistemas del prototipo. Realizar pruebas funcionales. Aplicar los procedimientos normalizados, evitando cortocircuitos o interrupciones. Asegurar una correcta sujeción entre los elementos. Probar, ajustar y/o modificar funciones necesarias para la puesta a punto, verificando el cumplimiento de las especificaciones técnicas establecidas, incluyendo el centraje del prototipo. Asegurar el cumplimiento de las especificaciones funcionales de la aplicación proyectada. Tabla 3. Matriz desarrollada para la competencia profesional # 3 del Ingeniero en Aeronáutica. COMPETENCIA 4: OPERAR Y MANTENER SISTEMAS, COMPONENTES Y PARTES AERONÁUTICAS. Subcompetencia 4.1. Planificar y ejecutar el mantenimiento de sistemas, componentes y partes aeronáuticas. Actividades: Buscar y obtener información Definir las actividades. Seleccionar el herramental, utilaje y equipamiento necesario para efectuar la operación y el mantenimiento. Efectuar el mantenimiento y la operación. Efectuar la evaluación primaria Criterios de realización: Contar con la Información en función del nivel de complejidad de la aeronave. Procurar según criterios de calidad, seguridad, higiene, e impacto ambiental los documentos de la aeronave, tanto los provistos por el fabricante como los producidos en servicio. Especificar las funciones y tareas, teniendo en cuenta la información obtenida y procesada. Prevér procedimientos de registro y control de cada actividad. Efectúar la selección en base a la documentación técnica específica y al criterio profesional. Seguir el criterio establecido en la documentación técnica y el criterio personal. Llevar a cabo el mantenimiento y operación según lo establecido, efectuando verificaciones por cada paso del procedimiento y registrando cada uno de ellos. Controlar el estado del sistema, Resultados esperados del trabajo: El sistema, componente y/o parte desmontado para su evaluación, reparación o mantenimiento. El sistema, componente y/o parte montado en condiciones de ser operado o puesto en funcionamiento en base a las especificaciones técnicas. Chequeo de todos los ítems especificados. Registros internos para puesta en servicio. Formularios tipo para puesta en servicio. Aeronave puesta en servicio. Medios de producción. Taller de montaje y/o desmontaje equipado con las herramientas y accesorios necesarios. Sistemas de recepción, manipulación y transporte dentro de los límites del taller: grúa, puente grúa, aparejo, autoelevador, soportes, bancadas, etc. Consumibles. Equipamiento para chequeo. Manuales de mantenimiento. Formularios tipo.

338 de la operación y el mantenimiento de los sistemas, equipos y partes aeronáuticas. Confeccionar la documentación técnica específica. Respetar en todo momento las normas básicas de seguridad. equipo o parte durante y después de la operación. Tener en cuenta criterios de seguridad. Registrar la evaluación según el protocolo establecido. Respetar las normas y se confecciona la documentación correspondiente al mantenimiento y operación. Procurar en todo momento la información necesaria, en particular la referente a las normas para la correcta operación del equipo. Subcompetencia 4.2. Montar y desmontar sistemas, componentes y partes aeronáuticas. Actividades: Obtener la información relacionada al montaje y desmontaje. Interpretar la documentación técnica. Gestionar la actividad específica. Efectuar el montaje y desmontaje. Criterios de realización: Tener en cuenta la información en función del nivel de complejidad del sistema, componente y/o parte de la aeronave. Procurar según criterios de calidad, seguridad, higiene, e impacto ambiental los documentos del sistema, componente y/o parte de la aeronave., tanto los provistos por el fabricante como los producidos en servicio y/o mantenimientos anteriores. Analizar la información técnica establecida en la documentación observando las acciones de seguridad y control de la actividad a llevar adelante. Estudiar los pasos normalizados a seguir. Estimar los recursos necesarios. Programar la tarea según procedimientos establecidos. Verificar la existencia de los elementos necesarios (ferretería aeronáutica para el desmontaje y montaje). Verificar la existencia de herramientas especiales (en caso de necesitarlas) y utilajes. Seguir el criterio establecido en la documentación técnica. Llevar a cabo la ejecución según lo establecido. Realizar los ensayos según lo indicado en la documentación técnica pertinente. Procesos de trabajo y producción. Obtención e interpretación de la información técnica relacionada con el montaje o desmontaje. Desarrollo del montaje y/o desmontaje (emplazamiento y conexionado) entendiendo los objetivos, características y funciones de los componentes y según las especificaciones del fabricante. Evaluación de las condiciones estructurales y funcionales para la instalación, que posibilitan luego la operatividad de los componentes, sistemas o partes. Contrastación del montaje y/o desmontaje con las especificaciones y descripción operativa, dadas en la documentación técnica. Elaboración de la documentación técnica final. Evaluación del estado operativo de la aeronave mediante verificación. Confección de los registros y formularios. Aceptación de la responsabilidad mediante rúbrica. Técnicas y normas. Técnicas indicadas para el montaje y desmontaje en la documentación técnica. Normas internas, nacionales e internacionales de operación y seguridad. Métodos y técnicas establecidas en la documentación específica. Normas aeronáuticas nacionales e

339 Efectuar la evaluación primaria del sistema, equipo o parte después del desmontaje y del montaje. Derivar o dar de baja el sistema, equipo o parte a la Sección o Departamento que corresponda, en el caso de desmontaje. Registrar la tarea. Controlar el estado del sistema, equipo o parte luego del desmontaje y montaje. Verificar el procedimiento y utilización de las medidas de seguridad. Determinar, en base a la evaluación primaria, si el material debe ser dado de baja o derivado a la sección que corresponda para su reparación. Se documenta la operación efectuada, según corresponda, controlando y registrando cada paso del procedimiento con criterios de calidad y seguridad. Se confecciona la tarjeta correspondiente a la causa del desmontaje. Subcompetencia 4.3. Retornar al servicio la aeronave. Actividades: Obtener e interpretar la información relacionada con el estado de la aeronave. Realizar el chequeo operativo de todos los ítems relacionados con la puesta en servicio. Confeccionar los registros y formularios requeridos. Ejercer la responsabilidad de la puesta en servicio de la aeronave. Criterios de realización: Se obtiene la documentación técnica necesaria según sea retorno al servicio luego del mantenimiento, del mantenimiento preventivo o de una alteración. Se analiza la información técnica, rescatando y resaltando los pasos que son vitales para la seguridad. Se estudian los pasos a seguir durante la puesta en servicio. Se procura el equipamiento necesario con los ítems relacionados con la puesta en servicio. Se siguen los procedimientos de seguridad establecidos y se registra cada uno de ellos. Se sigue el criterio establecido en la documentación técnica y el criterio personal. Se lleva a cabo la verificación de cada ítem de la documentación técnica. Se confeccionan los registros internos según las normas establecidas. Se confeccionan los formularios tipo establecidos por la autoridad competente. Se rubrica la documentación confeccionada aceptando las responsabilidades del caso. internacionales. Datos y/o información disponibles y/o generados. Planos y especificaciones técnicas. Manual de mantenimiento. Registros internos. Formularios tipo Relaciones funcionales y/o jerárquicas en el espacio social de trabajo. En un equipo de trabajo con otros técnicos y mecánicos de mantenimiento de aeronaves. En general trabaja con mecánicos de mantenimiento de aeronaves, a los que dirige y supervisa, y reporta a un responsable de la integridad del montaje o desmontaje. Requiere comunicación, interdisciplinaria y negociación creativa con los responsables de otras áreas. La relación funcional es variable según la categoría de la empresa (empresas de aerotransporte comercial, y las de aviación general). Es responsable en los programas de mantenimiento por su trabajo en determinada especialidad. En la función de inspección se responsabiliza por todos los elementos mantenidos por otros técnicos (conjunto de "items de inspección requerida"). En los casos de ser considerado en la categoría de "responsable Técnico" por la D.G.A.C1 puede explotar un servicio de transporte aéreo siendo responsable del retorno al servicio y mantenimiento en general, bajo los alcances establecidos en el manual de procedimientos de una Organización o taller aeronáutico de reparación aceptado por la D.G.A.C1 1 D.G.A.C.: Dirección General de

340 Aeronáutica Civil. Tabla 4. Matriz desarrollada para la competencia profesional # 4 del Ingeniero en Aeronáutica. COMPETENCIA 5: ENSAYAR Y EVALUAR SISTEMAS, COMPONENTES Y PARTES AERONÁUTICAS. Actividades: Obtener e interpretar la información relacionada con el ensayo. Tener en cuenta en sus actividades específicas las normas de seguridad. Respetar y observar en sus actividades específicas las normas de seguridad. Seleccionar el herramental y equipos para la instalación y el ensayo. Instalar el componente, equipo o parte en el banco de ensayo o en la aeronave. Instalar y/o aplicar el equipo de ensayo y/o elemento en la aeronave. Efectuar el ensayo y el relevamiento de datos. Evaluar el funcionamiento analizando la performace. Confeccionar la documentación técnica asociada al ensayo. Criterios de realización: La información es adecuada al ensayo. Obtener la documentación técnica necesaria y las necesidades de ensayos de materiales. Seguir los procedimientos de seguridad establecidos. Procurar las herramientas en función de la documentación técnica. Seguir los procedimientos de seguridad establecidos para cada caso. Procurar las herramientas e insumos en función de la documentación técnica. Estimar los recursos de equipamiento e insumos necesarios, evaluando los disponibles y procurando los faltantes. Seguir el procedimiento establecido en la documentación técnica. Seguir el procedimiento establecido en la documentación técnica. Relevar y registrar los datos. Controlar y verificar la marcha adecuada del programa de ensayos, determinando los adicionales necesarios. Evalúar el funcionamiento y según los resultados se sugiera la acción a seguir estableciendo medidas correctivas o preventivas. Producir la documentación según corresponda al ensayo. Resultados esperados del trabajo: Equipos, materiales, dispositivos, partidas, muestras, o piezas, caracterizados en sus parámetros estructurales, mecánicos y electromecánicos. Medios de producción. Laboratorios de ensayos: de materiales, mecánico, electromecánico, con su instrumental de análisis específico y los elementos para toma y registro de muestras y accesorios para procesamiento e interpretación de los resultados. Laboratorio de materiales y mecánica: balanza, densímetro, máquina universal de ensayos, penetrómetro, reómetro, viscosímetro. Instrumentos de propósito general: voltímetro, amperímetro, óhmetro, multímetro, osciloscopio y decibelímetro. Laboratorio electromecánico: banco de ensayos, panel de instrumentos. Procesos de trabajo y producción. Interpretación de los requerimientos y objetivos de los sectores demandantes. Planificación, coordinación y control de las tareas específicas de taller. Realización e interpretación de ensayos. Registro y comunicación de los resultados. Técnicas y normas. Normas y técnicas específicas para los distintos ensayos mencionados. Normas y técnicas de operación y mantenimiento básico del

341 Registrar y comunicar los resultados y novedades surgidos durante la realización de los ensayos. Registrar la información requerida según los procedimientos establecidos y comunicar oportunamente a las áreas interesadas. instrumental. Normas y técnicas internas de aseguramiento de la calidad. Normas y técnicas de seguridad y medio ambiente. Datos y/o información disponibles y/o generados. Normas y técnicas específicas para los distintos ensayos mencionados. Normas y técnicas de operación y mantenimiento básico del instrumental. Normas y técnicas internas de aseguramiento de la calidad. Normas y técnicas de seguridad y medio ambiente. Demandas de los diferentes sectores. Partes de novedades. Resultados de los ensayos realizados. Certificaciones de calidad. Sistema de medida. Información de soporte informático. Costos. Relaciones funcionales y/o jerárquicas en el espacio social de trabajo. Será responsable de los resultados, de la realización e interpretación de los ensayos efectuados, tanto individualmente como formando parte de un equipo de trabajo. Deberá interpretar instrucciones e información, programando y/o generando sus actividades. Dependerá funcional y jerárquicamente del nivel profesional correspondiente. Tabla 5. Matriz desarrollada para la competencia profesional # 5 del Ingeniero en Aeronáutica. COMPETENCIA 6: SELECCIONAR, ASESORAR, Y COMERCIALIZAR SISTEMAS, COMPONENTES Y PARTES AERONÁUTICAS. Subcompetencia 6.1. Seleccionar, asesorar, y abastecer. Actividades: Interpretar las demandas de clientes, de los distintos sectores de planta de fábrica, de empresa/s de comercialización, y las normas y procedimientos para el abastecimiento / comercialización. Planificar, coordinar y controlar las actividades propias. Criterios de realización: Se identifican los objetivos y funciones del proceso/instrumental, los requerimientos y restricciones tecnológicas y de costos. Se aplican las normas y procedimientos. Se identifica, registra y clasifica el conjunto de proveedores/clientes. Resultados esperados del trabajo: Abastecimiento en tiempo y forma del sistema, equipo y/o parte aeronáutica requerida, de acuerdo con las características necesarias. Optimización de la ecuación costo/calidad/confiabilidad/servicio posventa/plazos de entrega. Implementación de métodos de compra conforme a los

342 Realizar y controlar el proceso de selección -adquisición y asesoramiento comercialización. Registrar e Informar a las áreas interesadas. Se coordinan y compatibilizan los requerimientos de compra de los distintos sectores. Se evalúa la necesidad y pertinencia de los plazos de entrega. Se establece un conjunto adecuado de prioridades, relacionando costos calidad productividad y plazos de entrega. De las acciones de Se dimensiona adecuadamente el alcance del proceso de compra (directa, concurso de precios, licitación, etc.) de acuerdo con las normas internas y externas vigentes. Se controla que se cumplan los pasos, pautas, gastos y plazos predeterminados en la planificación y programación abastecimiento. Se redacta las especificaciones técnicas de acuerdo con el sector requeriente (compra). Se analiza las especificaciones técnicas de la demanda con las características de la propia oferta (venta). Se formaliza una oferta conveniente en tiempo y forma (venta). Se analiza, en conjunto con el sector requeriente, las características técnicaeconómicas de las ofertas y se ha adjudicado la más conveniente de acuerdo a las normas (compra). Se incluye en todo el proceso de selección/venta las normas y procedimientos en seguridad, calidad, medio ambiente y gestión industrial. Se comunica fehacientemente a todos los sectores internos y externos de la compañía. Subcompetencia 6.2. Gestionar la logística dentro de la industria de la aeronáutica. Actividades: Criterios de realización: Organizar y controlar los Se prevén los suministros procedimientos y normativas internos y externas de la empresa. Medios de producción. Bibliografía, folletos, manuales con especificaciones técnicas de los sistemas, equipos, y/o partes a seleccionar, asesorar, abastecer o comercializar. Movilidad, sistemas de comunicación y transporte, infraestructura: muebles, equipos, oficinas, sistemas de comunicación. Sistemas informáticos. Programas específicos. Procesos de trabajo y producción. Métodos de verificación del equipamiento. Métodos de selección y muestreo. Procedimientos de compra (licitación, compra directa, concurso de precios). Procedimientos y estrategias de ventas Técnicas y normas. Normas de calidad. Normas de Procedimientos. Normas y procedimientos de seguridad, calidad, medio ambiente. Datos y/o información disponibles y/o generados. Plan y programa de producción y mantenimiento. Demandas de los distintos sectores de la planta. Detalle y clasificación de proveedores/clientes. Prioridades. Cronograma de compra. Especificaciones técnicas de sistemas, equipos, y/o partes aeronáuticas. Distribución de espacios y cronograma de almacenaje. Costos y beneficios derivados de nuevas especificaciones de productos. Relaciones funcionales y/o jerárquicas en el espacio social de trabajo. Integra equipos interdisciplinarios, debiendo mantener comunicación efectiva con los sectores internos (externos) requirentes: producción, mantenimiento, montajes, etc. Participa individualmente en los procesos de compra-venta asumiendo la representación de la empresa.

343 suministros. Asignar espacios de almacenamiento dentro del plan ( lay-out ) operativo de planta. Organizar y controlar el almacenaje y los suministros a producción. Organizar y controlar la expedición Organizar y controlar el transporte de materias primas y/o productos terminados. Interactuar e intercambiar información con personal perteneciente a otras áreas o sectores de la planta. Analizar la información recibida y evaluar su incidencia sobre planes y programas de producción y suministros en curso. necesarios para asegurar el flujo de producción, las áreas de almacenamiento de los materiales y la programación de su movimiento. Se establecen las zonas de almacenamiento de acuerdo a la secuencia de operaciones, de forma de minimizar los movimientos. Se comunica la ubicación adecuada de los materiales y se ha recibido la conformidad sobre su disponibilidad para la producción. Se recibe la documentación de despacho y los materiales son acondicionados según especificaciones de acuerdo a la modalidad de despacho y transporte. Se programa el embalaje y el despacho de acuerdo a la modalidad prevista y las necesidades de la planta y del cliente. Se elabora y/o controla la documentación que ampara el despacho. Se recibe y emite oportunamente información sobre las actividades del sector a cargo, de acuerdo a los procedimientos establecidos. Se clasifica y organiza la información recibida y se adoptan las medidas Subcompetencia 6.3. Participar en el desarrollo de proveedores de materias primas e insumos o en la comercialización de productos. Actividades: Colaborar en el análisis de las posibilidades de proveedores para suministrar los materiales requeridos. Asistir en las posibilidades de modificación de procesos, en las especificaciones de materias primas o insumos. Asistir en el análisis de eventuales modificaciones en el equipamiento Criterios de realización: Se recibe documentación técnica sobre productos y potenciales proveedores. Se analizan las alternativas de modificaciones de productos o procesos en especificaciones de materiales y costos. Se analizan las necesidades de modificaciones en el equipamiento derivadas de cambios en especificaciones de materiales, de equipamiento o almacenaje por cambio en los procesos o proveedores de

344 Asistir en el análisis de costo/beneficio de provisión o reemplazo de materias primas o insumos en el proceso productivo. Efectuar inspecciones a las instalaciones de proveedores para verificación de sus capacidades de provisión en cantidad, oportunidad y calidad de los materiales requeridos. Verificar la eventual certificación por normas de calidad (ISO 9000, o similares) por parte de los proveedores. Asistir al Sector Ventas en la comercialización de productos, en relación a sus especificaciones, necesidades del cliente y eventuales adaptaciones en materiales o procesos para responder a las necesidades. Evaluar costos/beneficios para el cliente o la empresa de la adopción de especificaciones codificadas deproductos. materiales. Se colabora en el análisis costo beneficio de modificaciones de materiales y/o procesos productivos y/o de mantenimiento. Se visitan y evalúan proveedores siguiendo normas de procedimientos de inspección o auditoria. Se elaboran los informes correspondientes a las auditorias o inspecciones. Se solicitan y evalúan las certificaciones sobre cumplimiento de normas de calidad. Se asiste técnicamente al sector de Ventas en su relación con clientes sobre especificaciones de productos y eventuales adecuaciones de especificaciones. Se asiste a Ventas en las relaciones posventas con los clientes. Se efectúan cálculos de costos y beneficios derivados de modificaciones potenciales en las especificaciones de productos. Tabla 6. Matriz desarrollada para la competencia profesional # 6 del Ingeniero en Aeronáutica. COMPETENCIA 7: GENERAR Y/O PARTICIPAR DE EMPRENDIMIENTOS. Subcompetencia 7.1. Identificar el emprendimiento. Actividades: Identificar y dimensionar la demanda. Calificar y clasificar las necesidades que satisface el producto o servicio objeto del negocio. Definir las especificaciones del producto o alcance de prestación de servicios. Definir el ciclo de producción y recursos necesarios Criterios de realización: Se realiza un estudio de mercado recurriendo a las técnicas y métodos apropiados. Se ordena y grava el producto o servicio en función del tipo de necesidad que satisface, las características de uso, utilidad y valor ya sea éste único, durable, final, intermedio y sus combinatorias. Se establecen las especificaciones del producto destacando el tipo y calidad del material, forma, tamaño, cantidad y tratamientos Se acota el alcance básico y eventual de los mismos para la Resultados esperados del trabajo: Participación en la formulación y evaluación técnico-económica del proyecto. Programación adecuada y puesta en marcha del emprendimiento. Equipos e instalaciones funcionando de acuerdo con el programa de producción establecido. Obtención de pro2ductos y subproductos acorde con los estándares fijados. Gestión del emprendimiento asegurando su óptima operatividad, máxima competitividad y mayor rentabilidad posibles.

345 Definir las tareas relacionadas con la actividad comercial. Definir las tareas administrativas, contables, financieras e impositivas. de prestación de servicios Se establecen y documentan las técnicas de aplicación, el ciclo de elaboración y los recursos requeridos para realizar las operaciones de producción y control. Se definen los medios requeridos para la comercialización y/o fabricación: lugar, instalaciones, útiles, promoción, distribución, personal y modalidad de atención. Se definen y cuantifican las tareas administrativas de verificación y control, facturación y cobranza, compras, pagos, contabilidad, finanzas, cargas sociales e impositivas. Subcompetencia 7.2. Evaluar la factibilidad técnico-económica del emprendimiento. Actividades: Definir el sistema de costos y las tareas para contabilizarlos. Determinar los costos industriales del proyecto. Definir el plan y el presupuesto de ventas, producción y finanzas. Criterios de realización: Se marcan los criterios para elegir el sistema de costos industriales y las tareas para contabilizarlos. Se contabilizan los gastos directos a partir de los requerimientos de las especificaciones, el proceso, los medios operativos, la comercialización y el acarreo. Se contabilizan los gastos indirectos a partir de los requerimientos impositivos, por servicios, por seguros y por la actividad productiva, comercial, administrativa y financiera. Se establece y marca el plan y el presupuesto de ventas a partir de los datos aportados por el estudio de mercado acerca de la estacionalidad del producto, volúmenes, precio y modalidad de ventas. Se ordena el presupuesto de producción a partir de los requerimientos para abastecer el plan de ventas. Se aclara el presupuesto financiero a partir de los fondos disponibles más los cobros que se realicen en el curso del Medios de producción. Capital. Financiamiento. Recursos humanos. Equipamiento necesario para el proyecto. Ensayos y pruebas. Equipos e instalaciones seleccionados. Dispositivos de seguridad. Sistemas de control e instrumentación. Dispositivos de protección. Equipos de emergencia. Sistemas de comercialización. Registros contables. Procesos de trabajo y producción. Cálculo de ventajas comparativas. Dimensionamiento de recursos. Construcción de mapa de ofertas. Determinación de recursos humanos, términos de referencia, alcance y costo para la formulación del proyecto. Realización de cronograma de actividades y de inversiones. Definición de figura jurídica del emprendimiento. Procedimientos normalizados de operación. Métodos de verificación de equipos e instrumental. Métodos de ajuste. Métodos de regulación.

346 Estudiar proyectos técnica y económicamente para determinar su rentabilidad y tomar decisiones. ejercicio contra las obligaciones de pago existentes más las que se deban librar en el curso del ejercicio y ajustando el saldo con financiación externa. Se analizan las variables técnico económicas del proyecto de inversión proyectando un cuadro de resultados a futuro (a Valor Actual Neto =VAN) a partir de las hipótesis de ingresos por ventas y de egresos por producción, comercialización y finanzas. Con el resultado se ha contribuido a cancelar el resto de gastos y el saldo resultante tomado como beneficio del negocio se lo ha relacionado con el capital invertido para determinar la rentabilidad del proyecto y compararla con los índices usuales de rentabilidad para la toma de decisión. Subcompetencia 7.3. Programar y poner en marcha el emprendimiento. Actividades: Gestionar la documentación para la constituir una microempresa. Adquirir los equipos, las instalaciones, el herramental instrumental necesario para llevar a cabo el emprendimiento. Instalar equipos y elementos auxiliares. Poner en marcha el emprendimiento. Criterios de realización: Se encuentra la documentación necesaria para constituir la figura jurídica para operar la empresa. Se solicitan las cotizaciones, negociado las condiciones y efectuado las compras correspondientes. Se obtienen los financiamientos previstos. Se hacen las instalaciones de acuerdo a lo planificado y programado. Se hacen pruebas de puesta en marcha de los equipos e instalaciones. Se efectúan las primeras operaciones comerciales. Se efectúan los registros contables. Técnicas y normas. Normas y procedimientos de higiene, seguridad, calidad, gestión y de protección ambiental. Métodos estadísticos. Métodos de cálculo y evaluación de resultados. Especificaciones técnicas de productos y subproductos. Procedimientos de compra y de venta. Estudio de mercado. Definición del plan de ventas. Proyecto de cuadro de resultados a futuro. Optimización. Datos y/o información disponibles y/o generados. Mercado potencial. Identificación de clientes y proveedores. Descripción del proceso. Actividades a realizar de acuerdo a los cronogramas previstos. Especificaciones técnicas de productos, subproductos, insumos y materias primas. Características de sistemas, equipos, y partes aeronáuticas. Sistemas de medidas. Producción estimada cuali y cuantitativa del producto o servicio a suministrar. Oferta. Precios.

347 Recursos estimados: humanos, temporales. Estructura legal y legislación involucrada. Inversiones necesarias. Tecnología seleccionada. Impuestos. Cargas sociales. Rentabilidad. Beneficios. Detalle de proveedores y clientes. Listado de actividades, precedencias y camino crítico del proyecto y de la ejecución. Listado de prioridades en relación costo-calidad. Secuencia de operaciones para la puesta en marcha y parada. Índices de rentabilidad. Resultados a futuro. Relaciones funcionales y/o jerárquicas en el espacio social de trabajo. Actuará interdisciplinariamente para poder identificar, formular y evaluar la factibilidad de programas de implementación de un emprendimiento. Deberá mantener comunicaciones efectivas y fluidas en el desarrollo de su trabajo con asesores técnicos y dependientes (operarios, colaboradores, etc.), clientes, proveedores. Integrará equipos participando en la organización y desarrollo de las tareas o actividades. Se vinculará con niveles profesionales para requerir de los mismos las definiciones necesarias. Subcompetencia 7.4. Gestionar el emprendimiento. Actividades: Gestionar la venta de productos o servicios. Negociar con proveedores, clientes y organismos. Realizar los registros contables e impositivos. Criterios de realización: Se adoptan distintas técnicas de ventas para alcanzar los volúmenes necesarios que cubran el punto de equilibrio y alcancen los índices de rentabilidad acordes con el tamaño y preservación del capital de trabajo. Se efectúan las negociaciones necesarias con proveedores, clientes y organismos para optimizar y operar la unidad de negocios. Se graban los actos contables e impositivos y conservado los comprobantes en tiempo y forma exigidos por las

348 Realizar funciones financieras, cobranzas y pagos. Tomar decisiones, planificar, proyectar cuadro de resultados a futuro, organizar, ejecutar, controlar y reformular el negocio para asegurar la mejor rentabilidad. reglamentaciones en la materia. Se llevan a cabo las actividades de cobranzas de las ventas y pagos a proveedores, financiación y trámites bancarios, servicios, cargas sociales y jornales. Se obtienen las alternativas y elementos de juicio necesarios y suficientes para asegurar la máxima probabilidad de acierto en la toma de decisiones, se prevén y planifican los requerimientos necesarios para el logro de objetivos, se proyectan cuadros de resultados a futuro para predeterminar la rentabilidad y beneficios, se ha organizado y programado el presupuesto operativo, se ejecuta, controla y reformula el presupuesto y se prevén los cursos de acción para mejorar la competitividad empresaria y asegurar la mejor rentabilidad. Tabla 7. Matriz desarrollada para la competencia profesional # 7 del Ingeniero en Aeronáutica Construir el prototipo. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Bajo la metodología base de la elaboración del perfil profesional, analizando las competencias profesional del Ingeniero en Aeronáutica desde el punto de vista de las realizaciones que se esperan de él en las situaciones y contextos reales de trabajo propios de su área ocupacional, se determinaron y desarrollaron las siguientes competencias profesionales: 1. PROYECTAR, DISEÑAR Y CALCULAR 1.5. Probar, ajustar y modificar el prototipo Confeccionar la documentación técnica. 2. PROYECTAR, DISEÑAR, CALCULAR E INSTRUMENTAR SISTEMAS, PROCESOS Y METODOS PARA LA OPERACIÓN DEL TRANSPORTE AEREO Asesorar en la selección de una aeronave adecuada a los requerimientos del cliente Planificar, organizar y gestionar sistemas y servicios de navegacion aerea AERONAVES Proyecta y diseña instalaciones 1.1. Concebir los parámetros de la aeronave Determinar las etapas del anteproyecto. aeroportuarias Llevar a cabo arbitrajes y peritajes en 1.3. Desarrollar las etapas previamente investigacion de accidentes o ingenieria determinadas. forense

349 2.5. Asesorar en lo relacionado con Ingenieria legal, economica y financiera en el ambito aeronautico 3. PROYECTAR, DISEÑAR Y CALCULAR SISTEMAS, COMPONENTES Y PARTES AERONÁUTICAS Modificar estructuras, sistemas y componentes aeronáuticos Proyectar, diseñar, calcular y manufacturar utillajes y equipos auxiliares Construir utillajes y equipos auxiliares diseñados Construir prototipos. 4. OPERAR Y MANTENER SISTEMAS, COMPONENTES Y PARTES AERONÁUTICO Planificar y ejecutar el mantenimiento de sistemas, componentes y partes aeronáuticas Montar y desmontar sistemas, componentes y partes aeronáuticas Retornar al servicio la aeronave. 5. ENSAYAR Y EVALUAR SISTEMAS, COMPONENTES Y PARTES AERONÁUTICAS. 6. SELECCIONAR, ASESORAR Y COMERCIALIZAR SISTEMAS, EQUIPOS Y PARTES AERONÁUTICAS Seleccionar, asesorar, y abastecer Gestionar la logística dentro de la industria de la aeronáutica Participar en el desarrollo de proveedores de materias primas e insumos o en la comercialización de productos. 7. GENERAR Y/O PARTICIPAR EN EMPRENDIMIENTOS Identificar el emprendimiento Evaluar la factibilidad técnico-económica del emprendimiento Programar y poner en marcha el emprendimiento Gestionar el emprendimiento. En este escenario de las capacidades resultados de este trabajo; también se logra enunciar las siguientes areas ocupacionales del Ingeneiro en Aeronautica: Departamentos de diseño de proyectos, ingenieria y produccion, de industria de construccion de aviones y motores para uso aeronautico. Compañias de transporte aereo nacionales e internacionales. Aeropuertos, helipuertos, hidropuertos, y aeroclubes. Organismos e instituciones públicas de normalizacion y regualacion ligadas al sector aeronáutico. Talleres de reparacion y mantenimineto aeronautico. Instituciones nacionales e internacionales de desarrollo cientifico y tecnologico del area aeronautica. Instituciones de enseñanza de la Ingeniera.

350 Empresas de consultoria del ambito aeronautico. Empresas de repuestos e insumos aeronáuticos. Las distintas fases de los procesos productivos de otras industrias (por ejemplo las que tengan que ver con: gestión de la calidad, ciertos campos de la mecánica, electromecánica, electrónica, etc.). Empresas de bienes y servicios, donde sean necesarios sus capacidades y conocimientos en estructuras y materiales. Su formación de base amplia le permitirá desarrollar la capacidad de movilidad interna (distintos sectores de una organización) y externa (distintos tipos de empresa y/o sector de actividad). Podrá así actuar en los departamentos de: abastecimiento, logística, compra y venta, cumpliendo tareas de identificación y ubicación de repuestos y herramientas, actualización de stock mínimo, comercialización de equipos y partes aeronáuticas, asesoramiento técnico en la venta y posventa respectivamente. Asimismo podrá desempeñarse, en instituciones dedicadas a la investigación científica, a la educación y a la salud. También estará preparado para generar y gestionar autónomamente y con otros profesionales emprendimientos productivos o de servicios en las áreas vinculadas a sus competencias. En cuanto a las recomendaciones que se desprenden del presente trabajo son: Reconocer que el papel del Ingeniero en Aeronáutica en la sociedad está cambiando; ya que se le visualiza como un profesional preparado para enfrentar no sólo cuestiones técnicas, sino para analizar los problemas de forma interdisciplinar y plantear alternativas integrales de solución. Ante este panorama, las escuelas de formación de ingenieros en aeronáutica deben centrarse no sólo en una formación técnica de calidad, sino en la interacción entre cienciatecnología, ciencias sociales-humanidades y ciencias económico-financieras, con un especial énfasis en el desarrollo de habilidades, actitudes y valores. Tomar el presente estudio como un primer abordaje de la investigación en el campo sobre las competencias profesionales del Ingeniero en Aeronáutica; de tal manera que se conozca la percepción en los entornos académico, empresaria y profesional sobre la importancia de cada competencia profesional, para elaborar un acertado perfil profesional del Ingeniero en Aeronáutica. Se recomienda contrastar los resultados citados y revisar integralmente las necesidades actuales y futuras para la formación del Ingeniero en Aeronáutica. Ello permitirá establecer prioridades y derivar propuestas de mejora objetivas. BIBLIOGRAFÍA

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352 Professional Engineers; 2003; [20] Comisión Nacional de Acreditación del Pregrado (CNAP); Manual para el Desarrollo de Procesos de Acreditación; 2001; [21] Asociación Colombiana de Facultades de Ingeniería (ACOFI); Actualización y Modernización Curricular en Ingeniería Mecánica, Documento Final ACOFIICFES, Mayo 1996; [22] Accreditation Board for Engineering and Technology (ABET); Criteria for Accrediting Engineering Programs; (including proposal changes for ); [23] The European Record of Achievement for Professionals in the Engineering Industry (EuroRECORD); "Competence Framework"; Developed with the financial support of the LEONARDO DA VINCI programme of the European Communities; October 1998; [24] Fédération Européenne d'associations Nationales d'ingénieurs (FEANI); Higher Engineering Education for Europe (H3E)- European Workshop on Assessment and Accreditation of Engineering Programmes (EWAEP); Qualification Attributes for Engineers at Graduation; [25] European Commission-Socrates Programme (TUNING); Tuning Educational Structures in Europe; [26] Netherlands-Vlaamse Accreditatie Organisatie (Netherlands-Flemish Accreditation Organization) (NAO); Accreditation Framework for Existing Degree Courses in Higher Education; February 2003; [27] The Institution of Engineers of Ireland (IEI); Accreditation of Engineering Degrees; May 2000; National Qualifications Authority of Ireland (NQAI); Outline National Framework of Qualifications; A framework for the development, recognition and award of qualifications in Ireland; October 2003; [28] Japan Accreditation Board for Engineering Education (JABEE); Criteria for Accrediting Japanese Engineering Education Programs ( ); April 2002; Educational Accreditation System for Japanese Engineers; Procedures and Methods of Accreditation and Examination; (Revised by the Criteria and Procedures Committee, March 10, 2003; [29] The Institution of Professional Engineers New Zealand (IPENZ); Requirements for Initial Academic Education for Professional Engineers; April 2002; PR 100 Application Handbook for Recognition of Professional Engineering Competence; November 10, 2003; [30] Engineering Council UK (ECUK); UK Standard for Professional Engineering Competence; December 2003; [31] Engineering Professors Council (EPC); "The EPC Engineering Graduate Output Standard"; January 2002; [32] Quality Assurance Agency for Higher Education (QAA); Jackson Norman, Tannoch James, Burge Stuart; "The Quality and Standards Workbook"; Engineering Professors Council (UK); "Graduate Attributes Profiling Tool" by Norman Jackson based on an earlier tool produced by the Higher Education Quality Council; [33] Engineering Council of South Africa (ECSA); Standards for Accredited University Engineering Bachelor's Degrees, PE-61; July 20, Proponed Whole Qualification Standard for the Professional Bachelor's Degree in Engineering; Julio 2003;

353 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad junio 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México Diseño e implementación de un Sistema para préstamo externo de libros en el centro de información del I. T. A. utilizando la huella digital del usuario como identificación. M.T.I. Rafael Hernández Reyna, Ing. María Nancy García Castro, Ing. Humberto Morales Domínguez. Instituto Tecnológico de Acapulco (744) al 19, ext. 2035, 2036 y 2044 rhernan7@hotmail.com, m_nancygc@yaho.com.mx, humo01@msn.com Tema de la convocatoria: Ciencia y Tecnológic Introducción El Instituto Tecnológico de Acapulco inició sus actividades académicas el 5 de octubre de 1975 contando con un centro de información, que se ubicó en un aula acondicionada para proporcionar el servicio en la modalidad de Estantería Cerrada, con un acervo bibliográfico de 140 libros. En 1985, el Centro de Información cambio sus acervos e instalaciones al edificio que actualmente ocupa la División de Posgrado, con una capacidad de 150 usuarios y con un acervo de volúmenes, una pequeña videoteca de apenas 30 discos compactos. Proporcionó servicio en la modalidad de estantería abierta, en una superficie total de 504m2. En el año 2001, se iniciaron los trabajos de construcción del nuevo edificio del Centro de Información del Instituto Tecnológico de Acapulco, con el programa Peso por Peso de la cual se hizo entrega oficial el 25 de noviembre del Ya en febrero del 2005, se inició el servicio y atención al usuario. Uno de los servicios más importantes del Centro de Información es el servicio préstamo a domicilio siendo uno de los servicios más utilizados se convierte en el más tardado y por lo tanto el más tedioso por el procedimiento que se debe realizar al querer tomar prestado un libro para consultar en casa; por eso exigía una solución de inmediato o de lo contrario se tendría que reducir el préstamo de libros a domicilio, lo que disminuiría la calidad de los servicios, ya que un mal control de libros que se prestan a domicilio produce pérdidas o extravíos de los mismos; por todo esto fue el área de Préstamo una de las secciones a Automatizar. Actualmente para poder solicitar el préstamo de un libro en la biblioteca el alumno debe de pasar tres filtros: Estar inscrito en el semestre que se cursa Que el código de barras anexo en la parte de atrás de su credencial de estudiante sea legible a un lector de código de barras No tener adeudo en el centro de información Lo que intentamos hacer es eliminar el filtro del lector del código de barras y agregar un nuevo filtro usando un lector de huella digital, ya que muchas veces el código de barra impreso en la credencial tiende a borrarse después de determinado tiempo, propiciando que, el alumno que necesite sacar un libro de la biblioteca invierta un

354 valioso tiempo en la recuperación o búsqueda de sus datos. Al hacer este cambio del lector de código de barras por el lector de huella digital, se estaría mejorando la seguridad en el préstamo de libros de la biblioteca, ya que la huella digital es única, y se evitaría que los alumnos solicitaran libros con credenciales que no son de ellos. Los resultados que obtendremos serían los siguientes: 1. Agilizar el tiempo de préstamos de libros 2. Agilizar el registro de la administración de la biblioteca mediante la implementación del lector de huella digital. 3. Confiabilidad de identidad de la persona de quien se le realice el préstamo. El Centro de Información del Instituto Tecnológico de Acapulco cuenta con los siguientes servicios: Préstamo de libros. Sala Audiovisual. Videoteca-Mediática. Mapoteca. Tesisteca. Hemeroteca. Paquetería. Fotocopiado Sala de Internet Auditorio Tabla 1: Servicios que ofrece el centro de Información. Con este proyecto se automatizará el servicio de préstamo externo de libros, altas y bajas de usuarios, reportes de usuarios mensual, semestral y anual utilizando un lector de huella digital con la finalidad de optimizar recursos. Los acervos bibliográficos con los que se cuenta son los siguientes: OBRAS GENERALES: ENCICLOPEDIAS ADMINISTRACIÓN CONTADURÍA ARQUITECTURA INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA INGENIERÍA BIOQUÍMICA INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES MATEMÁTICAS FISICA Tabla 2: Secciones que atiende los acervos bibliográficos. ACERVOS 35,500 BIBLIOGRÁFICOS EN PROCESO 200 TOTAL 35,700 Tabla 3: Material bibliográfico. En [3] Detrás de la Huella. Se discute a cerca de que la interactividad y lo digital del mundo nos ha obligado a cambiar nuestra formas de vida, tal es el caso que cuando quiero checar mi saldo de una cuenta bancaria acudo a Internet y entrando con mi usuario y unas claves puedo ver mi estado de cuenta, cuando tengo que pagar mis servicios, como la luz eléctrica, acudo a la página de Internet y realizando una transferencia con unas claves secretas puedo realizar el movimiento, al parecer nuestras vidas se han reducido a bits o mejor aún a números o claves secretas con las que somos identificados, ya ocurre así cuando acudo a la biblioteca y me quiero llevar un libro debo recordar mi número y si no lo sé pues tan sencillo que no existo y no me pueden prestar el servicio. Aunque esto le ha cambiado la sensibilidad al asunto para mi gusto es mucho más eficiente y rápido. Para que todas estas operaciones funcionen a la perfección se necesitan algunas herramientas adicionales como la encriptación, el cifrado, la firma digital, las cuales nos permiten obtener la certeza necesaria para continuar a bordo de este mundo digital. A continuación se comentan algunos trabajos de investigación relacionados con el proyecto que avalan los fundamentos para implementar el sistema dentro del centro de información. Los sistemas de identificación que usan patrones biométricos de huella dactilar se denominan AFIS (Sistema de Identificación Automático de Huella Dactilar). Aguilar y Sánchez [1] trabajan en el Reconocimiento de Huellas Dactilares Usando Características Locales, usando AFIS. Es un sistema para reconocimiento de huella dactilar usando combinación de

355 Transformada Rápida de Fourier (FFT) con Filtros de Gabor para aclarar la imagen. En esta propuesta se hace hincapié en que el reconocimiento de huellas dactilares es uno de los métodos más populares usados con mayor grado de éxito para la identificación de personas. Otro trabajo relacionado, es el de: Aplicación de la Identificación por Huellas Dactilares en el Control de Empleados de un Complejo Hotelero [2]. Este trabajo muestra una introducción a la identificación de huellas dactilares, comentando el aspecto genérico de ellas, la importancia de las minucias, algoritmos empleados para el emparejado de patrones, filtrados para obtener los puntos de interés de la huella y una breve reseña de lo que es la biometría. Mención de las ventajas del uso de la biometría en la identificación de personas, nombrando las características necesarias para la identificación de un individuo y cómo las huellas dactilares las cumplen tiene la ventaja de ser intransferible y difícil de falsificar. Aguilar y Sánchez [4] por su parte proponen la Aplicación del NFIS (NIST FINGERPRINT IMAGE SOFTWARE) para la Extracción de Características de Huellas Dactilares. Este artículo presenta una descripción acerca de las huellas dactilares y sus características, así como la extracción de puntos característicos de la misma por medio del programa NFIS desarrollado por el NIST (National Institute of Standards and Technology) en conjunción con el FBI (Federal Bureau of Investigation), descripción de algunas herramientas, así como un panorama general de un sistema AFAS (Automatic Fingerprint Authentification System) y de un sistema AFIS (Automatic Fingerprint Identification System). Por otra parte en [5] se discute la Comparación de Huellas Dactilares Usando la Distancia Hausdorff. En este trabajo de investigación se determinan las características de utilizar la distancia Hausdorff para realizar la comparación de huellas dactilares. En primer lugar se realiza una descripción teórica de la distancia Hausdorff y su utilización en la comparación de imágenes. En una segunda parte se muestran las características y resultados de utilizar esta técnica para localizar la zona nuclear de una huella dactilar. Palabras claves: Distancia Hausdorff, procesamiento de imágenes, reconocimiento de patrones, huella dactilar, reconocimiento de huellas dactilares. Otra aplicación que puede dársele al reconocimiento de huellas es en el uso de pasaportes [6]. Los pasaportes emitidos hoy en día tienen un chip RFID incrustado que lleva firmados digitalmente la información biométrica. El acceso a este chip es inalámbrico, que introduce un riesgo de seguridad, en el que un atacante podría acceder al pasaporte de una persona sin que el propietario lo sepa. Si bien hay medidas en vigor para prevenir el acceso no autorizado a los datos en el pasaporte, se muestra que es fácil de detectar a distancia la presencia de un pasaporte y determinar su nacionalidad. A pesar de todos los pasaportes de aplicar las mismas normas estándar, los experimentos con pasaportes de diez países diferentes demuestran que las características de cada aplicación proporcionan una huella digital que es única en el pasaporte de un país en particular. Desarrollo Tomamos en cuenta las siguientes consideraciones: Hipótesis Con la administración del nuevo sistema se tendrá una mayor confiabilidad de que la identificación del usuario evitará la duplicidad o suplantación del mismo. Instrumento o Técnicas Se hace uso de Visual Studio 2008 para la realización del software de préstamo de libros con lector de huella digital, este se realizara con una interfaz sencilla para que los encargados del préstamo de libros no tengan problemas para familiarizarse con él. Se usa un lector de huella digital Microsoft modelo DG para controlar el préstamo de libros a los alumnos y maestros. Se requiere de una impresora de tickets en la cual se imprimirán los datos del alumno incluyendo del libro que está siendo prestado así como el día en que se está realizando los préstamos y la fecha en que se deberá devolver el libro. Se utilizará una cámara web para dar de alta a los usuarios para asegurar su autenticación. Diseño de la investigación Experimental Este tipo de diseño de investigación permite que se le dé seguimiento al problema del préstamo de libros y permite al investigador intervenir en caso de presentarse problemas

356 menores, como pueden ser al principio el tiempo que tarde en realizarse la identificación correcta del alumno. Selección de la muestra Tamaño: Durante un periodo de 30 días se realizarán pruebas en el Centro de Información Realizando préstamos de libros usando el software diseñado. La muestra dependerá del número de alumnos que soliciten libros durante ese periodo. Tipo de muestra: El tipo de muestra que usaremos será directa, ya que se dará de alta la huella del alumno para que este pueda solicitar algún préstamo Tipo de Variables: Para las variables estableceremos dos condiciones: Confiabilidad en reconocimiento de huellas dactilares El tiempo que tarda el encargado en la actividad del préstamo del libro. Recursos: Hardware: Se necesita una computadora de escritorio. 2. Software: El programa del control de préstamo de libros, el cuál se diseñará a la medida de las necesidades. 3. Recursos Humanos: Se requiere 1 persona que será la encargada de realizar el préstamo de libros. Las personas que estarán encargadas del préstamo de libros pueden los mismos trabajadores encargados del centro de información hasta los alumnos prestando servicio social. Financieros: Dentro de los recursos financieros con los que se contara inicialmente son unas computadoras y un lector de huella digital con un valor alrededor de $9,000 por todo. El valor del software que se desarrollará tendría un valor en el mercado de $50,000 pesos. Recolección de Datos Para el logro de la investigación se realizarán préstamos con el software diseñado a los alumnos que lo pidan en un periodo de 30 días. Análisis de los Datos Se evaluarán los resultados del tiempo de espera de cada alumno y las veces que se necesitó ingresaran su huella para realizar el préstamo. Metodología. A continuación mostramos las etapas de nuestro proyecto: ETAPA 1.- SELECCIÓN DE HERRAMIENTAS: En esta etapa se seleccionaran las herramientas más acordes y viables para el desarrollo del proyecto; las cuales son: ACCES, Visual C#, Lector de huella Digital, Laptop. ETAPA 2.- GENERACION DEL SISTEMA: Dentro de esta etapa se desarrollara una biblioteca virtual a través de una base de datos hecha en ACCESS y una interfaz con el lenguaje de programación Visual C#. ETAPA 3.- CONEXIÓN CON LA HERRAMIENTA PRINCIPAL: Se realizara el código de conexión y los componentes necesarios para la interacción y manejo ideal del lector de huella el sistema anteriormente desarrollado. ETAPA 4.- PRUEBAS INICIALES: Se comenzara a realizar las pruebas pertinentes e iniciales con la captura de algunas huellas dactilares entre el alumnado del Instituto Tecnológico. ETAPA 5.- AJUSTES DE PARAMETROS: En esta etapa se realizaran y corregirán los posibles fallos y errores que se puedan presentar después de la implementación inicial en las primeras pruebas. ETAPA 6.- EVALUACION FINAL: Finalmente se evaluara por medio de una gráfica, para demostrar su efectividad con respecto a un antes y un después de este sistema; para así saber si realmente cumple con los objetivos anteriormente planteados y valida la hipótesis descrita. Implementación: Figura 4: Autentificación del Sistema bibliotecario.

357 Figura 5. Menú Principal del Sistema. Fig. 7 Reporte de préstamos del Sistema. Figura 6. Menú Administrador de Fichas Conclusiones Actualmente, los sistemas de autentificación a través de la huella digital están teniendo gran aceptación como sistemas de registro, tal es el caso de la implementación en el registro de asistencia de algunas instituciones, la autentificación para sistemas de cómputo, y algunos otros más. Este tipo de diseño de investigación permite que se le dé seguimiento a diferentes problemas administrativos y permite al investigador intervenir en casos prácticos. Así mismo permite utilizar el conocimiento informático para resolver problemas de seguridad y apoyar a la institución, con sistemas ad-hoc a las áreas de mayor volumen de información, proporcionando confiabilidad a los datos y agilizando los procesos. Recomendaciones 1. El sistema debe ser utilizado con personal autorizado y capacitado para evitar filtración de información. 2. La BD debe ser respaldada y actualizada al menos cada semestre. 3. La implantación de estos sistemas debe realizarse en otros servicios administrativos tal como el acceso a la unidad ecdémica o laborarlo de

358 computo debido a que facilitan el control y agilizan el acceso a los recursos. Bibliografía: [1] G. Aguilar, G. Sánchez (2008),'Reconocimiento de Huellas Dactilares Usando Características Locales, Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia, Núm. 46, pp medellin, Colombia. [2] L. F. Zavargo, C. Maraval(2002),'Aplicación de la Identificación por Huellas Dactilares en el Control de Empleados de un Complejo Hotelero.',IV Congreso Turismo y Tecnologías de la Información y las Comunicaciones TuriTec. Málaga, España. [3] Dr. Valentino Francisco Cornejo López (2002),'Detrás de la Huella'. Guadalajara, Jalisco. [4] Roger S. Pressman (2005), Ingeniería del Software, un enfoque práctico. pp Linkografía: [5] [6] etria/biometria.shtml [7] [8] d.jsp?icve= [9]

359 VIII Seminario Internacional RIEI Educación de Ingenieros: Ciencia, Tecnología, Medio Ambiente y Sociedad de junio del 2012, San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México. APRENDIZAJE DE LA INGENIERÍA QUÍMICA, A TRAVÉS DE CRITERIOS DE SOSTENIBILIDAD AMBIENTAL. ING. MIGUEL ÁNGEL ÁLVAREZ GÓMEZ Dr. RICARDO GERARDO SÁNCHEZ ALVARADO ING. JOSÉ LUIS SOTO PEÑA 1 Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas, IPN. 52(55) EXT , aagm59@yahoo.com.mx, sarg77@hotmail.com, jlsoto@ipn.mx 1 Becario de COFAA Tema de la convocatoria: Calidad educativa Resumen La ESIQIE forma Ingenieros Químicos a través de planes y programas flexibles, basado en competencias, para el logro de una formación integral de conocimientos, habilidades y actitudes; mediante un programa educativo que se adapte continuamente a las necesidades del sector productivo y de la sociedad misma, de servicio y de vinculación industrial para el desarrollo sostenible de la sociedad. Se han desarrollado, implementado estrategias sobre educación relacionada con el desarrollo sustentable. A través la impartición de cursos de actualización con un enfoque de química e ingeniería verde, dirigidos a profesores de teoría y laboratorio, investigadores, alumnos para que los estudiantes logren los complejos aprendizajes a través de estrategias innovadoras educativas que le permitan de una manera lúdica generar aprendizajes metacognitivos, tomando como plataforma el contexto de ciclo de vida. De igual manera se ha implementado la cultura del reciclado del agua en los equipos del laboratorio de operaciones unitarias, en donde por su escala piloto, el consumo es grande, en los sanitarios se han instalado mingitorios que no requieren el consumo continua de agua, ahorro de energía eléctrica en áreas de oficinas y salones de clases que no tienen actividad; la relación entre la diversidad y la salud y sustentabilidad de los sistemas humanos (cultural, social y económico) se fomenta con los cursos de medicina preventiva, el respeto y equidad de genero de la comunidad. El desarrollo de proyectos de investigación para resolver el desecho de aceites comestibles en la producción de biodiesel, regeneración de suelos contaminados, sustentando su importancia

360 a un problema social vigente, el de generar combustibles renovables para disminuir el impacto ambiental. Introducción Actualmente los cambios que se presentan en todos los ámbitos de la vida: social, económico, político, científico y tecnológico, no siendo excepción el educativo, han sido sorprendentes; en lo que concierne al área de la Ingeniería Química, se presentan radicales cambios desde el contexto de la economía verde, con objeto de crear procesos tecnológicos con un enfoque de sustentabilidad ambiental, Durante las últimas decadas ha cobrado relevancia el llamado desarrollo sostenible, que busca impulsar el crecimiento económico y social de las comunidades, de cada país y del mundo en general, sin deteriorar seriamente el medio ambiente, en forma tal que el aprovechamiento de los recursos naturales se haga racionalmente y en lo posible se recuperen los utilizados, para garantizar que las siguientes generaciones puedan seguir dependiendo de ellos en forma sostenida y sustentable, para asegurar el futuro del planeta, que tiene algunos recursos limitados con los que no se podrá hacer frente de la población; por lo que se requieren nuevas fuentes de energía, y que se logre el abatimiento y se revierta la degradación medioambiental actual. Se tienen desafíos sin precedentes, el problema de la sostenibilidad sigue creciendo, al igual que la necesidad de mejorar la calidad de vida. Los desafios propuestos por expertos de todo el mundo, convocados por National Science of Foundation (NSF), por sus siglas en inglés, que la ingeniería del siglo XXI deben alcanzarse con el fin de asegurar prosperidad de las próximas generaciones y mejorar el modo de vida y al planeta a prosperar. Los desafíos se basan en cuatro importantes pilares: La sostenibilidad, la salud, la reducción de la vulnerabilidad y la calidad de vida, las acciones fueron revisadas por más de 50 especialistas, quedando 14, las cuales son: Conseguir que la energía solar sea accesible, Suministrar energía a partir de la fusión, desarrollar métodos de secuestración del carbono, tener acceso al agua, gestionar el ciclo de nitrógeno, restaurar y mejorar las infraestructuras urbanas, avanzar en la informática para la sanidad, diseñar mejores medicamentos, hacer ingeniería inversa del cerebro, prevenir el terror nuclear, proteger el ciberespacio, enriquecer la realidad virtual, avanzar en el aprendizaje personalizado, diseñar herramientas para el descubrimiento científico. De igual manera las propuestas de la comunidad científica continúan tomando en consideración los incrementos asombrosos en los desastres naturales, los problemas de seguridad de alimentos y agua y pérdida de biodiversidad son sólo una parte de la evidencia de que la humanidad puede cruzar los límites críticos y acercándose a peligrosos puntos de inflexión. Un sistema de gobernanza ambiental más eficaz debe ser instituido, en particular, el grupo de especialistas aboga por la creación de un Consejo de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas para integrar mejor las preocupaciones de desarrollo sostenible en todo el sistema mundial, con una fuerte participación de las veinte economías más importantes (G20), documento que será tratado en la próxima Conferencia de 2012 de las Naciones Unidas sobre el Desarrollo Sostenible ("Río +20") en el próximo 20 al 22 de mayo del año en curso. Las instituciones comprometidas con la educación juegan un papel importante en el proceso de la sostenibilidad por ser instituciones creadoras de opinión y generadoras de los paradigmas metodológicos que permiten impulsar el progreso económico y social, y porque la sociedad requiere capital humano capaz de enfrentarse al reto de la sostenibilidad y de otros espacios tecnológicos y científicos. DESARROLLO

361 La ESIQIE ha atendido a la invitación de la Secretaría Académica del IPN desde abril del 2008 para constituirse en los Comités Ambientales Escolares, para iniciar acciones de protección y conservación de áreas verdes, modificación de hábitos de consumo (materiales, agua, energía), y de fomento a la educación ambiental formal y no formal. La misión del Programa Ambiental del IPN tiene como fin último lograr la sustentabilidad de la Institución a través del fortalecimiento de la cultura ambiental. Basado en cuatro principales estrategias: El aprovechamiento óptimo de los recursos (agua, energía, áreas verdes, consumibles, etc.), el manejo de los servicios ambientales al interior de las instalaciones del Instituto, el fomento de la educación e investigación de carácter ambiental y promoción de una mayor participación social en actividades ambientales. Los Comités ambientales Escolares, son equipos de trabajo conformados en las Escuelas de nivel medio superior y superior, con la participación de personal administrativo, docente, de apoyo a la educación y estudiantil, encabezados por el Director de la Escuela, constituidos y organizados oficialmente para atender la instrumentación de sistemas de manejo ambiental en las Unidades Académicas que permitan alcanzar un Medio Ambiente Sustentable en su integridad (factores bióticos y abióticos y sus interacciones que influyen en el desarrollo humano) y muy especialmente de los recursos naturales renovables. Los Comités Ambientales Escolares han desarrollado con éxito tareas como medidas para el ahorro y uso eficiente de electricidad y del agua; Mantenimiento y mejoría de áreas verdes; Separación y reciclamiento de residuos sólidos; elaboración de composta; Gestión adecuada de residuos peligrosos; Acopio de pilas y baterías; Captación y uso de agua de lluvia; Promoción para el tratamiento y uso de agua residual; Uso de celdas solares; Política de compras verdes ; Ahorro y optimización de los materiales escolares y de oficina etc.; además de la realización de conferencias, cursos de actualización, exposiciones, carteles, periódicos murales y diversos eventos alusivos a los riesgos del Cambio Climático sobre el Medio Ambiente y sus consecuencias sobre el Desarrollo Humano para promover la reflexión para fortalecer la formación de una Cultura Ambiental, en todos los estratos de la población y participar en las medidas de mitigación y adaptación ante el Cambio Climático. En la ESIQIE las acciones realizadas al interior de sus instalaciones se sintetizan en la tabla 1, en donde se aprecia los beneficios económicos alcanzados reflejándose en cambios de paradigmas en las decisiones académico- administrativas para lograr resultados sinérgicos para contribuir a modificar el cambio climático, acciones de responsabilidad social globalizada. En lo que respecta a cursos de actualización para la comunidad de la ESIQIE, en los primeros días del año lectivo, se impartió el curso teórico- práctico de Química e Ingeniería Verde, participando especialistas en la materia de varias instituciones educativas del IPN, la Universidad Autónoma de México (UNAM), la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM), ENEP Cuatitlán, la ESIQIE, entre otras, en donde la asistencia perseverante de las temáticas teórica y práctica de alumnos, investigadores, docentes y autoridades de la Unidad Académica, quedo de manifiesto el interés por contribuir, a través de las correspondientes actividades académicas, investigación y de toma de decisiones de las autoridades, para involucrarse en el sendero de la sostenibilidad. En relación a las permanentes modificaciones, modernización y reestructuración en espacios de aprendizaje, aulas, incluyendo laboratorios pesados y ligeros para las tres carreras: Ingeniería Química Industrial, Ingeniería Química Petrolera e Ingeniería Metalúrgica y de Materiales, se realizan basados en los Lineamientos para la autorización de los proyectos de construcción, remodelación y mantenimiento programable de espacios físicos en el IPN en donde se consideran

362 en forma institucional la sustentabilidad ambiental, de igual manera se contemplan las normas en el nivel posgrado. En la tabla 1, Actividades de carácter ambiental realizadas en la ESIQIE, se hace notar los ahorros obtenidos en la optimización del sistema de iluminación y consumo de energía en las computadoras, así como en la reducción en el consumo de agua en los sanitarios involucrando la revisión periódica de las instalaciones sanitarias. Dentro de los proyectos realizados por alumnos en el contexto emprendedor, es de destacar el Proyecto de Empresa Biodimex, donde cuatro emprendedores egresados de la ESIQIE desarrollaron un biocombustible Biodinox a partir del aprovechamiento del aceite proveniente de la planta Ricinus Communis L., mejor conocida como higuerilla o ricino, logrando el tercer lugar en la primera edición del Premio a la Innovación Emprendedora 2011, convocado por el Instituto Politécnico Nacional a través del Centro de Incubación de Empresas de Base Tecnológica (POLI-INCUBA), en colaboración con el Instituto de Ciencia y Tecnología del Distrito Federal, buscan constituir una productora y comercializadora de biocombustible avanzado, cuya formulación ha logrado alcanzar los estándares internacionales. El biocombustible proporciona una serie de ventajas: Una mayor lubricidad que reduce la fricción, con lo que se amplía la vida útil de las unidades; más estabilidad; menos oxidación, y un mayor rendimiento comparado con el diesel convencional, aunado con la reducción en su costo. La mayoría de los procesos para producir biodiesel necesitan un excesivo uso del agua, a razón de utilizar cuatro litros del vital líquido por cada uno de combustible. El proceso tiene la gran ventaja de no utiliza agua y el solo hecho de utilizar Biodinox reduciría hasta 15 por ciento todas las emisiones al medio ambiente. En relación a los proyectos de investigación autorizados en 2011 por la Secretaria de Investigación y Posgrado (SIP) del IPN, en el contexto de sustentabilidad se muestran en la tabla 2 (ver anexos), en donde se indica el nivel académico a que corresponden, siendo un total de 15 proyectos, indicándose el porcentaje que representan con relación al total de proyectos que se realizan en el periodo señalado, gráfica 1. En la gráfica 2 se muestra el nivel académico en donde se desarrolla el proyecto y clasificación del mismo como investigación básica o aplicada. Es de destacar en el rubro de la investigación aplicada, realizada por un profesor- investigador, el desarrollo de la metodología para implementar procesos de tratamiento, recuperación y reciclado de valores metálicos provenientes de residuos de la industria minera y electroquímica. La idea es recuperar hasta 90 por ciento del metal con un rendimiento elevado, darle el acondicionamiento adecuado para reincorporar su uso, y el resto se puede reutilizar en techumbres o rellenos pero ya no contaminaría, además se podría aprovechar el agua, porque una vez sin metales contaminantes se le daría un tratamiento para utilizarla como agua de riego, acciones con las que se lograría una recuperación económica y la preservación ambiental. Gráfica 1: Proyectos de investigación ORIENTACIÓN DE LOS PROYECTOS DE INVESTIGACION 75% Sostenibilidad 25% Otros aprobados en 2012 Fuente: Elaboración propia Gráfica 2: Nivel académico de los proyectos de sostenibilidad

363 Total NS NP Conclusiones Fuente: Elaboración propia En las diversas esferas del quehacer de la Unidad Académica se, el concepto ambiental es el eje articulador de las funciones sustantivas propiciando un pensamiento de sostenibilidad ambiental comprometido. La inclusión de la dimensión ambiental implica establecer y mantener la congruencia de todos los elementos del plan de estudios alineados al mismo fin; considerando las estrategias educativas que permitan formar sujetos críticos y responsables de su proceso de aprendizaje, que construyan un pensamiento complejo y una visión sistémica de la realidad. La ESIQIE continuará fomentando la vinculación docenciainvestigación- empresa, trabajando colegiadamente, con la estructura de trabajo interdisciplinario y multidisciplinario para continuar resolviendo problemas del ámbito ambiental Recomendaciones Suma 4. Es indispensable que la educación adquiera nuevos perfiles, acordes IA IB con indicadores internacionales, y sin menoscabo de los objetivos y programas inherentes a la calidad, pertinencia, cobertura, flexibilidad y equidad; para lograr esquemas de sostenibilidad ambiental. 5. La Formación integral del alumno debe considerar la cultura para contribuir a un desarrollo sostenible, a través de procesos ecológicamente sanos, socialmente justos y económicamente viables, condición necesaria para abatir el cambio climático que actualmente se presenta a nivel mundial. 6. Considerar la educación ambiental para la sostenibilidad, como enfoque transversal en todos los niveles y modalidades de las líneas curriculares que imparten las Instituciones de Educación superior (IES), para impulsar un criterio de renovación ética, conceptual y metodológica en el alumno, docente y autoridades. Referencias bibliográficas 11. Ciencia y del Plan de Implementación del Sistema de la Tierra Proyecto de Gobierno (documentos de trabajo, la tierra del sistema de gobierno, 2009), consultado el 9 de abril del 2012; g 12. Fernández D, R., El Antropoceno: La crisis ecológica se hace mundial, Consultado el 12 de marzo del 2012 en: Gaceta Politécnica, (2011). Año XLVIII, Vol. 14, Número extraordinario 907, Instituto Politécnico Nacional, ISSN Gaceta Politécnica, (2011). Año XLVIII, Vol. 14, Número extraordinario 907, Lineamientos para la autorización de

364 los proyectos de construcción, remodelación y mantenimiento programable de espacios físicos en el IPN, Instituto Politécnico Nacional, ISSN Vargas- Leyva M. R., (2009), Diseño Curricular por Competencias, Asociación de Facultades y Escuelas de Ingeniería, ANFEI. 15. IPN, Educación para el desarrollo sustentable, consultado el 30 de marzo del 2012, 0/ambiental/cae.jsp, 16. IPN. (2004). Un modelo educativo para el IPN, 2a reimpresión, Materiales para la reforma No 6. Consultado el 24 de febrero del 2012 en: WCM/CONNECT/1AA3B7004FC59B70 B3C5F3D8E9C5E1B/MPLR_VI3BCD.P DF?MOD=AJPERES 17. Navigating the Anthropocene: Improving Earth System Governance (documento publicado en la revista Science, 12 marzo del 2012, consultado el 10 de abril del 2012, /news/ navigatinganthropocene-improving-earth-systemgovernance 18. New knowledge Towards Solutions, Marzo del 2012, Londres, consultado el 11 de abril del et/ 19. Tobón S., (2008). La formación Basada en Competencias en la Educación Superior, Universidad Autónoma de Guadalajara, México

365 ANEXOS Tabla 1: Actividades de carácter ambiental realizadas en la ESIQIE