La robótica de competencia como eje estructurante para el fortalecimiento en la formación profesional de los estudiantes del Programa de Ingeniería Electrónica

UNIVERSIDAD EL BOSQUE
Bogotá D.C.
Innovación pedagógica
2020

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Breve descripción de la práctica

A partir de una reflexión realizada en los semestres 3 al 6 del programa de Ingeniería Electrónica en el año 2013, se logró despertar el interés de los estudiantes y con ellos se inició un proceso para el fortalecimiento e integración de saberes propios para su formación profesional y formación para la investigación.

Se planteó un eje estructurante, el cual es la robótica de competencia, es decir, prototipos para participar en eventos nacionales e internacionales que permitan potenciar los saberes de los estudiantes en las asignaturas de Sensórica, Programación, Circuitos Electrónicos, Circuitos Digitales y Control, entre otros, y a su vez visibilizar el programa de Ingeniería Electrónica y la Universidad El Bosque.

Es así como se logra una integración entre los diferentes semestres del programa de Ingeniería Electrónica y un trabajo colaborativo para fortalecer el conocimiento y los procesos en la formación profesional de los estudiantes desarrollando prototipos funcionales, los cuales generan un impacto positivo al facilitar la aplicación de la teoría, que profundizan y disfrutan a través de las competencias de robótica en las que participan, más aún, cuando se obtienen grandes resultados en las diferentes categorías en las que la Universidad ha participado y los reconocimientos en los diferentes medios de comunicación como El Espectador, El Tiempo, NTN24, ADN, Caracol, RCN, entre otros, cumpliendo así otro el objetivo visibilizar el programa de Ingeniería Electrónica y la Universidad El Bosque.

Con este proceso los estudiantes del programa de Ingeniería Electrónica tienen la oportunidad de sobresalir en eventos nacionales e internacionales que se han planteado para que represente en ellos una experiencia vital para el fortalecimiento de su formación profesional y personal, en donde revisan el estado del arte de su profesión desde un panorama actual con una visión global.

Estos estudiantes han tenido experiencias fundamentales en el exterior implementando sus conocimientos de circuitos digitales, circuitos electrónicos, sensórica, control y programación en prototipos robóticos para competencias en países como Japón, Rumania, México, Ecuador y Colombia y esto les ha permitido observar de primera mano en qué estado está la ingeniería electrónica en el mundo, cuáles son las tendencias, como observan la profesión desde el exterior y cómo los ven a ellos como futuros ingenieros electrónicos de la Universidad El Bosque. Así mismo, los estudiantes del programa de Ingeniería Electrónica están en permanente formación para la investigación, esto desde las consultas, artículos, búsqueda de información y nuevas tecnologías que se emplean para el desarrollo de sus prototipos robóticos, y que se alinea con las nuevas formas de pensar y las políticas de la Universidad El Bosque, las cuales están orientadas a mejorar la calidad de vida.

Palabras clave que definan la práctica

Robótica, prototipo, competencia, circuitos, programación, tecnología, internacionalización, ingeniería.

Objetivo general

Fortalecer la formación profesional de los estudiantes del programa de Ingeniería Electrónica de la Universidad El Bosque mediante la robótica de competencia como eje estructurante.

Personas, áreas o procesos beneficiados con la práctica

  • Estudiantes del programa de Ingeniería Electrónica, quienes se han visto beneficiados al implementar la teoría vista en sus clases en artilugios robóticos de competencia. Se han beneficiado en procesos de internacionalización mediante su participación en competencias de diferentes países mediante el apoyo de la Universidad El Bosque.


  • Docentes que han participado en diferentes eventos nacionales e internacionales con el apoyo de la Universidad El Bosque.


  • Programa de Ingeniería Electrónica, debido a que esta práctica le ha significado reconocimiento nacional e internacional y ha contribuido a disminuir la deserción de estudiantes ya que estos se motivan más por su profesión.


Problema o necesidad que originó la práctica

Los estudiantes del programa de Ingeniería Electrónica realizaban cortos laboratorios específicos de un tema y área, los cuales no se relacionaban con otros saberes y no había integración entre las diferentes asignaturas que les permitieran potenciar el conocimiento y la formación profesional para adquirir competencias laborales como trabajo en equipo, liderazgo e investigación.

Proceso de identificación del problema o la necesidad de la práctica

1. Mediante las asignaturas de Circuitos Digitales, Circuitos Electrónicos, Circuitos Eléctricos, Programación y Sensórica se evidenció que los proyectos y laboratorios generaban un desgaste fuerte en los estudiantes.

2. No se integraban las asignaturas en proyectos relevantes y de un mayor agrado para los estudiantes.

3. Había mucho trabajo en grupo, pero poco trabajo en equipo.

4. No se compartía el conocimiento entre los estudiantes de diferentes semestres.

5. Las experiencias académicas eran endogámicas.

6. Algunos conocimientos no eran aprovechados al máximo por los estudiantes.

7. Falta de credibilidad en los mismos estudiantes para realizar proyectos grandes.

8. Los proyectos no cambiaban semestre a semestre lo cual los hacía aburridos y repetitivos.

Relación del problema identificado y la práctica como alternativa de solución a este

Se comenzaron a integrar las asignaturas de Circuitos Digitales, Circuitos Electrónicos y Programación en pequeños dispositivos móviles, los cuales eran muy llamativos para los estudiantes que los realizaban y para quienes tenían la oportunidad de verlos en acción durante las muestras de trabajos académicos.

Al implementar proyectos de robótica el interés de los estudiantes fue mayor y el aprendizaje fue más agradable, en general la integración del conocimiento más relevante y significativa para la formación profesional.

Con la implementación de prototipos robóticos se logró una mayor profundización en temas como control, sensórica, programación, electrónica, entre otros.

Los estudiantes comenzaron a desarrollar habilidades y competencias laborales como trabajo en equipo y liderazgo mediante los diferentes roles asignados a los integrantes de cada equipo, y con la participación en los primeros eventos de robótica los estudiantes alcanzaron competencias en resolución de problemas, toma de decisiones, liderazgo, capacidad de análisis de datos y reportes, creatividad e innovación, comunicación efectiva, entre otras.

Resultados esperados en el desarrollo de la práctica

  • Fortalecer la formación profesional del estudiante de ingeniería Electrónica de la Universidad El Bosque.


  • Integrar diferentes saberes propios de un ingeniero electrónico mediante el desarrollo de la robótica.


  • Desarrollar competencias laborales en los estudiantes del programa evidenciables mediante los concursos de robótica.


  • Diseñar e implementar prototipos robóticos para competencias nacionales e internacionales.


  • Visibilizar los estudiantes, el programa y la Universidad.


  • Realizar prácticas de internacionalización con los estudiantes mediante la participación en eventos a nivel mundial.


  • Mejorar la práctica de un segundo idioma (bilingüismo) mediante la participación en eventos internacionales.


  • Estar a la vanguardia de las nuevas tecnologías propias de la profesión.


Pasos, etapas, actividades o estrategias desarrolladas en la implementación de la práctica

  • Fortalecer la formación profesional del estudiante de ingeniería Electrónica de la Universidad El Bosque.


  • Integrar diferentes saberes propios de un ingeniero electrónico mediante el desarrollo de la robótica.


  • Desarrollar competencias laborales en los estudiantes del programa evidenciables mediante los concursos de robótica.


  • Diseñar e implementar prototipos robóticos para competencias nacionales e internacionales.


  • Visibilizar los estudiantes, el programa y la Universidad.


  • Realizar prácticas de internacionalización con los estudiantes mediante la participación en eventos a nivel mundial.


  • Mejorar la práctica de un segundo idioma (bilingüismo) mediante la participación en eventos internacionales.


  • Estar a la vanguardia de las nuevas tecnologías propias de la profesión.


Participación o articulación de otras áreas de la institución u otros actores que contribuyeron al logro de los objetivos

  • Consejo Directivo de la Universidad El Bosque: aprueba las solicitudes de participación en eventos nacionales e internacionales de robótica.


  • Vicerrectoría Académica: avala los procesos de fortalecimiento académico realizados con los estudiantes inmersos el plan de robótica y apoya la participación en diferentes eventos como congresos, ponencias y concursos de robótica a nivel nacional e internacional.


  • Vicerrectoría Administrativa y Financiera: ofrece los recursos económicos para los estudiantes y docentes durante la participación en los eventos.


  • Vicerrectoría de Investigaciones: avala participación en congresos, seminarios y conferencias.


  • Área de internacionalización: apoya el proceso para los viajes internacionales de los estudiantes y los docentes.


  • Facultad de Ingeniería: gestiona y tramita permisos a estudiantes y docentes para la participación en los diferentes eventos.


  • Programa de ingeniería Electrónica: avala los procesos académicos y de fortalecimiento en el aprendizaje significativo de los estudiantes.


Medios (jornadas, congresos, plataformas, publicaciones, sitios web, etc.) utilizados para la divulgación de la práctica



Reconocimientos que ha recibido la práctica, si los ha tenido.

Premios a la Excelencia 2019, Universidad El Bosque. La práctica fue premiada como la mejor en la categoría de Vocación Innovación.

La práctica está documentada o sistematizada, de tal manera que se convierte en potencialmente replicable o adaptable en otras instituciones.

La práctica ha sido ampliamente difundida a través de los diferentes medios y está documentada, por ejemplo, en la revista Hojas del Bosque y en el resumen de la VIII Convocatoria de estímulos a la excelencia académica 2019.

Resultados cuantitativos o cualitativos obtenidos y su relación con los objetivos planteados

  • Se evidenció un mejor desempeño de los estudiantes en las diferentes asignaturas disminuyendo el porcentaje de reprobación en Circuitos Digitales, Circuitos Electrónicos, Sensórica y Programación en los semestres de tercero a sexto, evidenciando el fortalecimiento en la formación profesional y el aprendizaje significativo. Esto basado en los niveles de pérdida por semestre, los cuales eran del 30% y disminuyeron a 5%.


  • Mediante la implementación de los diferentes prototipos robóticos se evidenció la integración de conceptos de diferentes asignaturas para la construcción de cada robot, en ellos se aplicaron los componentes de matemáticas, física, circuitos electrónicos, circuitos digitales y programación.


  • Como valor agregado, los estudiantes aprendieron sobre nuevos software de diseño como Autodesk Fusion 360 y SolidWorks para hacer modelado, diseño de robots y piezas industriales.


  • Durante los desarrollos de prototipos robóticos y la participación en competencias de robótica los estudiantes adquirieron mejores competencias en resolución de problemas, toma de decisiones, liderazgo, capacidad de análisis de datos y reportes, creatividad e innovación, comunicación efectiva, entre otras.


  • Se desarrollaron prototipos robóticos que integraron el conocimiento para participar en diferentes campeonatos y categorías, como lo son: a) Velocistas, b) Sumo Autónomo 3Kg, c) Sumo RC 3Kg, d) Robots Futbolistas, e) Minisumo 500gr y f) Robótica Social.


  • Se visibilizaron los estudiantes, docentes, el programa de Ingeniería Electrónica y la Universidad El Bosque mediante los excelentes resultados obtenidos en participaciones nacionales e internacionales. Esto se evidenció en las diferentes divulgaciones en medios de comunicación.


  • A través de la red RUNIBOT los estudiantes se han dado a conocer por sus excelentes desarrollos y han compartido y recibido sus conocimientos con estudiantes de diferentes profesiones y universidades.


  • Nuestros estudiantes y docentes han tenido la oportunidad de participar en diferentes eventos de robótica a nivel mundial, donde han podido conocer otras culturas y desarrollos de ingeniería que han contribuido para su formación profesional.


  • Con la participación en los eventos de Japón y Rumanía entre otros, nuestros estudiantes logran fortalecer un segundo idioma fundamental para su desarrollo profesional.


  • En cuanto a resultados en competencia, nuestros estudiantes y docentes cuentan con resultados importantes durante la participación en eventos de robótica dentro de los que se pueden destacar los siguientes: Campeones mundiales de robótica en la categoría Sumo Autónomo 3KG (2019), Subcampeones en México en la categoría Velocista (2019), Tercer puesto en México Sumo Autónomo 3KG (2019), Finalistas en el campeonato mundial de robótica en Japón (2016).


  • Para lograr los resultados nuestros estudiantes han estado en permanente consulta e investigación referente a las nuevas tecnologías propias de su profesión para poder desarrollar sus prototipos robóticos, mejorando así la implementación de nuevas tecnologías que estén a la vanguardia de lo que exige ser Ingeniero Electrónico de la Universidad El Bosque.


  • El comportamiento de inscritos en primer semestre año 2014 fue de 84 estudiantes, del año 2015 fue 124, en el año 2016 se registraron 107 estudiantes, en 2017 tuvimos 87 estudiantes, año 2018 matrículas de 90 estudiantes y 2019, 93 estudiantes, lo cual indica que la visibilidad del programa de Ingeniería Electrónica a través del presente proyecto ha sido positiva.


  • El comportamiento de la deserción estudiantil en los últimos períodos académicos, evidencia que se encuentra alrededor del 9%, por debajo del promedio nacional. Para el caso de la retención estudiantil, el comportamiento en los últimos períodos académicos muestra un promedio del 92%, lo cual indica que las labores ejercidas por el Programa son aceptables comparadas con los promedios nacionales.


Valor ganado por los usuarios y beneficiarios

La comunidad académica en general se ha visto beneficiada por los buenos resultados en las participaciones nacionales e internacionales que se han tenido, se han generado diferentes notas en medios de comunicación otorgando prestigio no solo a la Facultad de Ingeniería, sino a la Universidad en general.

El equipo directivo de la Universidad cree en los diferentes procesos e iniciativas que presentan sus docentes y apoya dichas iniciativas, no solo con el recurso económico, sino con tiempos y espacios físicos.

Nuestro estudiante de Ingeniería Electrónica tiene un alto nivel de contratación, así como un alto nivel salarial de empleo por primera vez, esto da cuenta de los excelentes procesos que se realizan al interior de la formación profesional de los estudiantes de la Universidad El Bosque.

Método de evaluación de la práctica

La práctica fue evaluada en tres etapas:

1. Etapa de implementación: se analizan los siguientes aspectos: ¿Qué número de asignaturas se van a integrar? ¿Los estudiantes del programa de Ingeniería Electrónica son receptivos a la propuesta de trabajar en robótica de competencia para fortalecer su formación profesional?, número de estudiantes que están interesados en participar, horarios establecidos para el desarrollo del proyecto, ¿se cuenta con apoyo institucional?, ¿en qué categorías de robótica se participará?, ¿cuántos estudiantes fueron aceptados para iniciar la etapa de desarrollo?

2. Etapa de desarrollo: número de asignaturas a implementar, número de estudiantes participantes, ¿cuántos prototipos de robótica se implementan?, ¿en qué competencias se participa?, ¿cuántas nacionales y cuántas internacionales?, investigación y desarrollo para los prototipos.

3. Etapa de fortalecimiento: nuevas tecnologías aplicadas a la robótica de competencia, investigación y desarrollo de para nuevas versiones de prototipos, ¿cuántos campeonatos se han obtenido?

Resultados obtenidos de la evaluación

1. Etapa de implementación: 2013–2014

  • Se estableció que las asignaturas a integrar serían: Circuitos Digitales, Circuitos Electrónicos, Sensórica y Programación, las cuales abarcan desde tercer semestre hasta sexto semestre y son fundamentales para fortalecer su formación profesional.


  • Los estudiantes de Ingeniería Electrónica mostraron gran interés en participar en el proceso, esto se evidenció con el gran número de inscritos para iniciar este proceso.


  • Se obtuvo un número inicial de estudiantes bastante significativo: 80 en total, de los cuales 60 inició el proceso.


  • El programa de Ingeniería Electrónica, así como la Facultad de Ingeniería apoyaron la iniciativa.


  • Se establecieron seis categorías para implementar los prototipos robóticos: Velocistas, Sumo Autónomo 3Kg, Sumo RC 3Kg, Robots Futbolistas, Minisumo 500gr, Robótica Social.


3. Etapa de desarrollo: 2015–2017:

  • Se implementaron cuatro asignaturas con excelentes resultados al disminuir el porcentaje de pérdida de las mismas.


  • Los estudiantes participaron activamente con investigación y aportes tecnológicos para el desarrollo de los prototipos.


  • Se implementaron los seis prototipos planteados, uno para cada categoría de robótica.


  • La Universidad decidió participar en las seis categorías desarrolladas, en tres eventos nacionales y tres eventos internacionales.


  • Se hizo una excelente búsqueda de información para fortalecer la investigación y desarrollo de los prototipos robóticos.


3. Etapa de fortalecimiento: 2018–2019:

  • Se aplicaron e integraron nuevas tecnologías a los desarrollos de los prototipos robóticos.


  • Se obtuvieron varios campeonatos a nivel nacional e internacional, mostrando una efectiva evolución en la implementación de los saberes y el fortalecimiento en la formación profesional de los estudiantes.


Aplicación de acciones de mejora, si las hubo

  • Se establecieron planes de mejora para cada prototipo, esto derivó en las diferentes versiones de los robots, los cuales llegaron a un buen nivel en competencia.


  • Los resultados logrados se deben al buen trabajo en equipo de los estudiantes y la investigación que realizaron acerca de nuevas tecnologías y métodos para cada competencia de robótica.


  • Se revisaron tendencias y necesidades de la industria para evaluar los procesos suceptibles de mejora o incorporarlas al proceso de fortalecimiento (etapa en proceso) para una posible nueva versión.