El fenómeno del aprendizaje en el sector de la construcción

Figura 1. Curva de aprendizaje, que indica la cantidad aprendida en relación al tiempo

De todos es conocido el fenómeno por el cual, conforme se aprende a realizar una tarea determinada, disminuye el número de errores y, por tanto, aumenta la productividad. Este fenómeno ha sido cuantificado a partir de evidencias empíricas en una gran variedad de industrias y productos, y es, evidentemente, completamente aplicable al sector de la construcción.

En economía, se ha definido la curva de aprendizaje (Figura 1) como aquella que describe el grado de éxito obtenido durante el aprendizaje en el transcurso del tiempo. En efecto, conforme aumenta el número de ciclos o repeticiones, el tiempo o el coste empleado en realizar un producto o servicio disminuye, por lo que la productividad crece con el tiempo. En la Figura 1, el ritmo de crecimiento del aprendizaje es alto al principio, pero luego se tarda más tiempo en aprender cosas nuevas. Sin embargo, puede haber tareas donde sea difícil aprender al principio, lo cual puede ser una barrera de entrada, y luego se vuelva todo más sencillo.

El aprendizaje se puede producir a distintas escalas dentro de una organización (Serpell, 2002). Puede haber un aprendizaje organizacional, un aprendizaje personal y un aprendizaje grupal. La organización puede aprender mejorando su coordinación, sus métodos de trabajo, sus medios de producción o al aumentar el aprendizaje de las personas. Por otra parte, en las personas se da una etapa de aprendizaje de la operación, donde la productividad crece rápidamente, y una etapa de adquisición de experiencia, don de la mejora es más gradual. Por otra parte, un grupo puede aprender, en parte porque aprenden las personas, pero también por el aprendizaje organizaciones.

En el caso de la construcción, el aprendizaje se ve afectado por una serie de factores característicos de este sector. Por una parte, cada obra suele es singular, con bajo número de repeticiones, salvo en el caso de la prefabricación u obras muy específicas con un gran número de ciclos repetitivos. La improvisación, especialmente en la gestión de la obra (organización, dirección, planificación y control) afecta de forma negativa al aprendizaje. También la falta de coordinación y continuidad de los trabajos y la alta rotación del personal dentro de una obra influyen negativamente en la curva de aprendizaje. Otros factores como la poca formación previa de muchos de los operarios o la falta de motivación, también entorpecen el aprendizaje.

A continuación analizamos un modelo analítico de la curva de aprendizaje, que suele ser de tipo logarítmico, aunque hay otras fórmulas de cálculo:

donde

YN = esfuerzo necesario para producir la enésima unidad

K = esfuerzo necesario para producir la primera unidad

N = contador del número de unidades producidas, comenzando por la primera unidad

S = constante que es una medida de la tasa de aprendizaje

La constante S es negativa, pues el esfuerzo por unidad disminuye con la producción. Se suele medir el esfuerzo por unidad en función del tiempo, del coste u otra medida equivalente. En la Figura 2 se muestra una curva de aprendizaje típica.

Figura 2. La curva de aprendizaje

Este modelo asume que la reducción porcentual del esfuerzo necesario por unidad es constante cada vez que se duplica la producción o número de unidades, es decir, para cualquier valor de S, se tiene que:

Se llama R = 2S al factor de aprendizaje, que es la proporción entre el esfuerzo necesario para 2N y el requerido para N. De esta forma, S=logR/log2. Por ejemplo, para un factor de aprendizaje del 95%, S=-0,0740. Según estudios realizados por Naciones Unidas (Serpell, 2002), el factor de aprendizaje para la construcción se encuentra entre un 80% y un 95%.

Si integramos la curva de aprendizaje, se puede obtener el esfuerzo total para N unidades:

Y el esfuerzo medio acumulado sería el siguiente:

Para saber si habéis entendido bien este modelo, os lanzo el siguiente reto: Estimar el número de horas-hombre necesario para construir 100 casas iguales por parte de la misma cuadrilla de albañiles sabiendo que han tardado 200 horas-hombre para la primera de las casas y que el factor de aprendizaje es del 90%. Solución: 117,12 horas-hombre. Si tuviésemos 2 cuadrillas, cada una de las cuales hace 50 casas, ¿cuántas horas-hombre serán necesarias ahora? Solución: 130,13 horas-hombre.

Os dejo a continuación un vídeo explicativo que espero os sea de utilidad.

Referencias:

PELLICER, E.; YEPES, V.; TEIXEIRA, J.C.; MOURA, H.P.; CATALÁ, J. (2014). Construction Management. Wiley Blackwell, 316 pp. ISBN: 978-1-118-53957-6.

SERPELL, A. (2002). Administración de operaciones de construcción. Alfaomega, Ediciones Universidad Católica de Chile, Colombia.

YEPES, V. (1997). Equipos de movimiento de tierras y compactación. Problemas resueltos. Colección Libro Docente nº 97.439. Ed. Universitat Politècnica de València. 256 pág. Depósito Legal: V-4598-1997. ISBN: 84-7721-551-0.

YEPES, V. (2015). Coste, producción y mantenimiento de maquinaria para construcción. Editorial Universitat Politècnica de València, 155 pp. ISBN: 978-84-9048-301-5.

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Autoevaluación de la capacidad de pensamiento crítico de los estudiantes de ingeniería civil mediante un software basado en AHP

La autoevaluación de los estudiantes desempeña un papel central en su formación. Sin embargo, se ha prestado poca atención a su medición para que sea válida y precisa. Esta capacidad, relacionada con el pensamiento crítico, puede estimarse comparando la evaluación de los alumnos con su rendimiento en los exámenes. Se propone el índice de consistencia como una métrica para medir el pensamiento crítico que permite observar el bajo rendimiento en la capacidad de juicio de una muestra de 23 estudiantes de ingeniería civil. Esto subraya la necesidad de mejorar este aspecto de la formación, que se requiere no solo como competencia transversal, sino también para la consecución de una capacidad de autoevaluación efectiva. Aquí presentamos un software educativo basado en el Proceso Analítico Jerárquico (AHP) que facilita a los estudiantes la autoevaluación para emitir juicios coherentes, así como para entrenar su pensamiento crítico. De este modo, se pretende que los estudiantes sean conscientes de las posibles carencias en su habilidad para la evaluación válida y consistente, así como darles la oportunidad de mejorar este aspecto a través de la autoevaluación. El software incorpora un proceso de tres pasos, en el que la autoevaluación ocurre en la última etapa: en primer lugar, se pide al estudiante una evaluación convencional del profesor basada en criterios ponderados por él mismo mediante AHP sin control de consistencia. En segundo lugar, se le solicita que active el control del índice de consistencia del software, que revelará eventuales incoherencias, y que, en consecuencia, revise sus juicios hasta que sean aceptables. Por último, se le invita a autoevaluar su capacidad para emitir un juicio coherente analizando las diferencias entre su evaluación con (paso 2) y sin (paso 1) la ayuda del control de coherencia. Ello le permite reflexionar sobre las diferencias entre la evaluación coherente y la incoherente, y a pensar en sus posibles causas. Los estudiantes pueden realizar de forma autónoma todo el proceso en el software presentado. Además, sirve como plataforma para la auto-retroalimentación efectiva y el entrenamiento de su precisión de evaluación y capacidad de pensamiento crítico.

Referencia:

SALAS, J.; SIERRA, L.; YEPES, V. (2021). AHP-based educational sofware for strudents’ self-assessment of critical thinking capacity. 15th annual International Technology, Education and Development Conference (INTED 2021), 8th-9th March, 2021, pp. 2744-2753, Valencia, Spain. ISBN: 978-84-09-27666-0

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Docencia remota en ingeniería de la construcción durante el COVID-19

Este trabajo describe el impacto del cambio de clases presenciales a no presenciales de un curso de postgrado de la Universitat Politècnica de València. Se analizan las asignaturas de instalación, organización y aseguramiento de la calidad en la construcción, así como la de Procedimientos de Construcción, de los grados en Ingeniería de Obras Públicas e Ingeniería Civil. En ellas se desarrollan las competencias del estudiante para integrarse en una empresa constructora, como Jefe de Obra o Director de Producción, a partir de un recorrido por las diferentes fases del proceso de proyecto-construcción. Como parte de este tema, se discuten los métodos de programación de actividades en la obra. En el método tradicional, se resuelven los problemas en presencia del estudiante. Para ello deben haber aprendido previamente técnicas de programación: redes de flechas, redes de precedencias, y cómo aplicar el método PERT para obtener estadísticamente la probabilidad de finalización de una obra o la realización de actividades relacionadas. Debido a la situación actual de la pandemia causada por el COVID-19, la enseñanza presencial ha cambiado a clases virtuales en muy poco tiempo. Esto ha exigido un giro radical hacia la educación a distancia. Este trabajo explica cómo se ha realizado este cambio, qué nuevos métodos se han utilizado para impartir los contenidos correspondientes a la programación de las tareas, y cuál ha sido la percepción de los estudiantes. Se analiza la calidad de la enseñanza y las dificultades encontradas para adquirir los resultados de aprendizaje requeridos en estas asignaturas.

Referencia:

MARTÍNEZ-MUÑOZ, D.; MARTÍ, J.V.; YEPES, V. (2021). Remote teaching in construction engineering management during COVID-19. 15th annual International Technology, Education and Development Conference (INTED 2021), 8th-9th March, 2021, pp. 879-887, Valencia, Spain. ISBN: 978-84-09-27666-0

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El mapa conceptual como instrumento de aprendizaje

El mapa conceptual es una técnica usada para la representación gráfica del conocimiento a través de una red de conceptos.  En la red, los nodos representan los conceptos, y los enlaces representan las relaciones entre los conceptos. Esta herramienta no sólo sirve en el ámbito educativo, sino que también va a ser muy interesante en los ámbitos profesionales. En este post os dejo las ideas básicas. Os recomiendo que os instaléis (es gratuita) la herramienta  Cmap Tools, pues os va a simplificar mucho el trabajo.

A continuación os dejo un mapa conceptual que explica a su vez lo que es un mapa conceptual.

Para poder evaluar la calidad que tiene un mapa conceptual, se puede utilizar una rúbrica como la siguiente:

Algunas direcciones que os pueden servir para ampliar la información sobre los mapas conceptuales son las siguientes:

http://cmap.ihmc.us/download/

http://biol2c201.blogspot.com.es/2011/09/mapas-conceptuales.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Mapa_conceptual

La herramienta “puzzle” de trabajo colaborativo

La técnica del Puzzle la propuso el profesor Elliot Aronson de la Universidad de Austin (Texas) en 1971. Se trata de una técnica basada en el aprendizaje colaborativo. Os voy a contar brevemente en qué consiste la técnica, cuyo beneficio fundamental es que para que el trabajo del grupo funcione, todos y cada uno de los componentes debe realizar su parte de trabajo.

Se constituyen pequeños grupos, de 5 a 6 alumnos. Se divide la materia de forma que cada miembro recibe una parte más o menos igual (según la dificultad y extensión). Para tratar esa parte, cada miembro se encuentra con aquellos miembros de los otros grupos de clase que han seleccionada la misma parte, constituyéndose un “grupo de expertos”. Por tanto, existirán tantos grupos de expertos como partes en que se haya dividido la materia. Para aclarar el tema, supongamos que queremos estudiar el tema de conceptos básicos de I+D+i. Entonces dividimos una clase de 30 alumnos en 5 grupos, de forma que en cada miembro del grupo se le asigna un tema: ciencia, investigación básica, investigación aplicada, desarrollo tecnológico, innovación, tecnología. Luego los “expertos” en cada tema, tras habérselo preparado previamente, se reunen con los otros “expertos” de otros grupos y discuten el tema.

Cuando han terminado su trabajo, los expertos vuelven a sus “grupos básicos”. Ahora los expertos juntan los elementos del puzzle: cada uno juega el rol de profesor/a, presentando y explicando su conocimiento, de la parte de la materia, a sus compañeros; estos escuchan, pregunta, construyen ejemplos, etc. Al fin, cada miembro del grupo debería conocer todo el material del tema. Hay que fijarse en que si un miembro del grupo no ha realizado bien su trabajo, existirán deficiencias en el concimiento del grupo. El éxito de cada uno es el éxito de todos y al revés. Después un miembro del grupo explica el tema completo al temario y el profesor/a matiza, amplia o expone la materia. Esta estrategia es adecuada para la revisión o la presentación de una nueva materia.

Os paso un vídeo donde el propio profesor Elliot explica la técnica y su origen:

¿Cómo se puede utilizar el portafolio en la enseñanza de ingeniería?

El portafolio es una memoria o conjunto documental estructurado elaborado por el estudiante que recoge evidencias (experiencias y logros del estudiante) del proceso de enseñanza-aprendizaje de una materia o curso. Además, es una herramienta de evaluación para que los estudiantes demuestren sus conocimientos y competencias en un área de aprendizaje, reflexionando sobre él y sobre su evolución.

No se trata de coleccionar producciones sino que los estudiantes demuestren su nivel de aprendizaje en relación a los criterios-guía estipulados por el profesor y según como cada uno crea conveniente. Debe realizarse  desde inicio de curso y se evalúa tantas veces el profesor crea oportuno, siendo recomendable al menos una vez a  mediados del curso.

Es útil para:

  • Proporcionar al profesor material de aprendizaje para evaluación diversificada.
  • Evaluar aprendizajes complejos y competencias  genéricas, difícilmente evaluables con otro tipo de técnicas.
  • Evaluar las evidencias de lo que el alumno es capaz de hacer a través de la selección de muestras de trabajo y sobre su capacidad de comunicar, reflexionar, construir, etc.
  • Fomentar la autoevaluación por parte del alumno.
  • Mantener diálogo continuado profesor-alumno mejorando las habilidades sociales.
  • Demostrar el nivel de destreza y grado de profundización sobre contenidos en la medida en que cada estudiante esté dispuesto a asumir y la motivación que tenga en la asignatura.
  • Fomentar el desarrollo del pensamiento divergente, crítico y la creatividad.

En su implementación hay que tener en cuenta:

  • Al iniciar el curso exponer los criterios de evaluación: fechas de entrega, aspectos formales de presentación, etc.
  • Establecer criterios de evaluación: rúbricas, escalas, diálogo.
  • En función del objetivo y de la asignatura se establecen una estructura y un diseño.
  • La valoración sumativa supone la presentación final del portafolio.
  • La valoración formativa se centra en el seguimiento del proceso del portafolio.
  • Programar tutorías.

Podemos encontrarnos los siguientes tipos:

  • Formato: impreso, electrónico o combinación
  • Estructura: libre, semi-estructurado o estructurado
  • Diseño: individual, colectivo o combinación
  • Evidencias: trabajos de clase, vídeos, entrevistas, bibliografía, proyectos, trabajos de propia iniciativa, comentarios, reflexiones, blog, etc.

La evaluación de competencias a través de una rúbrica

Las rúbricas son guías precisas de valoración y puntuación usadas en la evaluación de los niveles de desempeño de los estudiantes en un aspecto determinado, que describen las características específicas de un producto, proyecto o tarea en varios niveles de rendimiento.

Su FINALIDAD es

  • Clarificar lo que se espera del trabajo del alumno valorando la ejecución.
  • Facilitar al alumno los criterios que el profesor espera de ellos en sus actividades de aprendizaje y con los que serán evaluados.
  • Ofrecer feedback a los alumnos para la mejora de su aprendizaje.
  • Evaluar de forma objetiva y consistente, sobre todo aquellas áreas consideradas subjetivas, complejas, imprecisas mediante criterios que cualifican progresivamente el logro de aprendizajes, conocimientos, competencias desde un nivel incipiente hasta un nivel experto.
  • Motivar y promover las expectativas positivas hacia la evaluación clarificando de qué manera pueden alcanzar los alumnos los mejores resultados.
  • Facilitar la comunicación con el estudiante sobre los resultados de sus aprendizajes, su progreso y producto final.
  • Promover el pensamiento crítico y la creatividad.

Para ello HAY QUE:

  • Determinar los objetivos del aprendizaje.
  • Identificar los aspectos a valorar.
  • Definir descriptores, escalas de cualificación y criterios.
  • Determinar el peso –calificación- de cada criterio.
  • Revisar la rúbrica y reflexionar sobre su impacto educativo.
  • Explicar a los alumnos el funcionamiento y la metodología de aplicación.

 

En el siguiente enlace encontrarás una herramienta para crear rúbricas.

Os dejo a continuación algunos vídeos al respecto que espero os sean de interés: