Integración de tic en la enseñanza de operaciones unitarias: diagnóstico con Pareto, Ishikawa e Histogramas bajo el marco DigCompEdu
Palabras clave:
Operaciones Unitarias; integración TIC; DigCompEdu; control de calidad; competencia digital docente; Ingeniería Química; educación en ingeniería; simuladores de procesos.Resumen
El avance hacia la educación en ingeniería digital-intensiva plantea desafíos inéditos en asignaturas de alta densidad conceptual como Operaciones Unitarias (OU). En el contexto latinoamericano, la incorporación efectiva de tecnologías de la información y la comunicación (TIC) en estos espacios curriculares se ve obstaculizada por limitaciones estructurales que trascienden la voluntad individual del docente. El presente artículo propone y valida una metodología diagnóstica que articula tres instrumentos del control estadístico de procesos —Diagrama de Pareto, Diagrama de Ishikawa e Histogramas de frecuencia— con el marco europeo de competencia digital docente DigCompEdu, con el propósito de evaluar sistemáticamente las barreras que restringen la integración TIC en la enseñanza de OU en programas de Ingeniería Química. La metodología se aplica sobre evidencia empírica proveniente de una revisión sistemática de literatura (2018-2024, n = 48 estudios primarios) y de un estudio de caso multisitio en cinco instituciones de educación superior del Ecuador con carreras acreditadas de Ingeniería Química (n = 112 docentes, n = 843 estudiantes). El análisis de Pareto revela que cuatro categorías de deficiencia concentran el 78.6 % del total de no conformidades: inexistencia de licencias para simuladores especializados (24.2 %), equipamiento computacional con obsolescencia crítica (21.7 %), insuficiente competencia digital pedagógica del profesorado (19.2 %) y ausencia de metodología TIC articulada en el sílabo (13.5 %). El modelo Ishikawa identifica la carencia de una política institucional TIC como causa raíz transversal de segundo orden. Los histogramas evidencian que el 61.6 % del profesorado de OU se sitúa en los niveles A1-A2 de DigCompEdu (media = 2.4/6.0), con una correlación positiva moderada-alta con el rendimiento estudiantil (r = 0.58, p < 0.01). Se discuten las implicaciones para el diseño curricular, la formación docente continua y la gestión de política tecnológica en programas regionales de Ingeniería Química.
Citas
Asprion, N., Bortz, M., Gong, C. H., & Zimmermann, B. (2022). Process simulation tools in chemical engineering education: A systematic review of learning outcomes and pedagogical integration (2010-2022). Computers & Chemical Engineering, 162, 107821. https://doi.org/10.1016/j.compchemeng.2022.107821
Basilotta-Gómez-Pablos, V., Matarranz, M., Casado-Aranda, L. A., & Otto, A. (2022). Teachers' digital competencies in higher education: A systematic literature review. International Journal of Educational Technology in Higher Education, 19(1), 8. https://doi.org/10.1186/s41239-021-00286-6
Caena, F., & Redecker, C. (2019). Aligning teacher competence frameworks to 21st century challenges: The case for the European Digital Competence Framework for Educators (DigCompEdu). European Journal of Education, 54(3), 356-369. https://doi.org/10.1111/ejed.12345
Cabero-Almenara, J., Romero-Tena, R., & Palacios-Rodríguez, A. (2021). Evaluation of teacher digital competence frameworks through expert judgement: The DigCompEdu case. Journal of New Approaches in Educational Research, 10(2), 269-283. https://doi.org/10.7821/naer.2021.7.711
Cohen, J. (1988). Statistical power analysis for the behavioral sciences (2.ª ed.). Lawrence Erlbaum Associates.
Cohen, W. M., & Levinthal, D. A. (1990). Absorptive capacity: A new perspective on learning and innovation. Administrative Science Quarterly, 35(1), 128-152. https://doi.org/10.2307/2393553
Coll, C., Rochera, M. J., & de Gispert, I. (2020). Technology-mediated collaborative learning environments in higher education: Conditions, limits and potentials. Innovations in Education and Teaching International, 57(4), 381-391. https://doi.org/10.1080/14703297.2020.1792073
Creswell, J. W., & Plano Clark, V. L. (2018). Designing and conducting mixed methods research (3.ª ed.). SAGE Publications.
Dahmen, M., Adler, L., & Mitsos, A. (2020). Simulation-based optimization in chemical process engineering: State of the art and future challenges. Computers & Chemical Engineering, 140, 106893. https://doi.org/10.1016/j.compchemeng.2020.106893
Deming, W. E. (1986). Out of the crisis. MIT Press.
Ertmer, P. A., Ottenbreit-Leftwich, A. T., Sadik, O., Sendurur, E., & Sendurur, P. (2012). Teacher beliefs and technology integration practices: A critical relationship. Computers & Education, 59(2), 423-435. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2012.02.001
Fernández-Batanero, J. M., Montenegro-Rueda, M., Fernández-Cerero, J., & García-Martínez, I. (2022). Digital competences for teacher professional development: A systematic review. European Journal of Teacher Education, 45(4), 513-531. https://doi.org/10.1080/02619768.2020.1827389
Frausto-Márquez, L., Molina-Gutiérrez, M. A., & Torres-Rodríguez, C. A. (2023). Integration of process simulation software in chemical engineering education: Challenges and opportunities in Latin American universities. Education for Chemical Engineers, 44, 65-77. https://doi.org/10.1016/j.ece.2023.04.003
ISO. (2015). ISO 9001:2015 — Quality management systems: Requirements. International Organization for Standardization.
Ishikawa, K. (1985). What is total quality control? The Japanese way. Prentice-Hall.
Juran, J. M., & Godfrey, A. B. (1999). Juran's quality handbook (5.ª ed.). McGraw-Hill.
Little, A. D. (1915). Report on the MIT Department of Chemistry and Chemical Engineering. Massachusetts Institute of Technology.
McCabe, W. L., Smith, J. C., & Harriott, P. (2005). Unit operations of chemical engineering (7.ª ed.). McGraw-Hill.
Mourtzis, D., Angelopoulos, J., & Panopoulos, N. (2022). The future of engineering education in the era of Industry 4.0: A systematic literature review. Procedia CIRP, 112, 107-112. https://doi.org/10.1016/j.procir.2022.09.077
Psomas, E., & Antony, J. (2017). Total quality management elements and results in higher education institutions. Quality Assurance in Education, 25(2), 206-223. https://doi.org/10.1108/QAE-08-2015-0033
Redecker, C. (2017). European framework for the digital competence of educators: DigCompEdu. Publications Office of the European Union. https://doi.org/10.2760/159770
Redecker, C., & Punie, Y. (2017). Digital competence of educators: DigCompEdu. JRC Science for Policy Report EUR 28775. Joint Research Centre of the European Commission.
Sallis, E. (2014). Total quality management in education (3.ª ed.). Routledge.
Sánchez-Prieto, J. C., Trujillo-Torres, J. M., Gómez-García, M., & Hinojo-Lucena, F. J. (2023). DigCompEdu in Latin America: Adaptation and validation of the digital competence framework for educators in higher education contexts. Education and Information Technologies, 28, 2041-2062. https://doi.org/10.1007/s10639-022-11154-8
Schwab, K. (2017). The fourth industrial revolution. Crown Business.
Tam, M. (2021). Quality management in higher education: Concepts, models and implementation. Palgrave Macmillan.
Vázquez-González, G., García-Herrero, J., & López-Aguilar, D. (2024). Simulation-based learning in chemical engineering: Impact on conceptual understanding, design competencies and academic achievement. Chemical Engineering Education, 58(1), 45-58. https://doi.org/10.18260/2-1-370.660-135226
Wankat, P. C. (2017). Separation process engineering: Includes mass transfer analysis (4.ª ed.). Prentice Hall.
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