Muchos docentes de ingeniería consideran que el aprendizaje-servicio es la solución a varios problemas frecuentes en la educación de ingeniería en la actualidad. En el pasado, el plan de estudios de ingeniería ha fluctuado entre enfatizar la ciencia de la ingeniería y centrarse más en los aspectos prácticos de la ingeniería. Hoy en día, a muchos docentes de ingeniería les preocupa que sus estudiantes no reciban suficiente conocimiento práctico de la ingeniería y su contexto. Algunos especulan que agregar contexto a la ingeniería ayuda a motivar los estudios de los estudiantes de ingeniería y, por lo tanto, mejora la retención y la diversidad en las escuelas de ingeniería. Otros sienten que los estilos de enseñanza no coinciden con los estilos de aprendizaje de los estudiantes de ingeniería.
Muchos profesores de ingeniería creen que la solución educativa radica en adoptar un enfoque más constructivista, en el que los estudiantes construyan conocimientos y conexiones entre nodos de conocimiento en lugar de absorberlos pasivamente. Los educadores ven el aprendizaje-servicio como una forma de implementar un constructivismo en la educación en ingeniería y de adaptar los estilos de enseñanza a los estilos de aprendizaje de los estudiantes de ingeniería típicos. Como resultado, muchas escuelas de ingeniería han comenzado a integrar el aprendizaje-servicio en sus planes de estudio.
El fin de la Segunda Guerra Mundial marcó el comienzo de un movimiento hacia un mayor énfasis en la ciencia de la ingeniería en la educación en ingeniería. Inicialmente, este movimiento mejoró la calidad de la educación en ingeniería. Sin embargo, después de décadas de creciente enfoque en la ingeniería científica, la educación de ingeniería de pregrado comenzó a carecer de instrucción sobre aplicaciones prácticas de ingeniería. Al mismo tiempo, la experiencia de ingeniería de pregrado se volvió cada vez más fragmentada. [1] Como lo describió un autor: "Las escuelas dividen el conocimiento y la experiencia en materias, convirtiendo implacablemente los totalidades en partes, las flores en pétalos, la historia en eventos, sin restaurar nunca la continuidad". [2]
En la década de 1980, muchas organizaciones diferentes, incluidas instituciones de investigación y asociaciones profesionales, realizaron estudios en un intento de resolver los problemas educativos en el campo de la ingeniería. Aunque llevaron a cabo sus investigaciones de forma independiente, llegaron a varias conclusiones comunes. Los investigadores coincidieron en que las escuelas de ingeniería deberían seguir proporcionando conocimientos teóricos básicos sólidos. Sin embargo, también pidieron que se hiciera mayor hincapié en la síntesis y la comprensión del diseño, así como en una mayor exposición al contexto social y al trabajo en equipo interdisciplinario. [1] Los informes posteriores reiteraron la necesidad de una mayor exposición al contexto de la ingeniería, así como la necesidad de hacer que la ingeniería sea más atractiva y relevante para los estudiantes. [3] Los artículos también informaron sobre la necesidad de que los estudiantes de ingeniería desarrollen habilidades profesionales e interpersonales. [4]
En la actualidad, los requisitos para los programas de ingeniería reflejan un movimiento para resolver los problemas de la educación en ingeniería que se encontraron en estudios anteriores. Muchos docentes de ingeniería ven el aprendizaje-servicio como una forma de mejorar sus programas al exponer a los estudiantes al contexto de la ingeniería y, al mismo tiempo, darles la oportunidad de desarrollar habilidades profesionales e interpersonales. Estos valores se reflejan en los estándares de la Junta de Acreditación de Ingeniería y Tecnología (ABET, por sus siglas en inglés) para las escuelas de ingeniería. Para que un programa de ingeniería mantenga la acreditación, la ABET exige que "demuestre que sus estudiantes obtienen la educación amplia necesaria para comprender el impacto de las soluciones de ingeniería en un contexto global, económico, ambiental y social". [5]
El método de aprendizaje-servicio se vincula bien con una filosofía de enseñanza conocida como constructivismo . El constructivismo es una teoría educativa arraigada en la psicología y la sociología. [6] [7] Afirma que los estudiantes construyen conocimiento a partir de conocimientos previos en lugar de absorber pasivamente conocimiento de fuentes externas. [6] [7] [8] Además, el aprendizaje incluye tanto la creación de nuevos conocimientos fácticos como la comprensión de las conexiones entre diferentes nodos de conocimiento. [9] El aprendizaje-servicio proporciona un entorno donde los estudiantes pueden construir activamente el conocimiento mientras participan en proyectos reales. La parte de reflexión del aprendizaje-servicio les da tiempo a los estudiantes para crear conexiones entre el conocimiento antiguo y el nuevo.
Aunque muchos lo aceptan, algunos educadores han criticado el constructivismo tanto epistemológicamente como pedagógicamente. En el plano pedagógico, los críticos afirman que un enfoque constructivista proporciona a los estudiantes conocimientos profundos pero no amplios. Dado que en un enfoque constructivista se necesita una cantidad significativa de tiempo para permitir que los estudiantes creen nuevos conocimientos y los relacionen con conocimientos previos a través de la reflexión, los instructores normalmente no pueden cubrir una gran cantidad de material. [10] Sin embargo, si bien esto puede convertirse en una preocupación real para muchos cursos, el papel específico que desempeña el aprendizaje-servicio en los cursos de las escuelas de ingeniería mitiga estas preocupaciones. El aprendizaje-servicio suele aparecer en cursos introductorios u opcionales en las escuelas de ingeniería. Los objetivos de estos cursos no son tanto obtener una comprensión detallada y amplia de un campo, sino más bien tener una experiencia de ingeniería en el mundo real. Esto es notablemente diferente de los cursos en los que los estudiantes deben obtener grandes cantidades de conocimiento preciso para realizar cálculos precisos.
Los críticos también se preocupan de que un enfoque constructivista de la educación deje al alumno demasiado desconectado de la realidad, ya que se centra constantemente en la construcción de nuevos conocimientos basados en conocimientos preexistentes. Por lo tanto, teóricamente, a medida que continúan construyendo conocimientos a partir de sus conocimientos preexistentes de manera aislada, su visión del mundo podría desviarse lentamente de la realidad. [11] Si bien esto puede ser una debilidad para muchos cursos, en el aprendizaje-servicio, los estudiantes trabajan para crear soluciones reales para un cliente real. Por lo tanto, sus ideas deben resolverse, no solo con los compañeros del equipo de ingeniería, sino también con la realidad.
En los últimos años, los estudios sobre la enseñanza de la ingeniería revelaron que los estilos de aprendizaje de la mayoría de los estudiantes de ingeniería y los estilos de enseñanza de muchos profesores de ingeniería eran incompatibles. Las cinco dimensiones más conocidas del estilo de aprendizaje son: sensorial/intuitivo, visual/auditivo, inductivo/deductivo, activo/reflexivo y global/secuencial.
Según Richard Felder, de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, y Linda Silverman, del Instituto para el Estudio del Desarrollo Avanzado, la mayoría de los estudiantes de ingeniería son aprendices visuales, sensoriales, inductivos y activos. Además, muchos de los estudiantes creativos son aprendices globales. Sin embargo, la mayor parte de la educación en ingeniería es auditiva, intuitiva, deductiva, pasiva y secuencial. [12]
Sin embargo, estas conclusiones no están bien sustentadas por la investigación. No hay evidencia de que identificar el estilo de aprendizaje de un estudiante produzca mejores resultados, y hay evidencia significativa de que la "hipótesis de malla" generalizada (que dice que un estudiante aprenderá mejor si se le enseña con un método que se considere apropiado para su estilo de aprendizaje) no es válida. [13] Los estudios bien diseñados "contradicen rotundamente la popular hipótesis de malla". [13]
Aunque el interés por el aprendizaje mediante servicios en las instituciones educativas ha aumentado, estos proyectos suelen ser muy costosos para los estudiantes y las universidades. Sin embargo, existen algunos ejemplos de proyectos de aprendizaje mediante servicios facilitados a través de Internet que han tenido éxito.
Muchas universidades diferentes han incorporado el aprendizaje-servicio en sus planes de estudio para abordar las necesidades contextuales, motivacionales y de equipos multidisciplinarios. La Universidad de Purdue creó el programa de Proyectos de Ingeniería en Servicio Comunitario (EPICS) en 1995. En virtud de este programa, los estudiantes de ingeniería de primer y último año forman equipos multidisciplinarios para satisfacer las necesidades de la comunidad. Los estudiantes obtienen una cantidad variable de horas de crédito según su año en la escuela y su contribución relacionada con el proyecto. En Purdue, los proyectos de servicio son a largo plazo y los estudiantes obtienen hasta siete semestres de crédito trabajando en el proyecto de servicio. El programa comenzó con 40 estudiantes en 5 equipos, pero rápidamente ha crecido a 400 estudiantes en 24 equipos. [11]
El programa EPICS de Purdue, así como los programas de aprendizaje-servicio de otras universidades, han logrado ofrecer a los estudiantes experiencia práctica, contexto y motivación para la ingeniería. El setenta y siete por ciento de los estudiantes que pudieron regresar al programa EPICS se quedaron por semestres adicionales. En las evaluaciones de los estudiantes, el 70% de los estudiantes indicó que el programa influyó positivamente en su decisión de permanecer en ingeniería; del 30% que respondió de manera diferente, varios indicaron que ya habían decidido quedarse en ingeniería antes del programa y, por lo tanto, el programa no afectó su decisión de permanecer en ingeniería. Las respuestas de los estudiantes también arrojaron resultados favorables para los objetivos educativos. La siguiente tabla resume las respuestas:
En los comentarios de evaluación, los estudiantes también expresaron que EPICS había cambiado por completo su visión de la ingeniería, dándoles significado y dirección a todos sus estudios de ingeniería. [11]
La Universidad Estatal de Pensilvania ha creado un programa de certificación denominado "Ingeniería humanitaria". El énfasis del programa está en la construcción de relaciones, y no son simplemente ejercicios impulsados por proyectos. Se forman asociaciones de colaboración sostenibles y de largo plazo con universidades anfitrionas y comunidades marginadas. Esto permite el desarrollo de programas de extensión en las universidades que llegan a las comunidades locales. El programa de Penn State está integrado verticalmente en el programa de ingeniería de cuatro años, lo que permite a los estudiantes formar estas relaciones a largo plazo con las comunidades anfitrionas. Este método permite una mayor comprensión de los aspectos culturales del diseño de ingeniería y su impacto, así como el desarrollo de la competencia técnica. También hay un gran énfasis en el espíritu emprendedor en el programa. Se desarrollan soluciones de diseño de ingeniería y se anima a los estudiantes a desarrollar planes de negocios e implementarlos en la comunidad anfitriona.
La Universidad de Clemson también alberga a Clemson Engineers for Developing Countries (CEDC), una organización y clase inmersiva de varios niveles dirigida por estudiantes que brinda a los estudiantes de Clemson de cualquier especialidad aprendizaje de servicio y experiencia en proyectos. El enfoque del programa es brindar soluciones sustentables destinadas a mejorar la calidad de vida de quienes viven en el mundo emergente, al mismo tiempo que se utilizan estudiantes para todo el diseño, la planificación y la implementación de proyectos. CEDC tiene una estructura organizacional corporativa dirigida por estudiantes, que incluye la integración vertical desde estudiantes de primer año hasta estudiantes de posgrado e integración horizontal de más de 30 especialidades, y trabaja en entre 15 y 20 proyectos por semestre. El programa también cuenta con equipos multidisciplinarios de 2 a 4 estudiantes en prácticas que viven en Haití durante todo el año, viajes de vacaciones de otoño y primavera a Haití para grupos de 10 a 14 estudiantes para recopilar datos para sus proyectos, y un curso en la Universidad de Clemson para que los estudiantes trabajen en sus proyectos de varios semestres. El programa ha diseñado y gestionado proyectos de construcción por valor de más de 2 millones de dólares en Haití, todos ellos bajo la supervisión y gestión directa de los pasantes del CEDC alojados por Partners in Health . Hasta la fecha, los estudiantes del CEDC han implementado proyectos en toda la meseta central rural de Haití (incluidos varios en Cange ), que incluyen varios sistemas de agua, un criadero de peces, un sistema de biodigestores y la reparación de escuelas públicas.
El Código de Ética de la ACM incluye la contribución a la sociedad y al bienestar humano, así como la mejora de la comprensión pública del área de práctica de un ingeniero. A través del aprendizaje-servicio, los ingenieros tienen la oportunidad de contribuir a la sociedad y educar al público.
Además de fomentar una buena relación entre la comunidad y la universidad, los educadores esperan que la incorporación del aprendizaje-servicio aumente la diversidad y la retención en la escuela de ingeniería. La diversificación de la población de ingenieros permitirá a los equipos de ingenieros mantener una mejor comprensión de las necesidades de una sociedad. Por lo tanto, la diversificación de los equipos de ingenieros permitirá a los ingenieros satisfacer necesidades reales y proporcionar interfaces para sus soluciones que el público pueda entender. De la misma manera, una sociedad necesita una vasta población de ingenieros para satisfacer las necesidades de una sociedad vasta.