1
CARTA DE AUTORIZACIÓN DE LOS AUTORES (Licencia de uso)
Bogotá, D.C., 26 de junio de 2013
Señores
Biblioteca Alfonso Borrero Cabal S.J. Pontificia Universidad Javeriana Cuidad
El suscrito:
Sandra Mireya Suárez Reyes, con C.C. No. 1032432500
En mi calidad de autor exclusivo de la obra titulada:
Desarrollo de un aplicativo WEB didáctico para relacionar el proceso constructivo con el diseño Estructural, aplicado a un edificio de concreto reforzado.
(por favor señale con u a las op io es ue apli ue Tesis doctoral Trabajo de grado X Premio o distinción: Si No cual:
presentado y aprobado en el año 2013 , por medio del presente escrito autorizo
a la Pontificia Universidad Javeriana para que, en desarrollo de la presente licencia de uso parcial, pueda ejercer sobre mi obra las atribuciones que se indican a continuación, teniendo en cuenta que en cualquier caso, la finalidad perseguida será facilitar, difundir y promover el aprendizaje, la enseñanza y la investigación.
2
como a los usuarios de las redes, bases de datos y demás sitios web con los que la Universidad tenga perfeccionado un convenio, son:
AUTORIZO (AUTORIZAMOS) SI NO
1. La conservación de los ejemplares necesarios en la sala de tesis y trabajos de grado de la Biblioteca.
X
2. La consulta física o electrónica según corresponda X
3. La reproducción por cualquier formato conocido o por conocer X
4. La comunicación pública por cualquier procedimiento o medio físico o electrónico, así como su puesta a disposición en Internet
X
5. La inclusión en bases de datos y en sitios web sean éstos onerosos o gratuitos, existiendo con ellos previo convenio perfeccionado con la Pontificia Universidad Javeriana para efectos de satisfacer los fines previstos. En este evento, tales sitios y sus usuarios tendrán las mismas facultades que las aquí concedidas con las mismas limitaciones y condiciones
X
6. La inclusión en la Biblioteca Digital PUJ (Sólo para la totalidad de las Tesis Doctorales y de Maestría y para aquellos trabajos de grado que hayan sido laureados o tengan mención de honor.)
De acuerdo con la naturaleza del uso concedido, la presente licencia parcial se otorga a título gratuito por el máximo tiempo legal colombiano, con el propósito de que en dicho lapso mi obra sea explotada en las condiciones aquí estipuladas y para los fines indicados, respetando siempre la titularidad de los derechos patrimoniales y morales correspondientes, de acuerdo con los usos honrados, de manera proporcional y justificada a la finalidad perseguida, sin ánimo de lucro ni de comercialización.
De manera complementaria, garantizo en mi calidad de estudiante y por ende autor exclusivo, que la Tesis o Trabajo de Grado en cuestión, es producto de mi plena autoría, de mi esfuerzo personal intelectual, como consecuencia de mi creación original particular y, por tanto, soy el único titular de la misma. Además, aseguro que no contiene citas, ni transcripciones de otras obras protegidas, por fuera de los límites autorizados por la ley, según los usos honrados, y en proporción a los fines previstos; ni tampoco contempla declaraciones difamatorias contra terceros; respetando el derecho a la imagen, intimidad, buen nombre y demás derechos constitucionales. Adicionalmente, manifiesto que no se incluyeron expresiones contrarias al orden público ni a las buenas costumbres. En consecuencia, la responsabilidad directa en la elaboración, presentación, investigación y, en general, contenidos de la Tesis o Trabajo de Grado es de mí competencia exclusiva, eximiendo de toda responsabilidad a la Pontifica Universidad Javeriana por tales aspectos.
Sin perjuicio de los usos y atribuciones otorgadas en virtud de este documento, continuaré conservando los correspondientes derechos patrimoniales sin modificación o restricción alguna, puesto que de acuerdo con la legislación colombiana aplicable, el presente es un acuerdo jurídico que en ningún caso conlleva la enajenación de los derechos patrimoniales derivados del régimen del Derecho de Autor.
3
irrenunciables, imprescriptibles, inembargables e inalienables. En consecuencia, la Pontificia Universidad Javeriana está en la obligación de RESPETARLOS Y HACERLOS RESPETAR, para lo cual tomará las medidas correspondientes para garantizar su observancia.
NOTA: Información Confidencial:
Esta Tesis o Trabajo de Grado contiene información privilegiada, estratégica, secreta, confidencial y demás similar, o hace parte de una investigación que se adelanta y cuyos
resultados finales no se han publicado. Si No X
En caso afirmativo expresamente indicaré (indicaremos), en carta adjunta, tal situación con el fin de que se mantenga la restricción de acceso.
FACULTAD: INGENIERÍA
4
BIBLIOTECA ALFONSO BORRERO CABAL, S.J. DESCRIPCIÓN DE LA TESIS O DEL TRABAJO DE GRADO
FORMULARIO
TÍTULO COMPLETO DE LA TESIS O TRABAJO DE GRADO
Desarrollo de un aplicativo WEB didáctico para relacionar el proceso constructivo con el diseño estructural, aplicado a un edificio de concreto reforzado
SUBTÍTULO, SI LO TIENE
AUTOR O AUTORES
Apellidos Completos Nombres Completos
Suárez Reyes Sandra Mireya
DIRECTOR (ES) TESIS O DEL TRABAJO DE GRADO
Apellidos Completos Nombres Completos
Muñoz Díaz Edgar Eduardo
Rubio Jiménez Andrés
FACULTAD Ingeniería
PROGRAMA ACADÉMICO Tipo de programa ( seleccione con x
Pregrado Especialización Maestría Doctorado
5
Nombre del programa académico Ingeniería Civil
Nombres y apellidos del director del programa académico María Patricia León Neira
TRABAJO PARA OPTAR AL TÍTULO DE: Ingeniera Civil
PREMIO O DISTINCIÓN (En caso de ser LAUREADAS o tener una mención especial):
CIUDAD AÑO DE PRESENTACIÓN DE LA TESIS O DEL TRABAJO DE GRADO
NÚMERO DE PÁGINAS
Bogotá 2013 81
TIPO DE ILU“TRACIONE“ seleccione con x
Dibujos Pinturas Tablas, gráficos y
diagramas Planos Mapas Fotografías Partituras
x X
SOFTWARE REQUERIDO O ESPECIALIZADO PARA LA LECTURA DEL DOCUMENTO
6
MATERIAL ACOMPAÑANTE
TIPO DURACIÓN
(minutos) CANTIDAD
FORMATO
CD DVD Otro ¿Cuál?
Vídeo Audio
Multimedia - 10 X
Producción electrónica Otro Cuál?
DESCRIPTORES O PALABRAS CLAVE EN ESPAÑOL E INGLÉS
Son los términos que definen los temas que identifican el contenido. (En caso de duda para designar estos descriptores, se recomienda consultar con la Sección de Desarrollo de Colecciones de la Biblioteca Alfonso Borrero Cabal S.J en el correo [email protected], donde se les orientará).
ESPAÑOL INGLÉS
Construcción Construction
Diseño estructural Structural Design
Aplicativo WEB WEB application
Enseñanza activa Active teaching
Aprendizaje Activo Active learning
RESUMEN DEL CONTENIDO EN ESPAÑOL E INGLÉS (Máximo 250 palabras - 1530 caracteres) Resumen
7
asignaturas (estructuras y construcción), siendo un apoyo para la docencia presencial y el aprendizaje activo del estudiante. Una vez desarrollado dicho aplicativo, se obtuvo que los estudiantes lograran relacionar los temas vistos en clase con la realidad, lo cual se demostró a través de las encuestas y de la interacción estudiante - profesor de cada uno de los módulos presentados.
Abstract:
8
DESARROLLO DE UN APLICATIVO WEB DIDÁCTICO PARA RELACIONAR EL PROCESO CONSTRUCTIVO CON EL DISEÑO ESTRUCTURAL, APLICADO A UN EDIFICIO DE CONCRETO REFORZADO
SANDRA MIREYA SUÁREZ REYES
PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTDAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL
9
DESARROLLO DE UN APLICATIVO WEB DIDÁCTICO PARA RELACIONAR EL PROCESO CONSTRUCTIVO CON EL DISEÑO ESTRUCTURAL, APLICADO A UN EDIFICIO DE CONCRETO REFORZADO
SANDRA MIREYA SUÁREZ REYES
Trabajo presentado para la obtención del título de Ingeniería Civil
EDGAR E. MUÑOZ D. (IC, MSc) DIRECTOR ANDRÉS RUBIO J.
(ARQ, ESP. GERENCIA DE CONSTRUCCIONES) CODIRECTOR
PONTIFICIA UNIVERDAD JAVERIANA FACULTAD DE INGENERÍA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL
10 DEDICATORIA
A mis padres Fernando Suárez M. y Mireya Reyes T. a quienes quiero mucho y han sido mi ejemplo a seguir, quienes me han acompañado durante cada etapa de mi vida, quienes me han dado su apoyo incondicional y a quienes les debo todo lo que soy hoy.
A mis hermanos Janeth y Alejandro, a mi tía Martha y a mi abuelita Rita, quienes me han enseñado que aunque el camino sea difícil y se tengan que superar muchos obstáculos, al final ese esfuerzo se verá siempre recompensado.
A mis primas Ileana y Estefanía, quienes me enseñaron que a pesar de los problemas se debe tener la fortaleza para seguir adelante por las personas que queremos y más importante aún por nosotros mismos.
A toda mi familia que jamás ha dudado de mí y me han apoyado con cada decisión que he tomado.
A mis amigos que han sido incondicionales y me han demostrado que los amigos verdaderos son aquellos que nos conocen como son, que nos acompañan en nuestros logros y fracasos, que celebran nuestras alegrías, comparten nuestro dolor y jamás nos juzgan por nuestros errores.
11
AGRADECIMIENTOS
Primero quiero darle las gracias a Dios por la vida, por las oportunidades, por los obstáculos y por todas las cosas que me ha puesto en el camino, porque todas esas cosas me convierten en la persona que soy actualmente. También por darme a mis padres, a mis hermanos, a toda mi familia y a mis gatas. Finalmente le agradezco también porque siempre ha estado conmigo en todo momento apoyándome y dándome valor para salir adelante.
Al Ingeniero Edgar Muñoz y al Arquitecto Andrés Rubio quienes confiaron en mí y en mis capacidades para poder llevar este trabajo acabo. También les agradezco sus consejos, dedicación y apoyo que me brindaron que fueron importantes durante la realización de este trabajo de grado.
A los estudiantes, ingenieros y arquitectos, que me ayudaron a revisar y a complementar el trabajo.
A mis amigos que me acompañaron en cada etapa de este trabajo y que siempre me dieron ánimo para seguir adelante y hacer de este trabajo un éxito.
A todos aquellos que estuvieron involucrados, gracias por ayudarme y por creer en mí.
12 Tabla de contenido
1. INTRODUCCIÓN ... 16
2. ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN ... 16
3. OBJETIVOS ... 18
3.1. Objetivo general ... 18
3.2. Objetivos específicos ... 18
4. MARCO TEÓRICO ... 18
4.1. Enseñanza y Aprendizaje activo. ... 18
4.2. Herramientas de aprendizaje virtual en el mundo. ... 19
4.2.1. Norte América ... 19
4.2.2. Suramérica ... 22
4.2.3. Europa ... 25
4.3. Teorías del aprendizaje ... 26
4.3.1. Teoría de Ausubel ... 26
4.3.2. Teoría de Bandura ... 27
4.3.3. Teoría de Bruner ... 27
4.3.4. Teoría de Gagné ... 28
4.3.5. Teoría de la carga cognitiva, diseño multimedia y aprendizaje: un estado del arte. ... 28
4.3.6. Teoría cognitiva del aprendizaje multimedia Principios de Meyer. ... 29
5. METODOLOGÍA ... 29
5.1. Estado del arte: docencia y didáctica ... 30
5.2. Consejos ... 30
5.3. Consulta a expertos. ... 35
5.4. Aspectos básicos: diseño de la herramienta ... 35
5.5. Visitas a obras y documentación ... 36
5.6. Elementos principales ... 37
5.6.1. Entrepisos. ... 37
5.6.1.1. Síntesis de los aspectos fundamentales. ... 37
5.6.1.2. Interacción estudiante – profesor ... 39
5.6.1.3. Validación. ... 41
5.6.2. Columnas ... 43
13
5.6.2.2. Interacción estudiante – profesor. ... 46
5.6.2.3. Validación ... 48
5.6.3. Vigas. ... 52
5.6.3.1. Síntesis de los aspectos fundamentales. ... 52
5.6.3.2. Interacción estudiante – profesor. ... 54
5.6.3.3. Validación. ... 56
5.6.4. Muros... 58
5.6.4.1. Síntesis de los aspectos fundamentales. ... 58
5.6.4.2. Interacción estudiante – profesor. ... 60
5.6.4.3. Validación. ... 62
5.6.5. Cimentaciones superficiales. ... 63
5.6.5.1. Síntesis de los aspectos fundamentales. ... 63
5.6.5.2. Interacción estudiante – profesor. ... 66
5.6.5.3. Validación ... 68
5.6.6. Cimentaciones Profundas ... 70
5.6.6.1. Síntesis de los aspectos fundamentales. ... 70
5.6.6.2. Interacción estudiante profesor. ... 74
5.6.6.3. Validación. ... 76
5.6.7. Sótanos. ... 78
5.6.7.1. Síntesis de los aspectos fundamentales. ... 78
5.6.7.2. Validación ... 80
5.6.8. Análisis Estructural. ... 80
5.6.9. Mapa conceptual ... 81
6. ANÁLISIS DE RESULTADOS ... 81
7. CONCLUSIONES... 83
8. TRABAJOS FUTUROS ... 84
9. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 85
14
Figura 2 Pantalla de inicio ... 36
Figura 3 Tipos de entrepisos ... 37
Figura 4 Proceso constructivo de un entrepiso ... 38
Figura 5 Diseño entrepiso ... 39
Figura 6 Visualización del módulo entrepisos ... 39
Figura 7 Minutos empleados en el test ... 41
Figura 8 Porcentaje de aciertos ... 41
Figura 9 Resultados validación Entrepisos ... 42
Figura 10 Resultados validación Entrepisos ... 42
Figura 11 Tipos de columnas. ... 44
Figura 12 Proceso constructivo columnas ... 44
Figura 13 Diseño columnas ... 45
Figura 14 Visualización del módulo columnas ... 45
Figura 15 Evaluación de estudiantes tema: columnas ... 48
Figura 16 Resultados validación columnas ... 49
Figura 17 Resultados validación columnas ... 49
Figura 18 Resultados validación columnas ... 50
Figura 19 Resultados validación columnas ... 50
Figura 20 Tipos de vigas ... 52
Figura 21 Proceso constructivo vigas ... 53
Figura 22 Diseño vigas. ... 54
Figura 23 Visualización del módulo vigas ... 54
Figura 24 Evaluación de estudiantes tema: vigas ... 56
Figura 25 Resultados validación vigas ... 56
Figura 26 Resultados validación vigas ... 57
Figura 27 Tipos de muros ... 58
Figura 28 Proceso constructivo muros ... 59
Figura 29 Diseño muros ... 59
Figura 30 Visualización del módulo muros ... 60
Figura 31 Evaluación de estudiantes tema: muros ... 61
Figura 32 Resultados validación muros ... 62
Figura 33 Resultados validación ... 62
Figura 34 Tipos de cimentaciones superficiales ... 64
Figura 35 Proceso constructivo zapatas ... 65
Figura 36 Diseño zapatas ... 65
Figura 37 Visualización del módulo zapatas ... 66
Figura 38 Evaluación de estudiantes tema: zapatas ... 68
Figura 39 Resultados validación zapatas ... 68
Figura 40 Resultados validación zapatas ... 69
Figura 41 Tipos de cimentaciones profundas ... 71
Figura 42 Proceso constructivo pilote tipo Kelly ... 72
15
Figura 44 Diseño Pilotes ... 73
Figura 45 Diseño dados ... 73
Figura 46 Visualización del módulo pilotes ... 74
Figura 47 Evaluación de estudiantes tema: pilotes ... 76
Figura 48 Resultados validación pilotes ... 76
Figura 49 Resultados validación pilotes ... 77
Figura 50 Tipos de sótanos ... 78
Figura 51 Proceso constructivo sótanos ... 79
Figura 52 Diseño muro pantalla ... 79
Figura 53 Visualización del módulo sótanos ... 80
Figura 54 Módulo de análisis ... 81
Figura 55 Visualización del módulo análisis estructural ... 81
Figura 56 Resultados generales validación. ... 82
Figura 57 Resultados generales validación ... 83
16 1. INTRODUCCIÓN
En este trabajo se presenta la relación fundamental que existe entre el proceso constructivo y el diseño estructural de los principales elementos que conforman a un edificio de concreto reforzado. La característica principal es que en los cursos de estructuras y de construcción de la carrera de ingeniería civil, se requiere que los estudiantes tengan un contacto con la realidad con el fin de que puedan aplicar e identificar los conceptos aprendidos en clase. La forma de generar dicho contacto es mediante las visitas técnicas a obra, las cuales si bien son muy provechosas para los estudiantes, no permiten que puedan aplicar adecuadamente sus conocimientos ya que generalmente la duración de estas visitas son máximo de dos horas, lo que impide percibir el proceso constructivo de una columna, viga, muro, entre otros, presentándose un problema para los estudiantes y los profesores.
La justificación de este trabajo fue la de dar una posible solución a esta problemática, diseñando y creando una herramienta WEB, que facilite la enseñanza de estos temas en las aulas de clase y que permita a los estudiantes profundizar su conocimiento en las horas no presenciales. El método para desarrollar esta herramienta fue en primera instancia un estudio del estado del arte acerca de la educación virtual en ingeniería y de las teorías del aprendizaje, necesarios para conocer como el ser humano percibe, comprende y almacena la información. Seguidamente se hizo una pregunta a diferentes profesionales para que desde su experiencia ofrecieran consejos a los estudiantes, con el fin de que identificaran la importancia de conocer el proceso constructivo y el diseño estructural de un elemento determinado, para diseñar y desarrollar con éxito una estructura. Asimismo se hicieron visitas a obras para hacer el seguimiento constructivo de un edificio de concreto reforzado y se investigó acerca del diseño estructural de esta estructura. Con toda esta información se hizo un módulo por elemento, que incluye un video de definición y clasificación y un segundo video con la concepción del proceso constructivo y del diseño estructural.
La finalidad de este trabajo es la de desarrollar e implementar una herramienta WEB que relacione el proceso constructivo con el diseño estructural aplicado a un edificio de concreto reforzado que facilite la enseñanza de los cursos anteriormente nombrados (estructuras y construcción) y por ende el aprendizaje de los estudiantes. Dicha herramienta será validada mediante una encuesta acerca de sus ventajas y desventajas realizada por los profesores, estudiantes y los ingenieros consultores y de obra.
2. ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN
17
18
herramienta que permita la relación entre el diseño estructural y los procesos constructivos realizados en un edificio de concreto reforzado, el cual es muy importante para los ingenieros civiles (tanto profesores como estudiantes) porque permitirá que la enseñanza de la construcción y de la estructuras sea más fácil, y de más provecho para los estudiantes. Por este motivo se presentará la siguiente propuesta con el fin de ayudar a la enseñanza y el aprendizaje a nivel de estructuras y construcción de los ingenieros civiles.
3. OBJETIVOS 3.1.Objetivo general
Desarrollar e implementar una herramienta WEB para relacionar el proceso constructivo con el diseño estructural de una estructura de concreto reforzado, con el fin de facilitar el aprendizaje activo en los cursos de estructuras y construcción en Ingeniería Civil.
3.2.Objetivos específicos
Estudiar el estado de arte de las ciencias de la educación virtual relacionadas con la enseñanza activa en la ingeniería civil.
Diseñar y validar la herramienta WEB, mediante una evaluación sobre sus ventajas docentes realizada por los estudiantes de Ingeniería Civil, profesores e ingenieros consultores y de obra.
4. MARCO TEÓRICO
4.1.Enseñanza y Aprendizaje activo.
19
imponer ninguna secuencia de aprendizaje. El gran avance del aprendizaje activo es que el alumno, especialmente el adulto que trabaja muchas horas, puede realizar sus estudios o su perfeccionamiento, en el espacio y el tiempo de que disponga, según su ritmo de trabajo (www.wikilearning.com).
“egú ot o auto el ap e dizaje a ti o es el o ju to de estrategias institucionales que envuelven a los estudiantes a hacer y pensar sobre lo que hacen http://edu o .up .edu . Ot o auto e po e ue no es posible aprender por otro persona, sino cada persona tiene que aprender por sí misma Hu e , G. .
En general se puede concluir que la enseñanza activa lleva al aprendizaje activo que es desarrollado por el individuo de acuerdo a sus capacidades de aprendizaje y desarrollado en el tiempo que este tenga disponible.
4.2.Herramientas de aprendizaje virtual en el mundo.
A continuación se presenta una reseña acerca de las herramientas de aprendizaje virtual que se han desarrollado a nivel internacional y nacional, para ver la importancia que este tema tiene, la experiencia que han tenido, los resultados y como este se está constantemente actualizando. 4.2.1. Norte América
Estados Unidos
Uno de los países que ha tenido mayor impacto en la educación virtual es Estados Unidos, por este motivo hace varios años atrás se han estado desarrollando espacios virtuales con fines educativos y estos son algunos de estos:
Apex Learning Inc.: Esta herramienta se inició en1997 por Microsoft Allen y su cofundador Paul, debido a que los cursos en línea ya estaban teniendo éxito en la educación superior y que este puede ser aplicado a la educación K-12. Durante su primer año esta compañía fue usada por más de 200 estudiantes. Ha tenido varios presidentes pero en el año 2002, Cheryl Vedoe se convirtió en el director general de Apex Learning, e introdujo una serie de nuevos productos basados en la WEB,los cuales abordaban la enseñanza
en el aula y en las escuelas alternativas. En general esta herramienta ofrece cursos en línea en matemáticas, ciencias, estudios de inglés, estudios sociales, las lenguas romances, las bellas artes, la salud y la educación física (www.apexlearning.com).
Esta herramienta ofrece los siguientes servicios:
20
formación que cubre el plan de estudios, sistema de gestión del aprendizaje y las estrategias para la enseñanza en línea (www.apexlearning.com).
ClassTools: proporciona contenido digital y las evaluaciones que ayudan a los profesores de clase con el manejo del aprendizaje y los logros. Esta herramienta es utilizada por las escuelas como suplemento para las instrucciones en el salón de clase (www.apexlearning.com).
ClassTools Lograr: combina el plan de estudios en línea y las evaluaciones de ClassTools con la gestión de instrucción y generación de informes orientados a mejorar el logro estudiantil. Con este servicio los profesores pueden estar informados sobre el proceso de cada estudiante y puede personalizar las instrucciones para satisfacer las necesidades individuales (www.apexlearning.com).
AP Exam Review: ofrece a los estudiantes una preparación para los exámenes de ingreso a la educación superior por medio de pruebas en línea (www.apexlearning.com).
Exam Prep: ofrece evaluaciones similares a las del examen de estado, refleja la prueba a nivel estatal en la terminología, el formato, los tipos de elementos y la ponderación. Estos cursos de preparación de los exámenes de aprendizaje de Apex incorporan herramientas de gran alcance y tiene una amplia variedad de modelos de implementación (www.apexlearning.com).
Canadá
El interés del aprendizaje virtual también ha llegado a este país ya que la educación es uno de los temas más importantes para todos los países ya que estos dependerán de la formación que le ofrezcan a la juventud. Por este motivo se desarrolló la siguiente herramienta de aprendizaje virtual:
- ATutor: es un sistema de gestión de contenidos de aprendizaje, basado en la WEB y tiene como objetivo lograr la accesibilidad y la adaptabilidad. Mediante esta herramienta los docentes puedes distribuir contenido educativo y llevar a cabo sus clases online. Este tuvo su inicio en el 2002 y empezó como un producto de Adaptive Technology Reosurce Centre (ATRC) de la universidad de Toronto, pero se ha mantenido y ha avanzado gracias a los aportes de programadores y de donaciones externas y se mantiene realizando ajustes gracias a la ayuda de los usuarios quienes puedes reportar errores o mal funcionamiento de la herramienta. ATutor cuenta con un sistema de módulo que permite a los usuarios ampliar las funcionalidades del sistema. Este sistema facilita el uso de la herramienta para los estudiantes y docentes permitiéndoles que módulos deseen utilizar (atutor.ca). Algunos de estos módulos son:
Merlot Educational Content Repository Search: este módulo ofrece una herramienta avanzada de búsqueda en la base de datos de los recursos educativos de Merlot (atutor.ca).
21
Photo Gallery: permite que los estudiantes puedan compartir fotos y asimismo los docentes pueden contribuir y manejar galerías de fotos del curso (atutor.ca).
Marratech: es un ambiente de colaboración en la que pueden realizarse conferencias por medio de video y voz en tiempo real y una pizarra interactiva. Permite que se puedan comunicar hasta 5 personas (atutor.ca).
WebCalendar: permite generar una agenda en la web para programar los calendarios individuales, grupales, del curso y de todo el campus (atutor.ca).
México:
- Estilos de aprendizaje de los estudiantes de ingeniería civil: los estudiantes que comparten la experiencia de aprendizaje en las mismas aulas, a pesar de sus semejanzas conforman un grupo heterogéneo, ya que cada estudiante llega al nivel de educación superior con una personalidad diferente y única (Bower y Hilgard, 2000). Varios estudios han demostrado que los estudiantes perciben y procesan de varias formas la información que reciben y es por eso que se presentan diferentes patrones inconscientes para adquirir conocimientos, es decir tienen diferentes estilos de aprendizaje (Donovan y Bransford, 2004).Por esto es importante que los profesores conozcan las características que sus estudiantes poseen, especialmente aquellas involucradas con los estilos de aprendizaje, para poder programar actividades efectivas para todo el grupo (Felder y Brent, 2005). Por eso se realizó un estudio para medir el estilo de aprendizaje, y este método fue el Índice de Estilos de Aprendizaje® (ILS). Este instrumento se ha aplicado preferentemente a los estudiantes de ingeniería (Rugarcía, et al., 2001), ya que fue desarrollado por un profesor de esta área del conocimiento, Richard Felder de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, con la colaboración de Barbara Soloman quien es la coordinadora del consejo educativo de la misma universidad (Solis R. y Arcudia C., 2010). Este método se basa en el modelo creado por Felder y Linda Silverman en 1988, en que establecen cuatro dimensiones que reflejan las preferencias de los estudiantes para aprender. Estas dimensiones son: activos o reflexivos, sensitivos o intuitivos, visuales o verbales y secuenciales o globales.
22
abierto. Esta herramienta permite crear sitios web dinámicos en línea para estudiantes y profesores. El objetivo de Moodle es facilitar a los educadores herramientas para gestionar y promover el aprendizaje. Este sistema se puede utilizar para atender a miles de estudiantes a nivel mundial, para ofrecer contenidos a los estudiantes, realizar evaluaciones por medio de tareas o cuestionarios, entre otros.
Este sistema tiene unas políticas de uso, dentro de las cuales se encuentran, que los contenidos de este sitio deben ser estrictamente educativos, académicos o culturales; los mensajes, contenidos y actividades deben ser respetuosos y corteses hacia todos los participantes; entre otras. Los ambientes virtuales de aprendizaje tienen la virtud de ser rigurosos en las maneras de entregar trabajos, etc. El único problema que estos representan es que el estudiante quiera formar parte de este, ya que el uso del internet no representa un obstáculo actualmente, por eso es importante ofrecerles materiales y actividades interesantes en las que pueden explotar sus habilidades multimedia y lograr el mejor entendimiento de los contenidos de las materias (Pineda R.).
4.2.2. Suramérica Uruguay
- Autoevaluación y metacognición en un curso de formación ambiental para ingeniería civil como estrategia para mejorar el aprendizaje: la enseñanza de las ciencias en las universidades hace que los docentes destinados a la enseñanza de dichas materias busquen estrategias y metodologías de aprendizaje que estimulen a sus estudiantes. El problema es la escasa formación en temas de didáctica y pedagogía que poseen muchos de los docentes de la Facultad de Ingeniería, lo que afecta obtener resultados exitosos. Por esto en la Universidad de la Republica en Montevideo se propuso realizar una monografía sobre un tema ambiental que los estudiantes eligieron. Con este estudio los principales problemas que se detectaron fueron la inestabilidad o discontinuidad en el ritmo del trabajo en grupo y las dificultades para analizar críticamente la monografía y los avances que se tienen, las fuentes de información consultadas entre otros. Después de estos resultados se plantearon unos objetivos que fueron: Mejorar la fase de desarrollo de las monografías de la asignatura Elementos de Ingeniería Ambiental a través de un control propio por parte de cada grupo; lograr un ritmo sostenido de trabajo grupal a lo largo de todo el semestre; lograr que cada grupo reflexione acerca de la calidad de su trabajo en general y en particular de su producto escrito, con pautas claras y que luego puedan adaptar a otros trabajos y su proceso de elaboración del trabajo y sus procesos y productos de aprendizaje (González, E. et al. 2007).
23
detuvieron a reflexionar acerca de las preguntas metodológicas de las fichas arribaron a mejores trabajos, con un mayor nivel de discusión (González, E. et al. 2007).
Colombia
En Colombia se han hecho varios avances y estudios referentes a la educación, y prueba de esto se encuentra en la Asociación Colombiana de Facultades de Ingeniería (ACOFI) quienes tie e o o isió P opo e po el i pulso el ejo a ie to de la alidad de las actividades de docencia, investigación y extensión en ingeniería que desarrollan las fa ultades, es uelas p og a as de i ge ie ía e Colo ia www.acofi.edu.co). Dentro de los objetivos de ACOFI y que son importantes para el tema de educación se encuentran: Promover y apoyar acciones que impulsen el mejoramiento de la calidad de las actividades académicas e investigativas, coordinadamente con las instituciones nacionales e internacionales que ofrezcan programas de ingeniería, con entidades oficiales y privadas, con el sector productivo y con asociaciones gremiales; asesorar al Gobierno Nacional en materia de educación en ingeniería; difundir el quehacer académico, investigativo y de servicios de las facultades de ingeniería; fortalecer la cultura de la calidad, autoevaluación y acreditación de los programas de ingeniería del país (www.acofi.edu.co). En esta asociación se han realizado varios estudios acerca del aprendizaje activo y son presentados a manera de artículos, que son muy importantes para el desarrollo de este trabajo de grado, y serán presentados a continuación con un resumen de lo más importante. Seguidamente se presenta el trabajo que se han realizado en universidades nacionales.
- Competencias, aprendizaje activo e indagación: un caso práctico en ingeniería: cuando se enseña se debe tener en cuenta el aprendizaje humano, por este motivo la formación como ingenieros indica que se debe conocer cuál es el estado del arte en la solución de este tipo de problemas para aprovechar el conocimiento científico y tecnológico (Hernández; Caicedo et al. 2004). Esto es muy importante ya que varios estudios han demostrado que el aprendizaje humano tiene consecuencias sobre la enseñanza. Estas consecuencias han sido estudiadas por varios autores y se nombraran algunas a continuación. El nuevo conocimiento, lo que aprendemos, se construye utilizando lo que ya sabemos. Una red neuronal es un ejemplo, una nueva experiencia modifica muchas conexiones simultáneamente (Spitzer, 1999). Lo que sabemos no se pude medir directamente, pues esta codificado en los procesos intelectuales que podemos estimar lo que se sabe haciendo ejecutar esos procesos a través de desempeños observables (Stone, Boix, et al.1998). La evaluación juega un rol fundamental, por ello evaluaciones mal desarrolladas y comunicadas tienen efectos altamente negativos en el aprendizaje (Harlen, 2004). Cada individuo tiene estilos de aprendizaje diferentes que son modelados por muchos factores de sus propios procesos de aprendizaje y entornos (Kolb, 1984).
24
es a partir de la experiencia se encuentran múltiples ideas; de la percepción a la actividad en la que observando una actividad se aprende y se realizan ajustes; de la comprensión hacia la reflexión que se basa en la abstracción y la educación, y finalmente de la comprensión hacia la actividad en la que se resuelven problemas con solución única. El segundo modelo es el basado en la indagación (National Research Council, 2000) en el que se presenta el cuestionamiento, la observación, la experimentación y la construcción, en el que la organización ABET propone la enseñanza de la ingeniería por competencias. Se e tie de po o pete ia al o ju to de o o i ie tos, ha ilidades, a titudes, comprensiones y disposiciones cognitivas, metacognitivas, socio-afectivas y psicomotoras, apropiadamente relacionadas entre sí para facilitar el desempeño flexible, eficaz y con se tido de u a a ti idad o de ie to tipo de ta eas Vas o, .
Finalmente se resalta la importancia de las evaluaciones, ya que por medio de estas se o o e á el i el de ap e dizaje de los estudia tes, la e alua ió es u té i o ue designa toda actividad en la cual son recolectados indicadores del aprendizaje de forma pla ifi ada siste áti a a fi de alo a el ap e dizaje Assess e t Reform Group, 2002).
25
nivel de desagregación del sistema en términos del mismo; y la autonomía que permite equilibrar la responsabilidad sobre el sistema al permitir que cada parte esté a cargo de su propio proceso y generar un control central de apoyo y verificación basado en confianza (Carvajal y Ramírez, 2009). Al fusionar el aprendizaje activo y la metodología de CyberSyn se o tie e ue el p o eso de ap e dizaje del estudia te se o ie te e u a he a ie ta para tomar decisiones, ajustar sus estrategias y alcanzar los objetivos del aprendizaje a ti o Ca ajal Ra í ez, .
- Pensamiento crítico y aprendizaje activo en ingeniería: los criterios de acreditación del American Bureau of Engineering Education (ABET, 2009) ampliamente difundidos en Colombia, indican que la habilidad de desplegar un pensamiento crítico es considerada de importancia en los procesos de formación de ingenieros (Camargo J. y García A., 2009). La producción de conocimiento es un proceso social no limitado a la capacidad individual de interpretar correctamente los conocimientos suministrados por textos e imágenes mediante mecanismos de inferencia aceptados de manera generalizada, aplicando premisas válidas.
El pensamiento crítico se entiende como el desarrollo y la práctica de hábitos autónomos y creativos de pensamiento, lo cual es una habilidad social asociada con la capacidad de separarse de las verdades establecidas, las historias institucionales y las prácticas de la vida social establecidas. El pensamiento crítico involucra la voluntad de preservar aquellas configuraciones sociales que valoramos más y el compromiso de cambiar aquellas en las cuales un juicio objetivo e informado revela relaciones de poder y acceso a los beneficios como es actualmente el caso de muchas áreas (Camargo J. y García A., 2009).
4.2.3. Europa Bélgica
Varios países de la Unión Europea también están interesados en el aprendizaje de los estudiantes por este motivo en Bélgica y en otros países se han creado herramientas para que la enseñanza sea más didáctica.
- Chamilo: es una herramienta que fue desarrollada con el objetivo de mejorar el aprendizaje. Este proyecto ofrece la disponibilidad y la calidad de la educación a un costo reducido, por esto distribuyen este software de manera gratuita y de acceso libre. Este proyecto fue lanzado el 18 de Enero de 2010 y tuvo gran acogida por los estudiantes con 500 usuarios registrados en las dos primeras semanas (www.chamilo.org).
26 4.3.Teorías del aprendizaje
Actualmente las tecnologías son muy utilizadas en los procesos de educación, sin embargo existen diversas opiniones ya que para algunos es peligroso utilizarlas, debido a que creen que afecta la calidad del proceso educativo, mientras que otros las perciben como necesarias para que el estudiante pueda manejar herramientas tecnológicas.
Pero sin importar si son o no necesarias, son herramientas que van a estar siempre presentes, y que de una u otra manera, tanto docentes como estudiantes se han relacionado con la tecnología y como se mencionó anteriormente ya hacen parte del proceso educativo y no se puede simplemente ignorarlas.
La tecnología puede promover un impacto en generar un nivel de autonomía en el aprendizaje, al igual que promueve la colaboración por parte de los estudiantes, el trabajo en equipo, entre otros. Para que esto sea posible, es importante tener una primera fase de diseño del curso, como por ejemplo la incorporación de imágenes y videos, que puedan brindar un mayor apoyo en el aprendizaje y la publicación en línea que enriquece el contenido de los términos. Y una segunda fase de interacción en la que se promuevan actividades que permitan expresar sus puntos de vista y participación activa.
Lo importante es que el modelo facilite la capacidad de compresión del proceso, para que se logren mayores niveles de motivación para las prácticas docentes. Por esto es que el contenido tiene que ofrecer diversos materiales de autoaprendizaje como las imágenes, tablas, videos, audios, entre otros. La interacción es otro componente que debe tenerse en cuenta, esta pude ser de dos formas, mediante personas y la interacción con el computador, sin embargo no es indispensable que cuente con ambas. Para este caso en particular, se enfocara en la segunda forma de interacción, cuya característica principal es que incluye el uso de multimedia, como los que se han nombrado anteriormente, y otros como el texto pero muy breve.
4.3.1. Teoría de Ausubel
El señor David Ausubel, propuso una teoría basada en el aprendizaje significativo, es decir, el aprendizaje que tiene sentido para el estudiante, tal que pueda incorporarlo a su conocimiento relacionándolo con los conocimientos ya existentes. Se plantean tres criterios:
Aprendizaje receptivo: en el que el profesor es el responsable del aprendizaje, el material es organizado y le ahorra tiempo al estudiante.
Criterios de organización de los contenidos: el contenido debe ser claro, y se debe tener un buen manejo del tiempo para que la asimilación sea significativa.
27
E ge e al la teo ía de Ausu el rescata el valor de organizadores que permiten dar una explicación comprensiva a los aprendizajes como estrategias de pensamiento, análisis, dife e ia ió y asi ila ió o ga izada de o eptos (López y Cubillos, 2008).
4.3.2. Teoría de Bandura
La teoría de Albert Bandura se conoce como el aprendizaje por observación. Esta teoría se basó en el análisis experimental de la influencia del modelamiento de la conducta, en la que se aprenden nuevas conductas por medio de la observación, aunque el aprendizaje no se imita, sino que el estudiante le añade formas de proceder.
Los p o esos i pli ados e el ap e dizaje po o se a ió so : la atención al modelo, retención de la conducta en esquemas mentales, reproducción de esquemas de acción y la
oti a ió pa a la i ita ió López Cu illos, .
Bandura propone cuatro procesos:
Atención: en el que se seleccionan las características a reproducir, desde el sujeto que aprende, en el que el proceso mediante el cual se observa la temática o la acciones.
Retención: es el proceso mediante el cual se guardan imágenes mentales de las acciones del modelo para que posteriormente sean reproducidas.
Reproducción: Es el proceso mediante el cual esas imágenes mentales se transforman en habilidades concretas, en las que se imitan comportamientos mediante la resolución de tareas, entre otras.
Motivación: son los procesos y razones que estimulan al individuo a querer reproducir esas acciones.
4.3.3. Teoría de Bruner
Jerome Bruner propone un aprendizaje por descubrimiento en la que se planeen casos en forma de retos, con el fin de que generen motivación en el estudiante a resolver esos problemas. Bruner establece tres representaciones:
Sistema de representación Enativo: a través de respuestas motrices. Sistema de representación icónico: por medio de imágenes.
Sistema de representación simbólica: por medio del lenguaje. La calidad del aprendizaje por descubrimiento dependerá de:
El estado de desarrollo cognoscitivo del individuo que aprende.
28
La capacidad desarrollada para aplicar los conocimientos adquiridos a nuevas situa io es o las odifi a io es ue las i u sta ias a e ite . (López y Cubillos, 2008).
4.3.4. Teoría de Gagné
Para Robert Gagné (López y Cubillos, 2008), el aprendizaje se manifiesta mediante la modificación del comportamiento y propone un proceso de aprendizaje que consta de siete fases:
Ambiente: que es donde el estudiante interactúa.
Receptores de información: órganos sensoriales que reciben el estímulo.
Registro sensorial: que percibe los sucesos y los manda a la memoria a corto plazo. Memoria a corto plazo: que modifica y organiza la información registrada, en la que
se aconseja utilizar estímulos para prolongar la retención.
Memoria a largo plazo: recibe la información de la memoria a corto plazo y la almacena por periodos más largos de tiempo.
Generador de respuestas: cuando la información es transformada en acciones, que se conoce como aprendizaje.
Eflectores: interacción entre el individuo y el ambiente de aprendizaje, con las que se permite demostrar que el aprendizaje ocurrió.
4.3.5. Teoría de la carga cognitiva, diseño multimedia y aprendizaje: un estado del arte.
Luis Alejandro Andrade (Andrade, L., 2012) basa su estudio de esta teoría en que los aprendices o estudiantes tienen una capacidad de memoria muy limitada, por lo que debe evitarse sobrecargar al estudiante con información. La información que reciben los estudiantes es procesada por el cerebro en tres diferentes formas, la primera es la memoria sensorial que es la que recibe y transforma los estímulos sonoros y visuales en información auditiva y visual. La segunda es la memoria de trabajo, que permite procesar y manipular la información durante periodos de tiempo muy cortos. Y la tercera es la memoria de largo plazo, que permite almacenar, imágenes, recuerdos, entre otros y organiza la información en esquemas. Teniendo en cuenta la carga cognitiva se plantean varios principios que serán explicados a continuación.
Principio problemas con solución libre: en la que cada estudiante llega a su propia solución, disminuyendo la carga cognitiva.
Principio ejemplos de problemas resueltos: en la que los estudiantes toman como eje plo estos p o le as to a p estada esa i fo a ió . Así de esta a e a se pierde menos tiempo llegar a una solución y se le dedica más tiempo al aprendizaje.
29
P i ipio de odalidad: e esta se han reemplazado las descripciones escritas por descripciones habladas. Este efecto asume que la memoria de trabajo no se sobrecarga, debido a que la información auditiva y visual es procesada de manera independiente. Los diseñadores han hecho extenso uso de este efecto para crear p og a as edu ativos ulti edia … . (Andrade, L., 2012).
Principio redundancia: en la que los estudiantes ignoran la información que está de más.
Entre otros principios.
4.3.6. Teoría cognitiva del aprendizaje multimedia Principios de Meyer.
Esta teoría Formación PDI – Ap e dizaje Multi edia (2013)) propone diferentes principios necesarios para garantizar el aprendizaje de los estudiantes a través de una herramienta multimedia. Estos son los siguientes:
Principio multimedia: los estudiantes tienen mayor capacidad de aprendizaje si la información es presentada mediante imágenes y palabras, que solo con palabras. Principio de contigüidad espacial: loes estudiantes aprenden más si las imágenes y
las palabras se encuentras cercanas entre sí.
Principio de contigüidad temporal: los estudiantes tienen mayor aprendizaje si las imágenes y las palabras son presentadas simultáneamente.
Principio de coherencia: los estudiantes tienen mayor capacidad de aprendizaje si se excluyen de la presentación imágenes y sonidos extraños.
Principio de modalidad: los estudiantes aprenden más si se presenta la información con animación y narración, que animación y palabras.
Principio de redundancia: los estudiantes tienen mayor aprendizaje si se presenta la información con animación y narración, que animación, narración y palabras. 5. METODOLOGÍA
30
Figura 1 Etapas para el desarrollo del aplicativo
5.1.Estado del arte: docencia y didáctica
Basados en el estudio e investigación de los documentos presentados en el marco teórico, se tuvieron en cuenta diferentes aspectos para el diseño del aplicativo con el fin de que este fuese usado en diferentes asignaturas de la carrera de Ingeniería Civil.
En el diseño del aplicativo se utilizaron varios principios de las teorías anteriormente nombradas. De la teoría de Ausubel se aplicó la organización de la información mediante secuencias lógicas, ahorrándole tiempo al estudiante.
En la teoría de Robert Gagné se propone un proceso de aprendizaje que consta de siete fases, las cuales en lo posible se aplicarán en la herramienta.
Los principios de Mayer, fueron los que más se utilizaron para el diseño de la herramienta, ya que fueron los más adecuados, teniendo en cuenta que el objetivo es diseñar una herramienta WEB, con archivos multimedia. Por esto se aplicaron los siguientes principios: Principio multimedia, principio de contigüidad espacial, principio de contigüidad temporal, principio de coherencia y el principio de modalidad, explicados anteriormente.
El principio de redundancia, no se aplicó totalmente, ya que en algunas ocasiones fue necesario agregar texto, para especificar ciertos detalles e información.
5.2.Consejos
31
En su área y según su experiencia, ¿Qué consejos le transmitiría a un estudiante de ingeniería civil de arquitectura para que tenga la competencia durante su vida profesional que le permita relacionar el proceso constructivo con el diseño estructural o geotécnico de un edificio en concreto reforzado?
A lo que cada una dio su respuesta las cuales se presentarán a continuación y sirvieron de referencia para la construcción del aplicativo, como también experiencias para que las conozcan los estudiantes. Adicionalmente se les pidió el favor de enviar una fotografía y datos adicionales como la universidad en la que estudiaron, especializaciones, entre otros. Esta información estuvo a libre disposición de cada uno, es decir que ellos decidieron enviarla o no.
Arquitecto Domingo Carreira (Cuba) Arquitecto – Universidad de la Habana.
Maestría en Arquitectura – Escuela Superior de Arquitectura en la Universidad Complutense, Madrid, España.
Maestría en Ingeniería Estructural – Illinois Institute of Technology, Chicago, Estados Unidos.
Doctorado en Ingeniería Estructural – Illinois Institute of Technology, Chicago, Estados Unidos.
Es muy importante tener la información teórica, pero es tan o más importante aún tener contacto con la práctica profesional y la experiencia durante la construcción, para tener la habilidad de optimizar el diseño, evitar problemas de construcción, de dar respuestas rápidas ante cualquier situación, resolver problemas, dar soluciones que no generen más problemas y sobre todo dar seguridad al cliente que uno sabe lo que está haciendo. Todo esto unido con el estudio, es decir el conocimiento previo junto con la consultoría que se hace a personas que tengan más experiencia, los cuales nos dirán dónde podemos consultar para dar solución a problemas específicos. La clave está en ejercer la carrera no solo aplicando lo que uno cree que sabe, si no ir más allá de lo que uno sabe. Por esto, es importante que después de haberse graduado el trabajar profesionalmente al menos durante un año o dos, antes de hacer una maestría.
32
detectar posibles conflictos y problemas en el diseño antes de comenzar la construcción. Esto facilita también en dar opciones al ingeniero diseñador y al propietario para mejora el proyecto al visualizar posibles problemas y reducir costos.
Es importante mantener una buena relación entre el ingeniero civil el estructural y el arquitecto, ya que una estructura es parte integral en la concepción de un diseño, donde el arquitecto es el artista, es el que tiene un concepto general del proyecto, mientras que el ingeniero es el que le da forma y permite que esa estructura se construya. Otras especialidades entre ellos los ingenieros de aire acondicionado con sus conductos y equipos, que afectan no solo la estructura sino la arquitectura, así como el ingeniero electricista, el de plomería. Inclusive en edificios altos hasta el diseño de las ventana y como se sujetaran a la estructura es de primordial importancia por citar un ejemplo. Por esto la importancia de tener un buen trabajo en equipo, ya que al finalizar la construcción va a ser un trabajo de muchos, liderado no impuesto ni por el arquitecto ni por algunos de los miembros del equipo. El no tener esta buena comunicación ya sea por el arquitecto o el ingeniero, dan entender que son inmaduros profesionalmente.
Ingeniera Adriana Gómez (Colombia).
Ingeniera Civil – Pontificia Universidad Javeriana. Magister en Ingeniería Civil – Universidad de los Andes.
El consejo que le daría a los estudiantes, es que así quieran dedicarse al diseño, todo ingeniero debe tener alguna experiencia en obra. El trabajo de campo se convierte en un aprendizaje constante, aunque es un trabajo de una gran responsabilidad que permite al ingeniero conocer la realidad de la profesión e interactuar con diferentes actores que hacen parte del proceso y relacionar los estudios y diseños con el terreno. Una buena integración de profesionales en terreno permite construir lo plasmado en planos y especificaciones cumpliendo los objetivos de tiempo, costo y calidad, por esto es de vital importancia conformar un equipo de trabajo que entienda el proceso constructivo y que aclare las dudas pertinentes en el momento indicado.
Ingeniero Claudio Chesi (Italia). Ingeniero Civil – Politecnico Di Milano. E
33
Luis Alberto Jaramillo (Colombia).
Ingeniero Civil – Pontificia Universidad Javeriana.
Especialización en Planeación e Ingeniería Sanitaria – Universidad Técnica de Munich, Alemania.
Para mí, como diseñador de estructuras para plantas de tratamiento fue muy importante haber trabajado casi dos años en residencia de obra cuando estaba recién graduado. De esta forma, al ver los temas constructivos, sus particularidades y dificultades, adquirí un conocimiento que me ayudó posteriormente como diseñadora preocuparme por que las estructuras fueran construibles. Por ejemplo, entendí el tema de las dimensiones y espacios frente a factores ergonómicos, o la posibilidad de hacer instalaciones que contemplaran mantenimiento o extracción de un equipo en un momento dado. Asimismo, la posibilidad de trabajar con otros ingenieros, con maestros y obreros, me dio percepción sobre tiempos, movimientos y manejo de personal, para planificar mejor los procesos constructivos.
Ingeniero Fabián Consuegra (Colombia). Ingeniero Civil.
34
empotramiento cuando en la realidad dicho apoyo bien pudiera restringir el giro solo de manera parcial. Con todo lo anterior, el mensaje general para los jóvenes ingenieros diestros en la manipulación de programas de computadora es que junto con el uso de estos instrumentos de alta tecnología se debe administrar una buena dosis de juicio ingenieril. Dicho criterio debe ser el ingrediente complementario que permita obtener la mayor consistencia entre nuestros procesos de análisis y diseño mediante la estructura idealizada y el proceso constructivo para la concepción de la estructura real.
Ingeniero Daniel Ruiz (Colombia).
Ingeniero Civil – Universidad de los Andes.
Maestría en Ingeniería Civil con énfasis en sísmica y estructuras – Universidad de los Andes.
Varios consejos:
1.No es adecuado un ingeniero que sepa únicamente de labores de campo y de obra; es muy importante que también haya calculado estructuras.
2.Aún más peligroso es el ingeniero de oficina que nunca aparece en la obra, ya que puede diseñar estructuras que no se puedan construir.
3.Tiene que haber estado presente en una o varias exploraciones geotécnicas 4.Tiene que haber participado en procesos de obra de cimentación, y estructura.
Ingeniero José Antonio Magallón G. (México).
Ingeniero Civil – ITESO (Instituto Tecnológico y Estudios Superiores de Occidente), Guadalajara, México.
Magister en Ingeniería, área de estructuras – Universidad de los Andes.
Considero que un Ingeniero Civil que se dedique a Diseño Estructural o a Construir, necesita de conocer de ambas áreas, sin llegar a ser especialista en ellas. De esa manera podrá relacionar ambas áreas y realizar mejor su trabajo. En el caso de un Ing. Civil que se dedique a diseño estructural, debe de conocer perfectamente los procesos constructivos, las propiedades de los materiales, el comportamiento y las propiedades de los suelos. Si él carece de estos conocimientos, entonces es muy probable que se presentaran problemas en el proceso constructivo de la obra o en la estabilidad de la estructura durante su vida útil.
35
de relacionar el proyecto estructural con el arquitectónico. Entiendo que no es fácil para la mayoría de los estudiantes de arquitectura iniciar como dibujantes en una empresa de diseño estructural. Cuando el Ing. Civil recién egresado se dedica a la construcción, las bases que tiene sobre estructuras son las que obtuvo en la universidad, por eso es muy importante que durante su estancia en la universidad las materias relacionen la teoría con la práctica, ya sea haciendo visitas de obra y modelos a escala reducida, de otra manera, quedará sólo en teoría y no la podrán aplicar de manera adecuada en su quehacer profesional.
5.3.Consulta a expertos.
Durante el desarrollo del aplicativo, fue necesario acudir a diferentes profesionales expertos en educación, diseño estructural y proceso constructivo de cada uno de los módulos que se exponen más adelante.
Ingeniero Camilo Acuña: quien ha trabajado en la construcción de pilotes, por lo que se le consulto el proceso constructivo de cada uno de los tipos de pilotes que se presentarán en este trabajo.
Ingeniero Giovanni Torres: Interventor de la obra del Edificio de Artes de la Pontificia Universidad Javeriana, que proporcionó imágenes y detalles del proceso constructivo de los sótanos de este proyecto.
Ingeniera Zulma Pardo: que gracias a la encuesta realizada y a su experiencia en el área de educación, mencionó diferentes documentos con el fin de mejorar y ajustar el aplicativo.
Myriam Lucía Rojas: experta en el área de educación y aprendizaje virtual, proporciono diferentes documentos relacionados con el tema.
Ingeniero Edgar Muñoz D.: quien con su experiencia en el área de estructuras aporto su conocimiento en el análisis y diseño estructural de varios elementos principales, tales como: entrepisos, columnas, vigas, muros, zapatas, pilotes y sótanos.
Arquitecto Andrés Rubio: quien aportó su conocimiento a nivel de procesos constructivos de diferentes elementos que hacen parte de un edificio en concreto reforzado, dichos elementos son: entrepisos, columnas, vigas, muros, zapatas y pilotes.
5.4.Aspectos básicos: diseño de la herramienta
En cuanto al diseño y desarrollo WEB del aplicativo, se tomó un curso y se contó con la asesoría de un profesional. La página WEB se creó y se diseñó en Joomla que es un sistema que permite crear sitios dinámicos e interactivos. Este en un programa de libre uso y puede ser utilizado en cualquier computador que tenga conexión a internet.
36
dominio y un rango con vigencia de un año, con lo que se hizo necesario darle un nombre a la página para poder ingresar el cual es: www.civilesjaverianos.com.
De igual manera es importante al momento de diseñar la herramienta, revisar la organización de los contenidos, para que sea práctica y de fácil manejo, para esto se debe mirar la forma en la que se agrupara el contenido y la secuencia u orden de estos (Urueta, M., 2012).
La agrupación responde a las motivaciones particulares como la edad, el contexto y la capacidad de compresión. En cuanto a la secuencia se debe tener en cuenta los siguientes criterios:
a. Secuencias lineales: un tema sigue a otro y no se vuelve a visualizar.
b. Secuencias cíclicas: los temas deberán ir ordenados según el grado de complejidad de los conceptos.
c. Secuencias hipertextuales: en las que se pueden acceder al contenido en cualquier orden. d. Secuencias jerárquicas: que permiten relacionar los conceptos.
Es importante determinar el público al que estará enfocada la herramienta (edad, género, intereses, etc.), la presentación del contenido, la participación de los estudiantes, las condiciones de uso, entre otros.
En la pantalla de inicio del aplicativo, se incluyen los datos principales de la tesis, como lo son, la universidad, la facultad, el departamento, el nombre de la tesis, nombre del director, codirector y de la estudiante, como se muestra en la Figura 2.
Figura 2 Pantalla de inicio
5.5.Visitas a obras y documentación
37
Bioterio y el Edificio de Artes. Dichas fotografías y videos fueron utilizados para desarrollar los módulos que serán presentados a continuación.
En cuanto a la documentación se utilizaron varios libros de análisis y diseño estructural, entre esos: Diseño de Concreto Reforzado (Mc Cormac, R. et al., 2011), Columnas de Concreto Reforzado (García, L., 1991), Estructuras de Concreto I (Segura, J., 2011), Norma Colombiana de Construcciones Sismo Resistentes (Asocreto, 2010), entre otros.
Igual e te pa a el ódulo de sóta os se ad ui ió el li o E a a io es e Co di io es Co plejas Mo a, J., et al., .
5.6.Elementos principales
A continuación se presenta para cada uno de los componentes principales de un edificio de concreto reforzado:
Síntesis de los aspectos fundamentales incluidos en el módulo computacional. Interacción profesor – estudiante.
Validación que incluye ajustes, complementos y correcciones. 5.6.1. Entrepisos.
5.6.1.1.Síntesis de los aspectos fundamentales.
En el aplicativo se hace inicialmente una definición y clasificación de los entrepisos, que son elementos que separan verticalmente los diferentes niveles de un edificio y deben poseer las siguientes propiedades: resistencia, impermeable, peso óptimo, resistencia al fuego, aislante acústico, entre otras. Los entrepisos van apoyados principalmente sobre vigas (primarias o secundarias) y/o muros de concreto reforzado. La función que tienen los entrepisos es la de resistir las cargas gravitacionales y transmitírsela adecuadamente al esqueleto del edificio. Estos pueden clasificarse de diferentes maneras, en la Figura 3 se presenta dicha clasificación.
38
E el DVD ú e o , ide tifi ado o o . E t episos , incluido en este trabajo, se presenta en detalle cada uno de estos tipos de entrepisos.
Concepción del diseño estructural y del proceso constructivo.
Con respecto a la concepción del diseño estructural y del proceso constructivo de este componente, se explican los correspondientes pasos iniciando por el armado de la cama en el que se instalan los parales metálicos, las cerchas, las crucetas y la cama con el fin de crear una superficie de soporte para los trabajadores y el acero de refuerzo del entrepiso. Se continúa con la etapa de replanteo, en la que se marcan los ejes con los que se ha ido construyendo el edificio. Seguidamente se instala el acero de refuerzo de las vigas y viguetas y posteriormente se instala el material de aligeramiento siempre y cuando esté incluido en el diseño. Después de esto se instala la formaleta y se funde el entrepiso con el concreto que hay sido especificado en el diseño y simultáneamente se va vibrando para sacar el aire que quede y garantizar que el concreto llegue a todo el entrepiso. Pasadas 24 horas se inicia con el proceso de curado, en el que debe mantenerse húmeda la superficie del entrepiso con el fin de controlar la pérdida de humedad y garantizar el adecuado desarrollo de la resistencia del concreto. Se finaliza con el desencofrado y el retiro del material de aligeramiento, como se muestra en la Figura 4.
Figura 4 Proceso constructivo de un entrepiso
39
Figura 5 Diseño entrepiso
E el DVD ú e o , ide tifi ado o o . E t episos , incluido en este trabajo, se presenta en detalle cada una de las etapas del proceso constructivo y de diseño de un entrepiso. En la Figura 6 se muestra una visualización del módulo en la herramienta.
Figura 6 Visualización del módulo entrepisos
5.6.1.2.Interacción estudiante – profesor
Todas las páginas deben tener una interacción con el usuario, ya sea entre usuarios, o entre usuario –máquina, ya que va a ser una página con fines educativos debe garantizarse que el estudiante si esté aprendiendo. Por eso se planteó, una serie de preguntas a manera de evaluación.
A continuación se encuentran las preguntas para entrepisos.
1. Los entrepisos son elementos que separan verticalmente los diferentes niveles de un edificio y deben poseer ciertas características mencionadas en el video, ¿Cuál o cuáles son estas características?:
40 e. Ser sismo resistente.
2. La resistencia a cortante de la losa superior de un entrepiso depende de: a. Los flejes o estribos.
b. La resistencia a compresión del concreto y su espesor. c. La parrilla o malla electrosoldada.
3. Para hacer la superficie de soporte de la losa, vigas y viguetas o lo denominado a a o puede falta los siguie tes ele e tos:
a. Parales. b. Cerchas. c. Crucetas. d. Decámetro. e. Camilla metálica. f. Camilla en madera.
4. Responda falso o verdadero, según corresponda.
a. Entre mayor sea el espesor del entrepiso mayor es la fuerza sísmica sobre el edificio.
1. Verdadero. 2. Falso.
b. Una vez fundido el entrepiso, se retira la formaleta al siguiente día, puesto que no está recibiendo ningún tipo de carga.
1. Verdadero. 2. Falso.
c. La elección del tipo de entrepiso y su diseño, está condicionado por los siguientes aspectos: que cumpla y se adapte a los requerimientos y/o condiciones arquitectónicas y de construcción; ser un elemento dentro del sistema estructural que garantice los requisitos de resistencia y servicio del refuerzo de las vigas principales y que sea un elemento con el menor peso posible por metro cuadrado.
1. Verdadero. 2. Falso.
d. El peso del entrepiso incluyendo los muros divisorios, corresponden generalmente al mayor porcentaje de la masa total de un edificio.
1. Verdadero. 2. Falso.
e. El ingeniero estructural puede estimar el espesor del entrepiso basado en un estudio detallado de las deformaciones verticales a mediano y largo plazo o lo que algunos auto es de o i a u estudio del o t ol de fle has fisu as . 1. Verdadero.
2. Falso.
41 1. Verdadero.
2. Falso.
g. Cuando se funde la placa y se esparce el concreto, se procede a nivelar con un e uipo popula e te de o i ado i hi o ue .
1. Verdadero. 2. Falso.
[image:41.612.219.499.246.504.2]Pata este módulo, se utilizó un software especial para este tipo de trabajo, llamado Daypo y es de uso libre. Con este se obtienen las siguientes gráficas estadísticas (Figura 7 y Figura 8).
Figura 7 Minutos empleados en el test
Figura 8 Porcentaje de aciertos
Los resultados muestran que a los estudiantes les fue muy bien contestando las preguntas, ya que el 44% de los que respondieron, lograron contestar todas las preguntas de manera correcta. Sin embargo aunque tenía varias ventajas, presentó problemas al momento de controlar y saber si los resultados obtenidos, eran verdaderos, ya que se observó que muchos estudiantes repitieron el test varias veces. Otra desventaja era que solo guardaba los primeros 35 que contestaban. Por este motivo este software no se utilizó para el resto del trabajo.
5.6.1.3. Validación.
42
Con el fin de conocer la opinión y los comentarios de los estudiantes, se hizo una encuesta sobre las ventajas o desventajas de este módulo, para lo que se obtuvieron los siguientes resultados:
Figura 9 Resultados validación Entrepisos
A esta pregunta el 23,08% de los encuestados respondió excelente, el 61, 54% muy bueno y el 15,38% bueno. Con lo que se puede concluir que el módulo de entrepisos, cumplió en gran parte con las expectativas de los estudiantes, ya que ninguno de los 39 encuestados, eligió la opción de regular o malo.
Figura 10 Resultados validación Entrepisos
Respecto a estas preguntas se puede ver que en general se obtuvieron buenos resultados, ya que el módulo de entrepisos tuvo una buena acogida por parte de los estudiantes y observa claramente el apoyo de la herramienta al aprendizaje activo. Sin embargo en la pregunta número 6 el 33,33% de los encuestados querían cambiar o adicionar algo más.
