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Modelo Educativo para la Industria 4.0 Especialidad: Ingeniería Mecánica y Mecatrónica Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Educación ,1 MODELO EDUCATIVO PARA LA INDUSTRIA 4.0 Especialidad:_Ingeniería Mecánica y Mecatrónica__ Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Educación___ Dr. Ricardo Swain Oropeza 6 de Noviembre de 2017 Ciudad de México

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Especialidad: Ingeniería Mecánica y Mecatrónica Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Educación

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MODELO EDUCATIVO PARA LA INDUSTRIA 4.0

Especialidad:_Ingeniería Mecánica y Mecatrónica__

Gran Reto de la Ingeniería Mexicana: Educación___

Dr. Ricardo Swain Oropeza

6 de Noviembre de 2017 Ciudad de México

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CONTENIDO

RESUMEN EJECUTIVO 3 ABSTRACT 3

OBJETIVO 4 ALCANCE 4

1 MODELO EDUCATIVO PARA LA INDUSTRIA 4.0 5 2 LAS UNIVERSIDADES 5

2.1 Introducción 5 2.2 El origen de las Universidades 7 2.3 Las Universidades en México 9

3 LOS GRANDES MOVIMIENTOS INDUSTRIALES 11 3.1 Las revoluciones industriales 11 3.2 Mecanización: La 1era Revolución Industrial 12

3.2.1 El aprovechamiento de México a la 1era Revolución Industrial 12 3.3 Energía: La 2da Revolución Industrial 13

3.3.1 El aprovechamiento de México a la 2da Revolución Industrial 13 3.4 Informática: La 3era Revolución Industrial 14

3.4.1 El aprovechamiento de México a la 3era Revolución Industrial 14 3.5 Digitalización: La 4ta Revolución Industrial 15

3.5.1 El aprovechamiento de México a la 4ta Revolución Industrial 15 4 EL PAPEL DE LAS UNIVERSIDADES EN LA INDUSTRIA 4.0 16

4.1 Los modelos educativos 16 4.2 Desarrollo de competencias 17 4.3 Hilo Conductor: Primera propuesta de valor al Modelo Educativo en el Tecnológico de Monterrey 17

4.3.1 El primer tercio 19 4.3.2 El segundo tercio 20 4.3.3 El tercer tercio 20

4.4 El involucramiento de la industria y el desarrollo de competencias 20

5 TRABAJO CONJUNTO ENTRE ACADEMIA E INDUSTRIA 21 5.1 Aprendizaje basado en retos 21

5.1.1 Antecedentes 21 5.2 Nuestra propuesta de valor: Semestre i 22

5.2.1 El Modelo Educativo Tec21 23 5.3 Implementación del Semestre i 24

5.3.1 Resultados de la evaluación 26 6 CONCLUSIONES 28

BIBLIOGRAFÍA 30

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RESUMEN EJECUTIVO El presente trabajo se refiere a un modelo educativo a nivel universitario que pueda ejecutarse en la Industria 4.0 en México. Con el propósito de comprender la situación que vive el país, se realiza un estudio comparativo entre el origen de las Universidades, las diferentes revoluciones industriales que han acontecido y cómo han repercutido en México. Es importante mencionar que, en cada una de las revoluciones industriales, México no ha podido aprovecharlas por estar en medio de diversos problemas políticos y sociales. Sin embargo, nos encontramos enfrente de nuestra gran oportunidad para poder aprovechar la 4ta Revolución Industrial y poder llevar a México de una economía dependiente de tecnología a una economía basada en el conocimiento; hoy estamos en una posición privilegiada y es el momento en el que las instituciones educativas y la industria colaboren para impulsar al país. Finalmente, se muestra un modelo educativo que ya se ha implementado con éxito. La gran ventaja de utilizar el Semestre i como punta de lanza es el involucramiento de la industria para el desarrollo de las competencias de los alumnos. Este tipo de modelo educativo, permite que los alumnos aprendan de una forma flexible, pero también implica que nos atrevamos a movernos de la impartición de clases tradicionales a experiencias retadoras de aprendizaje en dónde los profesores en conjunto con la industria, plantean retos que le permitan a los alumnos desarrollar sus competencias profesionales. Palabras clave: Universidades, Revolución Industrial, Industria 4.0, modelos educativos, desarrollo de competencias. ABSTRACT The present work refers to an educational model at university level that can be implemented in Industry 4.0 in Mexico. In order to understand the context situation at Mexico, a comparative study is carried out between the origin of the universities, the different industrial revolutions that have taken place and how they have affected Mexico. It is important to mention that, in each of the industrial revolutions, Mexico has not been able to take advantage of them for being in the middle of diverse political and social problems. However, we are faced with our great opportunity to take advantage of the 4th Industrial Revolution and to bring Mexico from a technology-dependent economy to a knowledge-based economy; today we are in a privileged position and is the moment in which educational institutions and industry collaborate to boost the country. Finally, an educational model that has already been successfully implemented is shown. The great advantage of using Semester i as a spearhead is the involvement of the industry in the development of students' learning outcomes. This type of educational model allows students to learn in a flexible way, but also implies that we dare to move from the delivery of traditional courses to challenging learning experiences where teachers in conjunction with industry, pose challenges that allow students to develop their professional skills. Key Words: University, Industrial Revolution, Industry 4.0, educational models, learning outcomes

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OBJETIVO El trabajo pretende demostrar que es posible trabajar de forma colaborativa entre la academia y la industria para el desarrollo de las competencias de los alumnos en las instituciones de educación superior (IES). Para que esto pueda ser posible, es necesario que las IES estén dispuestas a cambiar a un modelo educativo en dónde los profesores trabajen de forma colaborativa para generar experiencias retadoras de aprendizaje en conjunto con la industria en una relación ganar-ganar. ALCANCE El trabajo presentado es resultado de más de 17 años de trabajo en IES, realizando procesos de acreditación nacional e internacional en diversas sedes, participando en los comités estratégicos para la actualización de los planes de estudio y formando parte del grupo base que rediseño el modelo de profesional en el Tec de Monterrey. Se propone la interacción entre la academia y la industria con el objeto contribuir en el desarrollo de competencias de los alumnos. Tuve la oportunidad de ser presidente de la ANFEI (2010-2012) en dónde me toco impulsar las redes académicas en las instituciones afiliadas.

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1 MODELO EDUCATIVO PARA LA INDUSTRIA 4.0 El presente trabajo tiene por objeto mostrar un modelo educativo que pueda aportar al desarrollo del país trabajando de forma colaborativa las Instituciones de Educación Superior (IES) y la industria. El potenciar este tipo de colaboración generará una relación ganar-ganar que permitirá:

• generar los egresados con las competencias de egreso necesarias para contribuir su desarrollo profesional,

• vincular el desarrollo docente a las necesidades de la industria (sin olvidar que juntos puedes hacer investigación y desarrollos tecnológicos), y

• finalmente contribuir al desarrollo del país. Para comprender el porque nos encontramos en el momento adecuado para romper paradigmas, es importante realizar un estudio comparativo entre:

• la creación del sistema educativo universitario (su evolución) y su repercusión en México,

• las diversas revoluciones industriales y su aprovechamiento en el país, • el papel de las universidades en el desarrollo de competencias de los alumnos, y • finalmente, una propuesta de colaboración entre academia e industria para que juntos

puedan desarrollar las competencias de egreso de los alumnos, potenciando así el desarrollo de las empresas y el país.

2 LAS UNIVERSIDADES 2.1 Introducción Las Universidades se han caracterizado por ser los lugares en dónde se gestan las revoluciones ideológicas, la incubación de empresas, las consultorías en las empresas/gobiernos y en muchas ocasiones es el lugar en dónde se proponen los grandes cambios de nuestra sociedad. Sin embargo, las Universidades son demasiado tradicionalistas en su organización, y a pesar de que en las Universidades se llegan a promover los cambios organizacionales/estructurales que deberían de implementarse y adoptarse en algunas empresas, pocas son o han sido las que han cambiado su estructura orgánica para poder moverse de una manera más eficiente. Primero, es importante remitirnos a la forma de impartir un curso o al Modelo Educativo propio de las Universidades. Veamos el siguiente ejemplo para tratar de entender como en las Universidades nos hemos movido muy lentamente. Imaginemos por un segundo la forma de impartir una clase en la época medieval (ver Figura 1), en las primeras concepciones de un aula universitaria, el pintor Laurentius de Voltolina, recrea a la perfección la manera de impartir una clase. En dicha figura, podemos apreciar desde el lugar privilegiado que tiene el profesor, así como la atención de algunos alumnos hacia la impartición de la cátedra (mirando

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al profesor, leyendo el curso, o bien los alumnos que se encuentran al final de la fila conversando entre ellos o distraídos).

Figura 1. Aula Universitaria por Laurentius de Voltolina en la segunda mitad del siglo XIV.

Casi después de más de 800 años, (ver Figura 2a) muestro una imagen de cómo hoy en día se imparten las clases en un alto porcentaje de universidades. Tal y como podemos apreciar, la imagen difiere muy poco en un lapso de 800 años. El profesor se encuentra al centro del salón de clases y los alumnos alrededor del profesor; el apoyo de herramientas tecnológicas puede ser una variante, pero la esencia del profesor impartiendo una cátedra al alumno no difiere en gran cosa.

Figura 2. a) Aula Universitaria tradicional. b) Aula Universitaria con interacción alumno-alumno-profesor.

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Por otro lado, mientras que en más de 300 años hemos sufrido ya 4 revoluciones industriales, en los recintos universitarios poco hemos hecho para cambiar la forma de transferir el conocimiento a los alumnos. Solo unas cuantas universidades se han atrevido a renovar sus modelos educativos con el objeto de que los alumnos salgan mejor preparados para su vida profesional. En este tipo de modelos educativos, podemos apreciar que no solo la interacción entre el profesor y el alumno ha cambiado, sino también la forma de interactuar entre los alumnos hace que el proceso de enseñanza-aprendizaje sea mucho más dinámico y participativo entre profesores y alumnos (ver Figura 2b). 2.2 El origen de las Universidades La palabra Universidad procede del latín universitas, nombre abstracto formado sobre el adjetivo universus-a-um (todo, entero, universal), derivado a la vez de unus-a-um (uno). En el latín medieval universitas se empleó originariamente para nombrar a cualquier comunidad considerada en su aspecto colectivo; pero cuando se usaba en su sentido moderno, entonces era denotando un cuerpo dedicado a la enseñanza y a la educación, por lo que requería la adicción de un complemento para redondear su significado, por ejemplo, universitas magistrorum et scholarium. Fue en siglo XII cuando surgen las primeras Universidades en Italia, Universidades que otorgaban grados académicos y reunían a profesores y alumnos. Las universidades medievales eran gremios educativos que formaban a individuos instruidos y capacitados.

Universidad Origen QS World University Ranking

Bolonia 1088 188 Oxford 1096 6 Cambridge 1209 5 Salamanca 1218 > 600 Padua 1222 296 Nápoles 1224 > 480 La Sorbona de Paris 1275 293 Alcalá de Henares 1293 > 550 Coímbra 1308 > 400 La Sapienza 1303 215 Universidad Jagellónica 1363 > 450 Heidelberg 1386 68 Lovaina 1425 153 Barcelona 1450 156 Upsala 1477 112

Tabla 1. Universidades, fecha de fundación y posición en el QS World University Ranking

Entre el siglo XI y XIV se fundaron en Europa alrededor de 50 Universidades; casi 30 de ellas por fundación papal y las restantes por fundación real o imperial, ver Tabla 1.

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Tabla 2. TOP 10 del QS World University Ranking 2018.

Es importante mencionar que entre las Universidades que fueron creadas durante los siglos XI al XIV, de la lista anterior, solo Cambridge y Oxford son las 2 mejores Universidades clasificadas en el QS World University Ranking (5 y 6 respectivamente), después de ellas se encuentra Heidelberg en el lugar 68 (ver la Tabla 2 sobre el Top 10 del QS World University Ranking). Las primeras Universidades en Europa fueron fundadas para el estudio del derecho, la medicina y la teología. Algo muy importante es que la parte central de la enseñanza era para:

1. el estudio de las artes preparatorias (denominadas artes liberales por cuanto eran mentales o espirituales y liberaban del trabajo manual propio de las artesanías, las cuales eran consideradas oficios poco interesantes y mecánicos); estas artes liberales eran el trivium (gramática, retórica y lógica) y el quadrivium (aritmética, geometría, música y astronomía);

2. y después, el alumno entraba en contacto con estudios más específicos, necesarios para su desarrollo intelectual y personal (leyes, medicina o teología).

Los cursos se impartían en latín por maestros que leían los libros; esto permitió que pudiera darse la movilidad entre los alumnos y profesores para desplazarse de una Universidad a otra sin generarles problema alguno. En cuanto a su modelo de evaluación, no había exámenes en los cursos, pero los estudiantes tenían que pasar un examen oral para poder obtener su grado. Las Universidades, además de ser centros de enseñanza, eran también el lugar de investigación y producción del saber, así como el foco de debates y polémicas, lo que a veces requirió de las intervenciones del poder civil y eclesiástico; independientemente de los fueros

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con los que contaban las Universidades y que las convertían en instituciones independientes, así como con muchos recursos económicos y con una base patrimonial importante de tierras y edificios. Las Universidades al obtener su autonomía empiezan a definir su forma de organizarse, los programas y las modalidades de los exámenes, lo que generó que cada Universidad empezará a tener sus propias características. 2.3 Las Universidades en México

La educación Universitaria inicia en México en el siglo XVI, con la creación por parte de la Corona Española de la Real y Pontificia Universidad de México (1551) iniciando primero en San Luis Potosí, Puebla y Guadalajara.

A finales del siglo XVIII, se crean el Colegio de Minería y el Jardín Botánico (1772). Una vez consumada la Independencia de México, surgen los colegios de San Ildefonso, San Gregorio, San Juan de Letrán y Minería, así como la Escuela de Medicina, la Academia de San Carlos y el Colegio Militar.

Fue Valentín Gómez Farías, en 1833, quién genera la Primera Reforma al sistema educativo del país, con el objeto de desplazar la educación clerical e impulsar una nueva educación científica y abierta al progreso.

Los diversos hechos acontecidos en nuestro país antes de la llegada de Porfirio Díaz, impidieron un avance para la educación en México. Porfirio Díaz fortaleció el sistema educativo nacional apoyando la creación de la Escuela Nacional de Jurisprudencia (1878) y otorgó las facilidades para fundar las escuelas normales de Guadalajara, Puebla y Jalapa, así como el Instituto Geológico Nacional y el Instituto Médico Nacional.

Con la promulgación de la Ley Constitutiva de la Escuela de Altos Estudios, se crea la Universidad Nacional de México, UNAM (1910) donde, a partir de ese momento, se gestarían notables profesiones que habrían de asistir a las necesidades sociales del país y generar nuevos conocimientos a favor de la ciencia, la tecnología, el arte y la cultura.

Durante los siguientes años (Francisco I. Madero, Victoriano Huerta), no hubo grandes avances para nuestro sistema educativo. Fue hasta 1917 cuando se convirtieron a algunos centros de investigación en departamentos universitarios autónomos. De esta forma se crean la Escuela Práctica de Ingenieros Mecánicos y Electricistas, la Facultad de Química y la de Comercio.

En 1921 con José Vasconcelos se crea la Secretaría de Educación Pública (SEP) y es esta época cuando se realiza el primer proyecto educativo para atender la situación iletrada del pueblo mexicano. En 1922, se funda la Escuela de Salud Pública y al año siguiente, la Escuela

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Nacional de Agricultura en Chapingo. En 1936 se crea el Instituto Politécnico Nacional (IPN) con el objeto de promover las carreras de Ingeniería, Administración y Economía, entre otras.

Algunos sectores de la iglesia, la burguesía y las clases políticas permitieron el retorno de la iglesia a la educación, lo que dio origen a las universidades privadas. De esta forma surgen en 1935 la Universidad Autónoma de Guadalajara (UAG) y la Universidad Iberoamericana, y en 1943 el Tecnológico de Monterrey (ITESM).

A finales de los cincuenta, Jaime Torres Bodet reestructura los programas de estudio en la mayoría de las carreras de la UNAM y el IPN con el objetivo de adecuarlas a las necesidades del país. Durante la década de 1960 la educación progresó, principalmente en materia artística, expresiones de las Bellas Artes y fomentó una educación cultural más abierta y participativa.

En 1974 se crea el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT), la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM), la Universidad Pedagógica Nacional (UPN), y los Institutos Tecnológicos Regionales. En 1980, en plena crisis económica resultado de los gobiernos de José López Portillo y Miguel de la Madrid comienza una falta de desatención en la infraestructura y educación superior. Finalizando la década de los 80´s se inicia la renovación del sistema educativo. Con el gobierno de Carlos Salinas de Gortari se realiza el Plan Nacional para la Modernización Educativa y se expide la Ley General de Educación.

A principios de 1990 se intensifican las relaciones internacionales para favorecer el intercambio de alumnos y profesores en los diversos planteles universitarios del país (exigidos por la globalización), así como los procesos de Acreditación y Certificación Institucionales. En 1994, gracias a las gestiones realizadas por la ANFEI (Asociación Nacional de Facultades y Escuelas de Ingeniería), se crea el CACEI (Consejo de Acreditación de la Enseñanza de la Ingeniería) y con esto inicia un proceso muy importante para estandarizar criterios en la calidad de los servicios y la profesionalización de la función educativa en las carreras de Ingeniería impartidas en las diversas Universidades públicas y privadas del país. Es importante mencionar que si revisamos las primeras 10 Universidades de México en el QS World University Ranking (ver Tabla 3), podemos percatarnos que como país solo contamos con 2 Universidades dentro del Top 200 (UNAM en la posición 122 y el Tecnológico de Monterrey en la posición 199), las siguientes se encuentran arriba de la posición 600. Esto nos permite reflexionar sobre las grandes oportunidades que tenemos como país, y en dónde requerimos de un esfuerzo adicional por parte de la triple hélice (Gobierno-industria-universidades) para poder vislumbrar un mejor futuro para México. De lo contrario, seguiremos destinados a ser un país manufacturero y no un país cuya economía se encuentre basada en el conocimiento y desarrollo tecnológico.

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Tabla 3. TOP 10 del QS World University Ranking 2018.

3 LOS GRANDES MOVIMIENTOS INDUSTRIALES 3.1 Las revoluciones industriales Se denomina como revolución industrial a los procesos históricos (revolución tecnológica) protagonizados en la industria que se realizan durante la época contemporánea. Estas revoluciones no solo se limitan a cambios tecnológicos, sino también económicos y sociales. En la Figura 3, podemos encontrar un resumen de los grandes avances de cada una de las diferentes revoluciones industriales que se han gestado en la era moderna, entre ellas:

1. Mecanización: Máquinas de vapor, energía hidráulica y mecanización. 2. Energía: Producción en masa, cadena de montaje y electricidad. 3. Informática: Automatización, uso de las tecnologías de información y comunicación

(TICs). 4. Digitalización: Internet de las Cosas (IoT), la nube (cloud), coordinación digital,

sistemas ciberfísicos y robótica.

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Figura 3. Las 4 Revoluciones Industriales.

3.2 Mecanización: La 1era Revolución Industrial

La primera Revolución Industrial inició en la segunda mitad del siglo XVIII en el Reino Unido y se extiendió después a toda Europa y Norteamérica y se estima que concluyó entre 1820 y 1840. Es durante este periodo que se generan el mayor conjunto de transformaciones económicas, tecnológicas y sociales que jamás se hubieran visto; se pasó de una economía rural (basada en la agricultura y el comercio) a una economía urbana e industrializada.

En la Revolución Industrial la producción agrícola e industrial comienzan a multiplicarse, al mismo tiempo que los tiempos de producción comienzan a disminuir de manera importante.

A principios de 1800 la riqueza se multiplica y el nivel de vida de la gente experimenta un crecimiento sostenido. Es también en estos momentos que los trabajos manuales (artesanales) y el uso de animales de tracción son reemplazados por maquinaria para la fabricación de productos, así como para el transporte de mercancías y personas. La noción de ciudades urbanas comienza a tener sentido pues todos querían gozar de los beneficios que la Revolución Industrial empezaba a traer a dichos entornos.

La introducción de la máquina de vapor significó un parteaguas, ya que significó un incremento en la capacidad de producción de la industria, así como la capacidad de trasladarse de un lado a otro (personas y mercancía) con el uso de los barcos y ferrocarriles. 3.2.1 El aprovechamiento de México a la 1era Revolución Industrial Es a finales del siglo XVIII y principios del XIX que en México se gesta nuestro movimiento de Independencia, lo que hace que nuestro país estuviera concentrado más en los diversos movimientos militares que a los cambios que se estaban gestando en Europa y Norteamérica.

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No es sino a finales del siglo XIX que empezamos a gozar de la 1era Revolución Industrial con la inclusión del ferrocarril (mismo que prácticamente no ha tenido actualización o mejora significativa desde ese entonces). En cuestión de educación, tal y como podemos recordar en la sección 2.3, poco pudimos aprovechar esta etapa, salvo la creación de algunas Universidades y la creación de la 1era Reforma Educativa (con la intención de separar a la iglesia de las cuestiones educativas). Es decir, la 1era Revolución Industrial fue poco aprovechada como país, tanto en materia económica, social y educativa; y lo poco o mucho que pudimos aprovechar fue ya en plena 2da Revolución Industrial. 3.3 Energía: La 2da Revolución Industrial Se dice que la 2da Revolución Industrial se desarrolló entre 1850 y el inicio de la Primera Guerra Mundial en 1914. Durante este periodo los cambios tecnológicos se aceleraron todavía más (tomando en ocasiones un rol central); tales como las nuevas fuentes de energía (gas, petróleo o electricidad), nuevos materiales, nuevos sistemas de transporte (avión y automóvil) y nuevos sistemas de comunicación (teléfono y radio). Estos cambios permitieron que el trabajo, el sistema educativo y científico se transformara de una manera sin igual. Esta nueva revolución alcanzo muchas más naciones que el primer movimiento (casi toda Europa, Norteamérica y ahora también Japón). Dentro de los cambios que se desarrollaron en estas naciones tenemos, los cambios organizacionales en las empresas y las innovaciones tecnológicas. Es durante este periodo, que la tecnología se pone en manos de la industria de la guerra y el término de globalización comienza a tener sentido. 3.3.1 El aprovechamiento de México a la 2da Revolución Industrial Nuevamente México se encuentra en medio de un movimiento social con nuestra Revolución Mexicana, cuando se está terminando de gestar la 2da Revolución Industrial. Apenas unos años antes, durante la época del Porfiriato (1884-1910), México estaba aprovechando algunas bondades de la 1era y 2da Revolución Industrial, pero más que aprovechándola a base del desarrollo de nuestra industria, fue más bien con la adquisición de tecnología, lo cual nos comenzó a ser dependientes tecnológicos de estos movimientos. En cuestión educativa, podemos destacar la creación de la UNAM en 1910, pero esto fue a finales de este segundo movimiento industrial y por las complicaciones sociales que estuvimos viviendo en nuestro país, poco podemos destacar en cuestión educativa.

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3.4 Informática: La 3era Revolución Industrial La 3era Revolución Industrial fue un proceso multipolar, liderado por Estados Unidos, Japón y la Unión Europea iniciado a mediados del siglo XX. Se vincula con el término Sociedad de la Información y no existe consenso en una fecha concreta para determinar su fin. La 3era Revolución Industrial se basa en las tecnologías de la información y comunicación, así como en las innovaciones que nos permiten el desarrollo de energías renovables. Nunca antes se había logrado el nivel de interactividad o intercomunicación que beneficiara en diferentes niveles a nuestra sociedad, educación e industria. La relación que hay entre la convergencia de las nuevas tecnologías en materia de comunicación y energía generó diversas repercusiones como:

• la expansión de energías renovables, • la conversión de edificios en plantas de energía, o en edificios autosustentables, • innovaciones en los procesos eficientes de almacenamiento de energía, • formas de transporte más eficientes y menos contaminantes (vehículos inteligentes,

eléctricos, híbridos), • difusión de lo Smart: Smart City (ciudad inteligente), Smart Grid (distribución

inteligente de energía), Smart Phone, Smart TV, por mencionar algunos. Estos desarrollos generaron algunos frutos, concretándose en algunas innovaciones que están presente en la vida cotidiana de nuestra sociedad y que cuentan con gran importancia desde una perspectiva económica. Entre ellas podemos señalar Internet, la fibra óptica o los avances en nanotecnología. 3.4.1 El aprovechamiento de México a la 3era Revolución Industrial Tal pareciera que México está destinado a no aprovechar al máximo estos movimientos industriales, nuevamente, a mediados de 1950 empezábamos a organizarnos y todo apuntaba a que con la expropiación petrolera (1938) aprovecharíamos las oportunidades que se vislumbraban en el futuro próximo. Desgraciadamente los movimientos estudiantiles de 1968 y 1971 hicieron que tanto la industria como el sector educativo no pudieran despegar; a esto último habría que agregarle la serie de gobiernos y crisis económicas sin precedentes que estaríamos sufriendo desde 1976 hasta 1994; lo que pareciera un juego intermitente en el que por un lado la industria nacional no puede aprovechar lo que está ocurriendo en todas partes y por el otro, la gente no tiene tiempo de pensar en otra cosa más que salir de la profunda crisis en la que se encuentra el país. Nuestra dependencia tecnológica se agudiza aún más y las Universidades empiezan a trabajar de forma conjunta y colegiada a través de asociaciones que permiten el intercambio ideológico y educativo por el bien del sistema educativo universitario del país. Gracias a las TIC´s, las Universidades están más conectadas que nunca y la forma de trabajar entre alumnos y profesores comienza a diversificarse, el uso de plataformas tecnológicas,

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bibliotecas digitales y videoconferencias hacen que los esquemas cambien y alumnos y profesores estén interconectados casi permanentemente. Aunque todo esto comienza a ocurrir a finales de la 3era Revolución Industrial. 3.5 Digitalización: La 4ta Revolución Industrial La 4ta Revolución Industrial se centra en los sistemas ciberfísicos, la robótica, el internet de las cosas y la conexión entre dispositivos; el término de 4ta Revolución se empieza a utilizar en el año 2011 derivado de las fábricas inteligentes, cuya principal característica es una mayor adaptabilidad a las necesidades de la producción y una mejora en la eficiencia de los recursos. En esta última Revolución Industrial los fundamentos en los cuales se sustentan los avances tecnológicos y sociales son:

• el internet de las cosas, • la robótica, • la conectividad entre dispositivos, • los sistemas ciberfísicos, • la cultura maker (hágalo usted mismo), y finalmente, • la industria 4.0 (ciber fábricas o Smart-Industries).

Una de las áreas más vanguardistas e innovadoras en el área de ingeniería es la robótica, y esta juega un papel protagónico en esta nueva Revolución. Se espera que, a través de la nanotecnología, la inteligencia artificial, los drones y las impresoras 3D empezarán a modificar diferentes aspectos de nuestras sociedades.

Sin embargo, la realidad es que aún no tenemos conocimiento del alcance que tendrá está última Revolución Industrial, ya que estamos inmersos en ella. Según algunas previsiones, en los próximos años se perderán 5 millones de puestos de trabajo en los países más industrializados, esto como consecuencia de la robotización y mecanización. Si bien esta previsión genera incertidumbre, al incrementarse el desempleo en sectores vinculados a mano de obra no calificada y cuyas tareas son más mecánicas y manuales; también se abrirá una nueva oportunidad con la aparición de nuevos mercados para la mano de obra. En este sentido, se espera que con los nuevos avances aparezcan nuevas profesiones cuyas tareas se centren en la producción de estas nuevas tecnologías, en los análisis de datos o en tareas comerciales especializadas en los nuevos productos. 3.5.1 El aprovechamiento de México a la 4ta Revolución Industrial

En estos momentos nos encontramos como país con condiciones sin igual, si bien seguimos dependiendo tecnológicamente de otros países, hoy más que nunca México se ha convertido en un atractivo sin igual por diversos factores propios de la globalización:

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• tenemos una buena reputación en la mano de obra calificada, • la industria automotriz en México ha encontrado un nicho muy importante para no

solo producir autos de buena calidad, sino también mano de obra especializada e innovadora,

• varios Centros de Diseño han decido apostarle por México, instalándose dentro de nuestro territorio,

• hasta hace algunos meses, el tratado de libre comercio (TLC) con Norteamérica ponía a México con ventaja comercial versus otras economías asiáticas, y finalmente,

• el número de alumnos que estudian Ingeniería en México es mucho mayor al que tiene hoy por hoy Estados Unidos.

Estos diversos factores hacen que sea México una economía que esta además destinada a ser la número 7 del mundo. Es la oportunidad para que nuestra economía deje de estar basada en la manufactura (cuyo PIB por habitante este entre los $6,000 USD y $15,000 USD) a una economía basada en el conocimiento (con PIB por habitante entre los $15,000 USD y los $60,000 USD). 4 EL PAPEL DE LAS UNIVERSIDADES EN LA INDUSTRIA 4.0 4.1 Los modelos educativos Un modelo educativo consiste en una recopilación o síntesis de distintas teorías y enfoques pedagógicos que orientan a los docentes en la elaboración de los programas de estudio y en la sistematización del proceso de enseñanza-aprendizaje. Las características comunes a todos los modelos son:

• un propósito identificado o área de concentración, • las premisas subyacentes explícitas e implícitas sobre las características de los

alumnos y sobre el proceso de enseñanza-aprendizaje, • directrices para desarrollar experiencias de aprendizaje cotidianas específicas, • patrones y requisitos definidos para estas actividades de aprendizaje, y • un cuerpo de investigación que rodea su desarrollo o una evaluación de su efectividad

Los aspectos de cualquier modelo pueden ser utilizados en el diseño curricular. Lo que se elija dependerá del ambiente universitario, los recursos disponibles y los resultados deseados. Al planificar la incorporación de cualquiera de los modelos en un programa, los profesores deben usar los principios de enseñanza-aprendizaje del marco curricular para guiar el aprendizaje, la enseñanza y la evaluación para que los estudiantes logren los resultados.

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4.2 Desarrollo de competencias Se entiende como competencia al conocimiento adquirido que puede ser demostrado a través de diferentes experimentos. La medición de las competencias adquiridas en las instituciones de educación superior debe ser ampliamente estudiada. Muchas Universidades indican que su currículo académico está basado en el desarrollo de competencias, pero al realizar una revisión minuciosa de los programas académicos, uno se puede percatar que, a pesar de hablar de competencias de egreso, estas son alcanzadas primero a través de una secuencia de materias en dónde el contenido analítico de cada materia está desarrollado en términos de objetivos académicos y no necesariamente en términos del desarrollo de la competencia que el alumno obtendrá al finalizar el curso. Y segundo, cada una de las materias están evaluadas de forma tradicional y no necesariamente en la demostración y conocimiento de que el alumno adquirió la competencia. En este último punto, un gran trabajo debe desarrollarse en las instituciones educativas para tener métodos de evaluación que realmente demuestren que un alumno tiene el conocimiento o la competencia de la materia. Según el estudio realizado por McKinsey & Co. en 2012, “el 72% de las universidades en el mundo, opina que sus egresados están adecuadamente preparados para el mundo laboral; sin embargo, solo un 42% de las empresas opina lo mismo”. Los progresos realizados en la investigación de los sistemas educativos desde la década de los 90´s ha revelado que no podemos comparar el nivel de educación superior. Este hallazgo se refiere a la complejidad de la educación superior y las competencias académicas. No sólo hay una gran diversidad de instituciones, programas, ámbitos ocupacionales y requisitos laborales, sino el resultado de estas diferencias es difícil de definir y aún más difícil de medir. En México contamos con un instrumento nacional (examen del Centro Nacional de Evaluación, CENEVAL) que nos permite contar con una idea clara del desarrollo de competencias de nuestros egresados. Sin lugar a dudas, el esfuerzo que hace el CENEVAL para medir las competencias de egresos de los alumnos de educación media-superior y superior es un esfuerzo gigantesco; sin embargo, no todas las Universidades en México aplican los exámenes de egreso del CENEVAL, o bien, sus muestras no son significativas para poder determinar el cumplimiento de las competencias de egreso en cada institución educativa. Asociaciones como la ANFEI han realizado esfuerzos de forma conjunta con el CENEVAL para motivar a las Instituciones de Educación Superior (IES) en México a aplicar el examen de egreso del CENEVAL y poder tener una visión de la calidad académica de la Ingeniería de México. 4.3 Hilo Conductor: Primera propuesta de valor al Modelo Educativo en el

Tecnológico de Monterrey Para poder prepararnos a una interacción más cercana con la industria, lo primero que hicimos en 2006 fue empezar a generar adaptaciones a nuestro Modelo Educativo con el

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propósito de atender las preocupaciones de la industria y los procesos de acreditación nacionales e internacionales. Estábamos convencidos en que primero requeríamos un cambio interno (en la Universidad) antes de trabajar de modo conjunto con los demás actores de nuestra sociedad. En ese afán de tener una mejora continua en las actividades que se realizan como institución educativa, y en particular en el área de Ingeniería, nos dimos a la tarea de fortalecer los programas académicos con la finalidad de identificar la ventaja competitiva de cada uno de ellos a través de:

• continuar los procesos de acreditación para que el 100% de sus programas estuvieran avalados con organismos nacionales e internacionales,

• conocer las necesidades de los empleadores, • desarrollar la diferenciación de los programas, necesidades de empleadores y las

capacidades que tenemos dentro de la institución, • orientar los programas académicos a esa diferenciación a través de las academias.

Como resultado de lo anterior, en la institución se definieron dos conceptos importantes para los programas académicos:

• Diferencial de la carrera: Es lo que distingue a una carrera de otros programas académicos impartidos en cualquier otra institución académica, a través del desarrollo de habilidades, conocimientos y competencias.

• Hilo Conductor: Es un mecanismo mediante el cual se fortalece el programa académico y contiene las actividades académicas y co-curriculares que permiten consolidar el perfil del egresado de la carrera. Esta interrelación permite que el alumno, adquiera conocimiento y desarrolle habilidades cognitivas; así como, desarrolle habilidades sociales y valores tales como: toma de decisiones, trabajo en equipo, trabajo bajo presión, comunicación efectiva, creatividad, liderazgo y responsabilidad.

Para que el mecanismo denominado Hilo Conductor funcionara adecuadamente, se necesitó fortalecer el programa académico y las actividades co-curriculares trabajando a través de academias de carrera. Las academias de carrera se formaron por los profesores que atendían naturalmente a dichos programas, así como por profesores de los Departamentos Académicos que ofrecen materias en común a cada carrera. El trabajo dentro de la academia de la carrera tiene como objetivo entablar conversaciones académicas que permitan darle congruencia al programa académico tomando en cuenta los conocimientos y habilidades cognitivas que los alumnos deben desarrollar para concluir con éxito su formación en la carrera de su elección, cuidando que la integración de conocimiento que se da al finalizar cada tercio de la carrera (normalmente compuesta de 3 tercios: 9 semestres) realmente se pueda medir y por lo tanto evidenciar. En la Figura 4 se muestra el esquema general del Hilo Conductor, en la parte central se encuentran los semestres que el alumno debe cursar a lo largo de carrera profesional, y a sus costados se encuentran las actividades co-curriculares que permiten un desarrollo y

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formación integral del alumno. Para una mejor comprensión del Hilo Conductor, se dividió en 3 tercios el plan de estudios.

Figura 4. Esquema general del Modelo del Hilo Conductor 4.3.1 El primer tercio Al ingreso, el alumno debe presentar un examen diagnóstico que permitía conocer competencias o habilidades sociales con las que cuenta el alumno. Basados en dicho diagnóstico, al alumno se le ofrece una variedad de actividades co-curriculares en donde fortalecerá las habilidades que le hacían falta para ser una persona con formación integral. Los tres primeros semestres de la carrera tienen como objetivo, desarrollar las habilidades y conocimientos básicos y generales en la disciplina que el alumno haya elegido. A través de visitas, conferencias, mesas redondas, exposiciones, foros, el alumno conoce la realidad de la profesión y su parte aplicable en el medio laboral. En el tercer semestre, el alumno integra su conocimiento a través de un proyecto el cual está ubicado en una materia de dicho semestre. El objetivo de este proyecto es que el alumno sea capaz de aplicar el conocimiento adquirido durante los dos semestres anteriores a través del proyecto integrador.

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4.3.2 El segundo tercio Los siguientes tres semestres (cuarto, quinto y sexto), están enfocados a la aplicación de los conocimientos del alumno a través del desarrollo de proyectos relacionados con el medio laboral. Por otra parte, el alumno puede tener una experiencia internacional (intercambio/investigación) que le permita apreciar distintas culturas, brindándole una experiencia multicultural. Al finalizar este bloque, el alumno integra su conocimiento a través de un proyecto que se desarrollará en el sexto semestre. En este proyecto se verifica el avance en el desarrollo de habilidades cognitivas y sociales, así como en el fortalecimiento de competencias éticas y ciudadanas. 4.3.3 El tercer tercio Los semestres del último bloque de su carrera (séptimo, octavo y noveno), son dedicados a consolidar el enfoque de su carrera profesional. En el penúltimo semestre el alumno, tiene la oportunidad de tener una estancia profesional en organizaciones públicas y privadas nacionales e internacionales, en centros de investigación o bien incubar su propia empresa, de tal forma que le permitan poner en práctica las habilidades y conocimientos que ha desarrollado a lo largo de carrera. Al término de la carrera (9no semestre) al alumno se le aplica un Assessment Center con el objeto de medir las competencias de egreso de la carrera a cada alumno de la generación. En el Assessment Center se invitan a profesores y empresarios a evaluar las competencias de la generación; este instrumento es esencial en el proceso de retroalimentación de la carrera, profesores y necesidades laborales. Al final de la carrera el alumno conoce el resultado de su trabajo por medio de un instrumento de evaluación que le permite estar consciente de aquellas habilidades, valores y actitudes desarrolladas durante su estancia en la Universidad y que son herramientas que estará utilizando durante su vida laboral. 4.4 El involucramiento de la industria y el desarrollo de competencias Tal y como hemos visto a lo largo de este trabajo, el panorama de la educación superior a nivel mundial refleja actualmente puntos de inflexión trascendentales. Los modelos de aprendizaje, la forma de acceder al conocimiento, y los esquemas de administración de las Universidades están adaptándose a la dinámica característica de la sociedad en el siglo XXI. Los modelos educativos que antes habían sido considerados como disruptivos, innovadores y exitosos han sido cuestionados y, en muchos casos, reemplazados, pues han dejado de ser contundentes y efectivos frente a las innovaciones tecnológicas y educativas.

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Las nuevas situaciones generadas por el cambio acelerado y constante del entorno despiertan nuevas preguntas que demandan sus propias respuestas, lo que hace, no solo relevante sino urgente la necesidad de adecuar los mecanismos y estructuras que sustentan la dinámica de las universidades. No solo está disminuyendo la distancia entre las Revoluciones Industriales, sino que también se están acortando las distancias de inicio-fin de las mismas. Nosotros imaginamos que uno de los rasgos que caracterizan a las Universidades en nuestros días es la pasión por seguir aprendiendo, cuestionando e innovando. Todo esto con el propósito de poder hacer frente al acelerado cambio tecnológico e industrial que estamos viviendo en la actualidad. Una de las formas en que las Universidades pueden hacer frente a estos cambios tecnológicos es modificando sus currículos académicos para desarrollar competencias de egreso e involucrar a los profesores dentro del modelo educativo para hacer trabajos/proyectos en conjunto con la industria. 5 TRABAJO CONJUNTO ENTRE ACADEMIA E INDUSTRIA En esta sección se muestra un ejemplo de modelo educativo aprovechando el desarrollo de competencias e involucrando desde un inicio a la industria y profesores. Es importante recordar que una competencia es la integración consciente de conocimientos, habilidades, actitudes y valores que permite enfrentar con éxito situaciones tanto estructuradas como de incertidumbre y que puede implicar procesos mentales de orden superior. Las competencias integran tanto los conocimientos y los procedimientos propios de la disciplina, como las actitudes y valores que permiten ser profesionistas participativos y comprometidos con la sociedad. 5.1 Aprendizaje basado en retos 5.1.1 Antecedentes Como consecuencia de una petición del Consejo del Tecnológico de Monterrey para incrementar la calidad académica y robustecer nuestros programas académicos, un grupo de más de 40 expertos en las áreas académicas inicio en febrero del 2014 un proceso orientado a redefinir los diferentes aspectos de la formación académica que ofrece el Tecnológico de Monterrey. Uno de los objetivos de este grupo de trabajo fue evolucionar el modelo educativo del Tecnológico de Monterrey (MET) para potenciar las habilidades de las generaciones actuales y mejorar la competitividad de los alumnos en su campo profesional, y con ello desarrollar las competencias requeridas que les permitan convertirse en los líderes que afronten los retos y oportunidades del siglo XXI. Durante los primeros 6 meses del 2014 se realizó un estudio presencial y bibliográfico de más de 40 Universidades e Instituciones educativas alrededor del mundo que se han destacado y caracterizado en el tema de innovación educativa en los últimos años y se tuvo la oportunidad de revisar las propuestas más innovadoras de modelos educativos. En la Figura 5 podemos apreciar algunas de las Universidades e Instituciones más relevantes para

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el estudio realizado y que fueron fuentes de inspiración en el rediseño del Modelo de Programas Formativos de Profesional del Tecnológico de Monterrey.

Figura 5. Universidades e Instituciones visitadas para el Diseño de los Programas Formativos de Profesional

El estudio realizado a estas Universidades e Instituciones educativas tuvieron la intención de considerar el panorama global de la educación superior, y como resultado de este proceso de conceptualización surgió la propuesta del aprendizaje basado en retos para el desarrollo de competencias del alumno. La filosofía de este modelo busca proveer de herramientas a los alumnos que les permitan hacer frente a los desafíos y oportunidades del siglo XXI. El Modelo de Programas Formativos (aprendizaje basado en retos) del Tecnológico de Monterrey está centrado en la relación del alumno con el entorno y su profesor, en el que los alumnos desarrollan competencias personales y profesionales mediante la resolución de retos vinculados a problemáticas reales y demuestran su dominio a través de diversas evidencias de aprendizaje. 5.2 Nuestra propuesta de valor: Semestre i El modelo educativo del Tecnológico de Monterrey consiste en un conjunto de elementos estructurales orientados a apoyar el proceso formativo de nuestros estudiantes. Estos elementos se integran en nuestro proceso de enseñanza-aprendizaje para proporcionar a nuestros estudiantes una educación integral con una ventaja de alta calidad internacional.

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5.2.1 El Modelo Educativo Tec21 En 2013 se lanzó el modelo educativo Tec21 y cuyos pilares son:

• experiencias retadoras de aprendizaje, • flexibilidad en el proceso de enseñanza-aprendizaje, y • profesores inspiradores.

La conceptualización del modelo educativo Tec21 se ve reforzada cuando se considera la investigación de nivel educativo superior. En su trabajo de “How Learning Works”, Ambrose identifica siete principios de aprendizaje que pueden ser aplicados por profesores en todas las áreas del conocimiento:

1. los conocimientos previos de los estudiantes pueden ayudar o dificultar el aprendizaje,

2. la forma en que los estudiantes organizan el conocimiento influye en cómo aprendemos y aplicamos lo que conocemos,

3. la motivación del estudiante determina, dirige y apoya las acciones que toman para aprender,

4. para dominar el tema, los estudiantes deben adquirir habilidades, practicarlas y saber cuándo aplicar lo que aprendieron,

5. la práctica centrada en objetivos, junto con una retroalimentación bien dirigida, mejora la calidad del aprendizaje de los estudiantes,

6. el nivel de desarrollo del alumno interactúa con el clima social, emocional e intelectual del curso, con el consecuente impacto en el aprendizaje, y

7. para aprender a aprender de manera auto dirigida, el estudiante primero debe aprender a monitorear y ajustar sus enfoques y estrategias de aprendizaje.

El modelo educativo Tec21 se centra en la relación del estudiante con el entorno y su profesor, en el cual los alumnos desarrollan habilidades personales y profesionales resolviendo desafíos vinculados a problemas reales y demostrando su dominio a través del aprendizaje experiencial con el propósito de obtener una evidencia que demuestre el dominio de la competencia. Una parte importante en el modelo educativo Tec21 son los retos, quienes resultan ser la unidad central de aprendizaje. El aprendizaje basado en retos es un enfoque pedagógico que compromete activamente al alumno en una relación real y relevante con el medio ambiente, lo que implica definir un reto e implementar una solución para una situación problemática. Tradicionalmente los programas universitarios consisten en una secuencia de cursos que conforman el plan de estudios. En la medida en que los alumnos cursan una materia, los alumnos aprenden los fundamentos, aspectos técnicos y prácticos asociados con su profesión. Cuando un alumno concluye su plan de estudios, la universidad garantiza que el estudiante posee cierto nivel de desarrollo para desempeñarse satisfactoriamente en el mundo laboral en la disciplina elegida por el alumno. En este modelo, la unidad central de aprendizaje son los cursos que conforman el currículo.

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En nuestro modelo educativo el aprendizaje basado en retos se basa en el aprendizaje experiencial, que tiene como principio, en que los estudiantes aprenden mejor cuando participan activamente en experiencias de aprendizaje abierto, en lugar de involucrarse pasivamente en actividades estructuradas. En este sentido, el aprendizaje experiencial ofrece a los estudiantes la oportunidad de aplicar lo que aprenden en situaciones reales, donde se enfrentan a problemas, prueban soluciones e interactúan con otros estudiantes dentro de un contexto protegido. El aprendizaje experiencial es un enfoque holístico integrado al aprendizaje, combinando experiencia, cognición y comportamiento. El modelo busca profundizar, integrar y aplicar el conocimiento a través de diferentes módulos de aprendizaje. Éstos se diseñan según los requisitos de la resolución del reto y se ofrecen antes o simultáneamente. Para la evaluación de las evidencias y habilidades de desempeño, la recolección de evidencias se realiza a través de diversos instrumentos de observación y medición. En este proceso, las reflexiones sobre el aprendizaje como retroalimentación al estudiante desempeñan un papel clave en su formación. El papel del profesor es crítico en el ejercicio de diferentes funciones diseñadas para acompañar al estudiante en el proceso de aprendizaje y el desarrollo de habilidades a través de la experiencia de los retos. Las funciones del profesor son: asesor, mentor de retos, diseñador de retos, evaluador e instructor de módulos de aprendizaje. Un reto es una experiencia diseñada para exponer a los estudiantes a una situación atractiva y desafiante. Los retos contribuyen al desarrollo de habilidades interdisciplinarias de los estudiantes a medida que los aplican de manera individual y colaborativa a sus conocimientos, habilidades, actitudes y valores. Un reto tiene las siguientes características:

• involucra activamente a los estudiantes en el proceso de enseñanza-aprendizaje a través del debate, la reflexión, el trabajo colaborativo y la aplicación del conocimiento fuera del aula,

• promueve abordar situaciones relevantes y complejas que involucren tanto estrategias disciplinarias como multidisciplinarias para su solución.

• se enfrenta a experiencias de aprendizaje desde una etapa local, nacional o internacional, y

• genera desarrollo de productos y habilidades interdisciplinarias. Los retos pueden integrar la relación entre el estudiante y el profesor con el fin de desarrollar destrezas específicas planteadas por el reto. Para resolverlos, el estudiante se enfrenta a una situación relevante relacionada con el medio ambiente, que jugará sus conocimientos y habilidades. Un aspecto esencial en este proceso es el apoyo y retroalimentación del profesor. 5.3 Implementación del Semestre i El objetivo principal del Semestre i es evolucionar el modelo educativo para mejorar las habilidades de las generaciones presentes y mejorar la competitividad de los estudiantes en su campo, y así desarrollar las habilidades necesarias que les permitan ser líderes en la gestión

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de desafíos y oportunidades. Este modelo de formación implica repensar los procesos de aprendizaje en la educación superior. El primer Semestre i fue implementado como un programa piloto durante el semestre Enero-Mayo del 2016 en el Tecnológico de Monterrey en Santa Fe con la participación de dieciséis estudiantes (9 mujeres y 7 hombres) del programa de Ingeniería Industrial y de Sistemas (IIS). Los alumnos se inscribieron a su quinto semestre de la carrera para cursarlo bajo el formato de Semestre i. Estos estudiantes participaron voluntariamente y fueron seleccionados dentro de su generación, ya que cumplían con ciertos requisitos académicos básicos para la implementación del piloto. Dentro de los criterios de selección se incluyeron el liderazgo e interés por siempre emprender actividades desafiantes. Si bien había un promedio mínimo acumulado en la carrera que fue requerido, los alumnos seleccionados no necesariamente fueron los que tenían los promedios más altos, sino los que ya habían demostrado en el pasado que podían soportar momento de incertidumbre. El programa piloto se llevó a cabo con nuestro socio-formador Frigus Bohn, una empresa manufacturera ubicada en la ciudad de Querétaro (300 km al norte de la ciudad de México). La compañía es líder en la producción de sistemas de refrigeración comercial y esta planta de fabricación proporcionó el entorno adecuado para el modelo educativo basado en retos. El grupo de profesores en coordinación con los expertos de la empresa diseñó los retos y las actividades académicas para los alumnos. El diseño académico del Semestre i involucró dos retos, cada uno centrado en áreas importantes y estratégicas de la empresa: Gestión de Operaciones y Control de Calidad. Estas dos áreas son el foco principal de un alumno de la Carrera de Ingeniería Industrial y de Sistemas. El Semestre i es diferente a un programa de estancias empresariales, y su principal diferencia radica en que en un Semestre i el socio-formador y los profesores determinan los retos que permitirán el desarrollo de competencias del alumno con respecto a las materias que el alumno deberá de revalidar; mientras que, en una estancia profesional, es la empresa quien determina en gran parte la actividad a realizar por parte del alumno, sin necesariamente involucrar a otros compañeros o profesores. Los criterios de aprobación y reprobación son los mismos que para los cursos tomados bajo un formato tradicional; es decir, el estudiante debe mostrar un nivel requerido de competencias, tanto académicas como soft skills (trabajo en equipo, pensamiento crítico, resolución de problemas, etc.). El piloto Semestre i incluía pruebas en clase (durante la impartición de módulos de aprendizaje), asignaciones de tareas, proyectos a largo plazo y discusiones en grupo. Además, los estudiantes del Semestre i, como cualquier otro alumno de la carrera de Ingeniería Industrial y de Sistemas, participaron en el Assessment Center (mitad de carrera). El ejercicio de Assessment Center sirve para revisar y asegurar el desarrollo de competencias académicas y soft skills de un estudiante a la mitad de su carrera y también al final de la carrera. Este ejercicio es parte del programa de aseguramiento de la calidad en educación de Ingeniería, y los compromisos establecidos con CACEI y ABET (Accreditation Board for Engineering and Technology) para la acreditación de nuestros programas de Ingeniería.

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Durante el Semestre i, los estudiantes permanecieron en la planta de Frigus Bohn trabajando en el proyecto asignado por nuestro socio-formador. Ellos fueron acompañados en todo momento por profesores expertos para garantizar que los estudiantes estuvieran desarrollando las competencias académicas requeridas de acuerdo a los cursos que estaban registrados. En períodos específicos se requirió que los estudiantes tuvieran sus módulos de aprendizaje en la Ciudad de México. En estas sesiones los estudiantes recibieron una capacitación más focalizada para facilitar la correcta aplicación de conocimientos específicos sobre los proyectos en la empresa. 5.3.1 Resultados de la evaluación Como se mencionó anteriormente, durante el Semestre i se estaba evaluando a los estudiantes para la acreditación de sus cursos y para la evaluación de su nivel de competencias del programa (siendo estudiantes de quinto semestre de la carrera de Ingeniería Industrial y de Sistemas).

Course ID Course name

Difference in Average Grades Between Semestre i and

Traditional Format

Final exam Course grade

EC1010 Economy of the enterprise +20 +15

IN2004 Quality Control Statistics +9 +15

IN2020 Inventory Management +10 +14

IN2021 Production Management +7 +14

IN2022 Optimization models +7 +20

IN2023 Analysis and design of experiments +2 +14

Tabla 4. Diferencia de calificaciones finales entre alumnos del Semestre i y alumnos del curso tradicional. La Tabla 4 muestra la diferencia entre el promedio de calificaciones (exámenes finales y calificaciones finales) obtenidos por los alumnos del Semestre i y los alumnos que cursaron la materia en el formato tradicional. Los datos evidencian que en todos los cursos hay una diferencia positiva a favor de los estudiantes que llevaron el Semestre i. Para realizar la Tabla 4, se aplicó el mismo examen final a todos los alumnos que cursaron las materias que fueron objeto de estudio en el Semestre i en los 3 Campus de la Ciudad de México (Ciudad de México, Estado de México y Santa Fe). Hay que hacer dos observaciones importantes. El examen final de cada curso fue diseñado en colaboración con profesores de los tres campus del Tecnológico de Monterrey en la Ciudad de México. El examen fue otorgado a todos los alumnos inscritos en el curso en formato tradicional y en el formato de Semestre i. Como se señaló, los estudiantes del Semestre i no fueron seleccionados por su alto GPA, de hecho, algunos estudiantes con mayor GPA no fueron seleccionados como parte del grupo. Por lo tanto, los resultados de los promedios de los exámenes finales apoyan

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nuestra hipótesis en que el modelo educativo del Semestre i proporciona un entorno adecuado para desarrollar apropiadamente las bases académicas de los alumnos y sus soft skills competencias blandas.

ABET Competence

Average Grades (0-100) Development Center

exercise

Semestre i Traditional format

a An ability to apply knowledge of mathematics, science, and engineering 72 70.83

b An ability to design and conduct experiments, as well as to analyze and interpret data 77 72.22

c

An ability to design a system, component, or process to meet desired needs within realistic constraints such as economic, environmental, social, political, ethical, health and safety, manufacturability, and sustainability

66 69.44

d An ability to function on multidisciplinary teams 78 72.22

e An ability to identify, formulate, and solve engineering problems 81 75.00

f An understanding of professional and ethical responsibility 71 75.00

g An ability to communicate effectively 84 73.61

h The broad education necessary to understand the impact of engineering solutions in a global, economic, environmental, and societal context

83 81.94

k An ability to use the techniques, skills, and modern engineering tools necessary for engineering practice 77 66.67

Tabla 5. Diferencia de calificaciones obtenidas entre alumnos del Semestre i y alumnos del semestre tradicional durante el

Assessment Center de la mitad de la carrera. Referente a los resultados obtenidos por el grupo de alumnos que estuvieron involucrados en el Semestre i en su ejercicio de Assessment Center (con el objetivo de evaluar las competencias desarrolladas a la mitad de la carrera), encontramos algunas diferencias entre los alumnos que tomaron el cursaron el semestre en formato tradicional y los alumnos del Semestre i. Ver Tabla 5 para más detalles. Es importante mencionar que en este rubro no podemos tener una conclusión contundente con respecto al Assessment Center realizado a los alumnos, ya que sería muy difícil demostrar si el último semestre cursado (quinto semestre bajo el formato de Semestre i) fue determinante para demostrar ese avance en el desarrollo de sus competencias (bajo el marco de referencia utilizado por ABET).

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6 CONCLUSIONES Tal y como hemos podido observar a lo largo del presente trabajo, México se encuentra en una situación diferente a la que le ha precedido cada vez que se aproximaba una Revolución Industrial. Las Universidades deben aprovechar esta oportunidad para promover y propiciar que el país pase de tener una economía basada en sus procesos de manufactura a una economía basada en el conocimiento y desarrollo tecnológico. En vías de mover a México hacia una economía del conocimiento y desarrollo tecnológico, es necesario tomar en cuenta los siguientes rubros:

• debemos desarrollar al mejor talento, a través de modelos educativos que aceleren el potencial de las empresas y de nuestros estudiantes, al día de hoy, la población de México está constituida en un 51% por jóvenes,

• debemos contar con 6 u 8 Universidades en el Top 300 del QS World Univerity Ranking, hoy solo contamos con 2 Universidades en el Top 300 y las restantes se encuentran entre las posiciones 600 al 1000,

• debemos contar con una cultura de meritocracia que fomente el desarrollo y justicia social,

• debemos abrir las fronteras al talento, y • debemos tener gobiernos que fomenten la investigación y emprendimiento.

Es importante que tomemos en cuenta que como país hoy nos encontramos en:

• la 15va posición de economías del mundo, • la 10ma posición de países con mayor biodiversidad, • la 10ma posición de los países más visitados en el mundo, • la 7ma posición de productores de vehículos y somos el 4to exportador mundial, • el líder en la producción y exportación de pantallas planas, con el 26% de

participación. Pero que desgraciadamente somos un país de contrastes, en dónde:

• ocupamos el lugar 123 de 176 en el índice de corrupción, • el 46% de la población se encuentra pobre, • ocupamos el lugar 77 de 188 naciones en el desarrollo humano, y • ocupamos la última posición en educación de los países miembros de la OCDE.

Con relación al sistema educativo universitario, podemos mencionar que:

• ocupamos la posición 43 de 60 en el Ranking de sistemas universitarios en el mundo (U21),

• solo contamos con el 16% de los adultos con estudios universitarios, el más bajo entre los países de la OCDE,

• somos el 6to país que más ingenieros gradúa, • estamos dentro de los 15 países que más doctores (PhD) gradúan en la OCDE, y • el porcentaje de jóvenes (25 a 35 años) con educación superior aumento de 17% a

25% en un lapso de 14 años (2000 al 2014).

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Como podemos apreciar, las oportunidades y retos son grandes, pero trabajándolos de manera conjunta tenemos la oportunidad de lograr mejores resultados. El modelo educativo propuesto en este trabajo (Semestre i) es la oportunidad de trabajar de forma conjunta (industria y Universidades) en la formación de los estudiantes universitarios. El exponer a los profesores a resolver retos reales, hace que se conviertan no solo en expertos en su forma de transmitir el conocimiento, sino que están expuestos a las problemáticas de la industria y pueden poner a prueba sus conocimientos adquiridos demostrando su dominio en la competencia a desarrollar durante el reto (bajo la metodología de aprendizaje basado en retos). Las ventajas de la industria son muy grandes, de entrada, al ser socios-formadores, aseguran que la problemática a resolver se tratará de un problema interesante y relevante para la compañía; pero, además, el hecho de tener a un grupo de alumnos y asesorados por un grupo de profesores resolviendo retos, garantiza la calidad de los resultados. Uno de los hallazgos que pudimos encontrar al momento de implementar estos modelos es que los alumnos tuvieron la oportunidad de trabajar y dialogar con los tomadores de decisiones de las empresas en dónde hemos implementado este modelo. Al momento de interactuar los alumnos con los socios-formadores se han permitido externar comentarios que en muchas ocasiones no se habían cuestionado en la empresa, la “frescura” de los alumnos permite inyectar vitalidad al interior de la organización. A la fecha, ya se han implementado más de 90 Semestres i en todo el Tecnológico de Monterrey involucrando a más de 2,000 alumnos en todo el país. Las experiencias y resultados que hemos obtenido nos dan fuerzas para continuar con este esfuerzo en dónde la Universidad y la Industria van de la mano en el desarrollo de México. El Semestre i implementa el diseño de experiencias de aprendizaje en un semestre completo con todos los elementos del modelo Tec21. A partir de los resultados obtenidos, los resultados significativos obtenidos por los alumnos en sus cursos y la respuesta entusiasta de las empresas, es evidente que este nuevo modelo innovador tiene una gran oportunidad de transformar el paradigma de la experiencia de aprendizaje para la educación universitaria.

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BIBLIOGRAFÍA

1. Ambrose, S. “How Learning Works: Seven Research-Based Principles for Smart Teaching”, San Francisco, USA, Wiley, 2010.

2. Baldó Lacomba, Marc, “La Revolución Industrial”, Editorial Síntesis, 1993. 3. Barman, Charles, R, !Bridging the Gap Between the Old and the New: Helping

Teachers Move Towards a New Vision of Science Education”, USA, National Science Education Leadership Association, 1997.

4. Bastida, Eduardo, et al, ”Reimagine Education: Semestre i”, in the QS Reimagine Education Conference, 2016.

5. Guskin, Alan E, et al, “Restructuring the Role of Faculty”, Change, September/Octuber 1994.

6. Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, “El modelo educativo del Tecnológico de Monterrey”, Monterrey, NL, Tecnológico de Monterrey, 2005.

7. Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, “Visión-Misión 2015”, Monterrey, NL, Tecnológico de Monterrey, 2005.

8. Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, “Ethics and Citizenship Education: Our Commitment”, Monterrey, NL, Tecnológico de Monterrey, 2008.

9. Johnson, L, et al, “Challenge Based Learning: The Report from the Implementation Project”. Austin, Texas, USA, The New Media Consortium, 2011.

10. McKinsey & Company, “Education to employment: Designing a system that Works”, 2012.

11. Moore, D, “For interns, experience isn’t always the best teacher. The Chronicle of Higher Education”, 2013.

12. Pérez, Marisa Martín, “El modelo educativo del Tecnológico de Monterrey”, Monterrey, NL, Tecnológico de Monterrey, 2002.

13. Satomé Jurgo, Torres, “Globalización e interdisciplinaridad: el curriculum integrado”, Madrid, Morata, 1996.

14. Sarukhán Kermes, José, “Educación, visiones y revisiones”, en Fernando Solana (coord.), Fondo Mexicano para la Educación y el Desarrollo, Siglo XXI, México, 2006, pp. 143.

15. Swain-Oropeza, Ricardo, et al, “Implementación Del Desarrollo Curricular Y Co-Curricular Basado En Competencias Dentro Del Modelo Educativo Del Tecnológico De Monterrey”, Congreso Nacional de Ingeniería de la Asociación Nacional de Facultades y Escuelas de Ingeniería (ANFEI), Chetumal, Qro, 2010.

16. Swain-Oropeza, Ricardo, et al, “Educational Model Tec21: Semestre i Implementation”, in the World Engineering Education Forum (WEEF), Seoul, Korea, 2016.

17. Tecnológico de Monterrey,”Modelo de Programas Formativos de Profesional”, 2015. 18. Tecnológico de Monterrey, “Modelo Educativo Tec21”, 2016.