https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/312/20726/Ingenierias_1999_Vol_2_No_3_Enero-Abril.pdf a3be10c0d0eb90ade61f8364c40b8d96 PDF Text Text ����El Desarrollo de las obras de construcción J. Guadalupe Lozano Alanís* PREAMBULO * Un destacado escritor ha dicho, y no sin razón, que los pueblos que olvidan de donde vienen no sabrán a donde van. En otras palabras, cuando no se conoce el pasado, difícilmente se podrá construir el presente y más difícil será proyectar el futuro. Más tarde, ante el temor a lo desconocido o a la muerte, construyó templos para invocar a los dioses y levantó monumentos funerarios para recordar a su antepasado común. Es así como las obras de construcción se vuelven inmanentes al hombre y lo acompañan en su devenir histórico.† En esta ponencia trataré de hacer un recuento sintético de la evolución de las estructuras en la vida de la humanidad, desde las chozas primitivas que alojaron a nuestros más remotos antepasados hasta las más atrevidas estructuras modernas. Antes de continuar deseo expresar mi reconocimiento y agradecimiento a los ingenieros Ernesto Treviño y Raúl Salinas, quienes me apoyaron y asesoraron para elaborar la presente ponencia, que hemos titulado: EL DESARROLLO DE LAS OBRAS DE CONSTRUCCION El hombre desde su origen, sintió la necesidad imperiosa de ponerse a cubierto para protegerse de las agresiones del medio físico y natural. Allí, reunidos en su hábitat natural o artificial, y con el impulso generado por el calor humano, nacieron y se desarrollaron las ralaciones con sus semejantes, liga indispensable para mantener la unidad del grupo. * Versión revisada por el autor de la Ponencia que presentó en el XI Congreso Nacional de Ingeniería Estructural, organizado por la UANL y la Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural, y realizado del 18 al 21 de Noviembre de 1998. Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 A continuación vamos a realizar un larguísimo y apresurado recorrido imaginario por las obras de construcción, siguiendo el itinerario de la huella humana sobre la tierra. En el período arqueológico del Paleolítico Inferior, aparece en la tierra el primer hombre verdadero, el homo erectus, hace más de dos millones de años antes de nuestra era, y después se desparrama por las zonas templadas. Uno de sus primeros impulsos racionales fue buscar refugio en las oquedades de las rocas como fueron las cuevas, cavernas y grutas construidas por la naturaleza; más no se preocuparon por remodelarlas y sólo unieron su habilidad manual e intelectual para estampar en techos y paredes su elemental concepción de la vida y de la naturaleza a través de pinturas rupestres. Casi a finales del Paleolítico Inferior, también llamado “De la Piedra Antigua”, el hombre salió de los refugios naturales, sin abandonarlos por completo, y por primera vez aprovechando el tallo de un árbol, con ramas o cueros como techo a manera de cobertizo, se protegió de los rayos del sol y de la lluvia. * Maestro Jubilado de la FIME y de la FIC. 3 �El desarrollo de las obras de construcción Ahí nació la idea de que con un tallo cortado e hincado en un lugar escogido por él, suspendiendo de su extremo superior ramas y hojas en forma de techo - pared inclinado, podía construir con sus propias manos y con los materiales circundantes, una choza, refugio artificial que por mucho tiempo le serviría de habitación. Este hecho histórico, la construcción de aquella choza primitiva, ocurrido hace alrededor de 400 mil años antes de nuestra era, marcó el inició de las obras de construcción ejecutadas por el hombre. circulares de los escoceses, los palafitos en zonas lacustres, los terramares semejantes a los chalets alpinos y muchos más. Sería interesante que la imaginación registrara en nuestra mente el momento contabilizado en cuatro mil ochocientos años antes de nuestra era, en el que los antepasados primitivos arrastraron, a veces desde muy lejos, enormes piedras macizas o megalitos para hincarlos en algún lugar preestablecido donde efectuaban observaciones astronómicas y rituales místicos; por ejemplo, stonehenge el primer megalito levantado, y los menires u obeliscos en bruto, megalitos que formando círculos o rectángulos constituían un adoratorio. Durante un largo período que corresponde al Paleolítico Medio y Superior, el hombre primitivo siguió utilizando las cavernas a veces combinadas con las chozas de ramas embarradas con lodo levantadas a la entrada de la orquedad. Esto constituyó un tipo de habitación mixto, natural y artificial a la vez, que se usa aún en algunas zonas montañosas. En el siguiente período arqueológico, el Neolítico o de la Piedra Pulida, que se inicia nueve mil años antes de nuestra era y se caracteriza porque el hombre nómada se hace sedentario, se inventa la agricultura, se utilizan los metales y se funda Jericó, la primera ciudad. Para entonces, ya se habían obtenido nuevos materiales de construcción tales como el ladrillo cocido, el adobe, el betún, el mortero de cal y puzolana, entre otros. Con ellos pudieron erigir diversos tipos de construcciones primitivas: las chozas hundidas de los Celtas, las chozas de piedra muy irregular de los irlandeses, las chozas 4 Otros megalitos fueron los dólmenes formados con dos piedras verticales como columnas y una horizontal como viga, que al colocarse varios sucesivos con tierra o piedras pequeñas en la parte superior, formaban un pasillo interior que sirvió de reposo funeral. A finales de la prehistoria y en la edad antigua de la historia, los egipcios, babilonios, griegos, romanos y autóctonos precolombinos de América por citar algunos pueblos primitivos, levantaron edificios habitacionales, templos religiosos y monumentos funerarios, así como importantes obras de infraestructura para las ciudades. Los egipcios, toltecas y mayas construyeron pirámides como monumentos funerarios, para la realeza. Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 �Guadalupe Lozano Alanís Los griegos construyeron la choza redonda, luego cuadrangular, de madera o piedra, que cuando estaba destinada a ser templo, le colocaban columnas en todo su perímetro. Los cretences construyeron palacios de piedra con muchas habitaciones e importantes sistemas de acueductos, drenajes y cloacas. En los orígenes de Roma, las chozas eran de madera, barro y techo cónico de paja, construidas dentro de un recinto cuadrado de piedra, con un lugar abierto en el techo al que correspondía en el suelo una pileta para recoger el agua de lluvia. La domus era la casa de los ciudadanos ricos, mientras que los pobres vivían en casas alquiladas, divididas en estrechos y apiñados departamentos. Las características de la construcción en el México precolombino, fueron el sistema de basamentos escalonados que dieron origen a las pirámides. Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 Las manifestaciones constructivas de los mayas, por ejemplo, era de grandes edificios cívico-religiosos: Pirámides, juegos de pelota, palacios y templos. De esa manera se fue desarrollando la construcción en aquellos pueblos antiguos, utilizando materiales de madera en bruto y de piedra natural en grandes bloques superpuestos, sin mezcla. Posteriormente usando bloques de piedra natural y artificial asentados con morteros de cal y arena amasados con puzolana, que permitieron levantar construcciones más sólidas, e inclusive obras en contacto con el agua, como los acueductos y drenajes. Durante las edades medias y moderna de la historia, observamos que, en el desarrollo de las construcciones, en un principio las cargas o fuerza se trasmitían al suelo a través de anchos muros llamados por ello 5 �El desarrollo de las obras de construcción muros de carga. Después, estos muros se transformaron en simples cerramientos de los espacios cubiertos, al ser sustituidos en su función de cargadores, por un esqueleto de elementos constructivos, articulados o conectados entre sí, pero aislados, que trasmiten las cargas al suelo: son las estructuras. En una primera etapa, y en ausencia del hierro amortiguador de estiramientos, los constructores idearon estructuras que por su forma, posición y aptitud de los materiales para trabajar casi totalmente a compresión, evaden en sus miembros, la presencia de tensiones. Entre estas estructuras se encuentran los techos inclinados de dos aguas totalmente de madera que, aunque en cierta medida aceptan tensiones, sólo cubren pequeños espacios, deficiencia resuelta más tarde con las armaduras de madera. También se encuentran los muros anchos de carga construidos de bloques grandes de piedra o de sillar que contribuyen de manera natural al acondicionamiento interior del ambiente; los pilares de gran perímetro y mínima esbeltez, hechos de pedacería de piedra o sillar, que resisten las cargas de compresión transmitidas al suelo, los dinteles monolíticos o de madera que sustentan la parte superior de pared en los vanos o aberturas que ejercen una función semejante al arco romano en los vanos mayores, entre los pilares donde se apoyan; los techos de terrado en posición horizontal, cuyos esfuerzos de tensión son absorbidos por vigas de madera colocadas de 6 canto y muy juntas y las bóvedas y cúpulas que, en función de techos, cubren amplios espacios. Las estructuras antes descritas en forma somera, se pueden observar en las casas y edificios antiguos de Monterrey y en las haciendas aún existentes en Nuevo León. El hierro, inventado 1400 años antes de nuestra era, y el cemento artificial elaborado en el siglo XIX, fueron materiales aplicados a elementos estructurales de la construcción de edificios y obras de infraestructura para las múltiples actividades humanas, hasta las edades media baja y moderna de la historia. En 1856, Henry Bessemer introdujo su sistema de conversión del hierro en acero y para 1890 el hierro forjado constituyó el principal material de construcción para diversas edificaciones de fierro. En 1824, un albañil inglés, José Aspdin, logró producir cemento artificial más eficiente que el cemento natural de puzolana, mezclando apropiadamente piedra caliza y arcilla y calentando luego la mezcla hasta la calcinación total, con ello obtuvo el ahora conocido cemento portland, invento que sirvió de base aglutinante a la integración del mortero o mezcla usada para asentar las piedras naturales o artificiales. De manera semejante al cemento portland, se usó para aglutinar otros materiales pétreos, lo que al fraguar, produjeron la piedra artificial llamada concreto, cuyo desarrollo se inicia en la década de los treinta del siglo XIX. Durante el resto del Siglo XIX, el concreto se utilizó en forma empírica y fue hasta 1905 cuando ya Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 �Guadalupe Lozano Alanís se aplicó de manera científica en todo tipo de construcciones. La combinación íntima del concreto y el hierro en el diseño de estructuras dio lugar al concreto armado, cuya aplicación técnica en las obras de construcción data de finales del siglo XIX. Aún y cuando esta combinación se ensayó en la década de los sesentas de ese siglo, su aplicación se hacía de manera empírica ya que con la utilización del hierro embebido en el concreto sólo se pretendía dar rigidez a las estructuras sin preocuparse por la resistencia del conjunto, pues se colocaba el fierro en el eje neutro, donde no cumplía ninguna función de esfuerzos. En Francia se dio gran impulso al uso de concreto armado al construir edificios con estructuras completas de concreto y fierro unificados: cimentaciones, vigas, columnas y losas. En Estados Unidos e Inglaterra se dio preferencia a las estructuras y armaduras de perfiles de hierro rígido en lugar del concreto. COMENTARIOS FINALES Hemos hecho un viaje a través de 400,000 años de historia de la Ingeniería Estructural y llegamos hasta nuestros días. Coignet y Monier, al parecer fueron los primeros en aplicar en 1867 el concreto armado en la construcción de maceteros de jardín utilizando tela metálica recubierta con un mortero en ambos lados. Después se aplicó este sistema de estructuras de concreto armado en la construcción de edificios, puentes, presas, y todo tipo de edificaciones. Quiero aprovechar la oportunidad para exhortar a los jóvenes a no pensar que ya todo está hecho, las páginas más importantes de la historia están por escribirse. El día de hoy estamos sembrando semillas que germinarán en los nuevos conceptos estructurales. Así como hemos pasado por la edad de piedra, por la edad del bronce, del acero, del concreto, se nos abren horizontes muy amplios. Estamos entrando en nuevas eras con materiales de resistencias que no soñábamos. Ya estamos usando los materiales preeforzadas, los plásticos estructurales, las fibras de vidrio como refuerzo estructural, las fibras de carbón, la industria Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 7 �El desarrollo de las obras de construcción aeronáutica usa el titanio y el magnesio como materiales de una alta eficiencia por su relación resistencia - peso. Ojalá y que allá por el año 4,000 la historia nos juzgue, y revisando los vestigios de esta civilización del año 2,000 diga: que se notó que nos preocupamos por el bienestar del hombre, dándole seguridad y contribuyendo a realizar las tareas que lo conducen a su realización plena. BIBLIOGRAFIA 1. Eric de Mare. Nuevas técnicas en la construcción. Buenos Aires, Argentina. Librería y Editorial Alsina. 1954. 273 pp. 2. V. Saiz Conde y J.J. Arenasa. Historia del Arte y de la Cultura. Madrid. Ediciones 5.M. 1957. 3. Urqahart, O’ Rourke y Winter. Proyecto y dimensionamiento de las estructuras de hormigón. México. Editorial Reverte. 1962. 645 pp. 4. Daniel Roselle, Historia de la humanidad, libro I, Evolución de su cultura. Cali, Colombia. Editorial Norma. 1973. 279 pp. 5. Hendrik Willem Van Loon, Las Artes. México, D.F. Editorial Diana. 1953. 722 pp. 6. C. González Blackaller y Guevara Ramírez, Síntesis de Historia de México. México, D.F., Editorial Herrero, S.A., cuarta edición reformada, 1968, 409 páginas. 7. Raúl C. Borruat. Elementos de Concreto Armado, Buenos Aires. Editorial Hobby. Edición 1960. 8 Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 �Acústica vs bombas♦ (Nucleares y Químicas) Fernando J. Elizondo Garza* Resumen* En esta charla se describirán algunos usos de la acústica para la paz, utilizados en el contexto de los tratados contra las armas atómicas y químicas, con el fin de monitorear el uso de bombas nucleares e inspeccionar el contenido de bombas que potencialmente pudieran contener químicos prohibidos. Abstract In this paper is described how acoustics are used for peace in the context of the international treaties that ban the nuclear, chemical and biological bombs. I. INTRODUCCION. La humanidad en el siglo XX se ha caracterizado, entre otras cosas, por haber incrementado su capacidad de matar masivamente. Las guerras pasaron de ser un asunto entre ejércitos, al exterminio masivo que incluye a los civiles en general. Con el desarrollo de las bombas, el rango de acción de un ataque se amplía, prácticamente, a todo el mundo. En este ámbito, el diseño y fabricación de bombas atómicas, químicas y biológicas, con cada vez mayor poder, se convirtió en una competencia entre naciones, y el almacenamiento de éstas para usarse en un eventual ataque, se convirtió en una política militar sobre todo entre las grandes potencias. A mitad de este siglo la humanidad recapacita que este progreso militar ha crecido al grado de tenerse la capacidad de acabar con la vida sobre * Ponencia presentada en el V Congreso Mexicano de Acústica realizado en la ciudad de Querétaro en Septiembre de 1998. Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 La nube atómica sobre Hiroshima una hora después del bombardeo del 6 de agosto de 1945 la tierra y empieza un muy largo camino de negociaciones internacionales, que aún no termina, con el fin de prohibir el uso, fabricación y almacenamiento de dicho tipo de armas. En los últimos años se han concretado acuerdos de prohibición de bombas, tanto nucleares como químico/biológicas, acuerdos que requieren de mecanismos de verificación que permitan corroborar el cumplimiento de los mismos.† La acústica ha resultado ser una ciencia de gran utilidad en los procesos de verificación de los tratados de prohibición de bombas. * Laboratorio de Acústica; FIME-UANL. fjelizondo@ccr.dsi.uanl.mx 9 �Acústica vs bombas (Nucleares y Química) II. EL TRATADO CONTRA BOMBAS NUCLEARES El 6 de agosto de 1945 el bombardero B-29 “Enola Gay” dejo caer su carga la bomba atómica “Littleboy” sobre la ciudad de Hiroshima, acelerando el final de la 2ª. Guerra Mundial y creando suspenso y consternación en todo el mundo. Desde la década de 1950, la comunidad internacional ha intentado prohibir los ensayos nucleares. firmado por Estados Unidos y la Unión Soviética el 25 de Julio de 1963. Fue firmado por alrededor de 120 países y prohibía los ensayos nucleares en la atmósfera, bajo el agua y en el espacio exterior. El TPPEN entró en vigor el 10 de octubre de 1963, interrumpiendo los ensayos nucleares Estados Unidos, la Unión Soviética e Inglaterra (Francia y China, que no formaban parte del TPPEN, continuaron su programa de pruebas atmosféricas). A mediados de los años 50, las emisiones radiactivas de los ensayos nucleares atmosféricos, principalmente de los efectuados por Estados Unidos en el Pacífico, provocaron gran preocupación por sus posibles efectos en la salud y el ambiente. En 1954, India representó la primera propuesta para un Acuerdo de Prohibición de los Ensayos Nucleares. En mayo de 1974, Estados Unidos y la Unión Soviética sostuvieron reuniones en Moscú para limitar los ensayos nucleares. El 3 de Julio ambos países firmaron el Tratado Inicial de Prohibición de Ensayos (TIPE) que, a partir del 31 de marzo de 1976, prohibió los ensayos nucleares superiores a 150 kilotones bajo tierra. El TIPE fue seguido por el Tratado de Explosiones Nucleares Pacíficas (TENP) de Estados Unidos y la Unión Soviética, firmado el 28 de mayo de 1976. Ambos tratados entraron en vigor a partir del 11 de diciembre de 1980. El 31 de Octubre de 1958, Estados Unidos, la Unión Soviética y el Reino Unido, iniciaron en Ginebra, Suiza, la Conferencia para la Interrupción de Ensayos Nucleares. Estados Unidos y la Unión Soviética acordaron una moratoria. Durante 1985-90, fue creciendo la presión en el interior de la Naciones Unidas para realizar una enmienda al TPPEN y convertirlo en un Tratado de Prohibición Total de Ensayos Nucleares (TPTEN), CTBT Comprehensive Test Ban Treaty, o sea, pasar de un tratado parcial a uno total. Al final de la Conferencia, los acuerdos fueron pospuestos para ser negociados en un encuentro que se realizaría en París a partir del 16 de mayo de 1960. Pero el 2 de mayo, la Unión Soviética derribó un avión espía estadounidense U-2 y se suspendieron las negociaciones. El 19 de noviembre de 1993, la Conferencia para el Desarme recibió el mandato de negociar el TPTEN, a partir de una resolución tomada por consenso en la Asamblea General de Naciones Unidas. Durante 1961, Estados Unidos y la Unión Soviética finalizaron su moratoria y volvieron a iniciar ensayos nucleares. El siguiente paso para limitar los ensayos nucleares llegó con el Tratado Parcial de Prohibición de los Ensayos Nucleares (TPPEN), 10 La negociaciones sobre un tratado total de prohibición de pruebas nucleares empezaron en la Conferencia de Desarme en Ginebra en enero de 1994. El borrador final, apoyado por 127 naciones, fue enviado a la asamblea general de las Naciones Unidas 2 años después y adoptado el 10 de septiembre de 1996. El tratado fue abierto para firmas el 24 de septiembre de 1996 en las oficinas de la Naciones Unidas en Nueva York. Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 �Fernando J. Elizondo Garza Fig. 1.- Ubicación de las estaciones que conforman el Sistema Internacional de Monitoreo de pruebas nucleares. En una reunión de las naciones firmantes el 19 de noviembre de 1996, una Comisión Preparatoria de la organización para el tratado fue establecida. La Comisión Preparatoria es una organización internacional que ha sido creada para establecer un régimen de verificación global del tratado y para preparar su puesta en operación. III. EL PROGRAMA INTERNACIONAL DE VIGILANCIA El Tratado de Prohibición Total de Ensayos Nucleares estableció, basándose en el Artículo 6 (Verificación) del mismo, un Sistema de Monitoreo Internacional IMS International Monitoring Sistem el cual está configurado en base a cuatro redes diferentes de sensores, una Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 red de comunicación de datos y un centro de datos internacional. Las tecnologías de los sensores son: monitoreo sismológico, monitoreo radionucléico, monitoreo hidroacústico y monitoreo infrasónico. Cada una de las naciones miembros del tratado podrán tener acceso a todos los datos disponibles en el Centro de Datos Internacional IDC International Data Center. Los miembros del Tratado podrán también contribuir con datos suplementarios de sus propios sistemas nacionales de monitoreo al IDC. El sistema de monitoreo sísmico.- Sirve primariamente para detectar explosiones subterráneas. Este sistema consta de una red sísmica primaria de 50 estaciones que pueden enviar datos al centro internacional en forma continua y en una configuración 11 �Acústica vs bombas (Nucleares y Química) hidrófonos detectarán explosiones submarinas, las cuales se propagan rápidamente a grandes distancias en el canal sonoro oceánico. Las estaciones en islas detectarán las señales sísmicas que son generadas por una onda hidroacústica cuando choca con una isla. La sensibilidad en las áreas oceánicas abiertas (lugar predilecto para pruebas clandestinas) se espera que sea de menos de un kilotón, con localización dentro de mil kilómetros cuadrados y con estimación de la profundidad de la fuente. Fig. 2 Sismogramas de explosiones nucleares y terremoto cercana al tiempo real. Aproximadamente 60% de esas estaciones son o serán arreglos de sismómetros, lo que proveen una información mejorada en cuanto a la relación de señal a ruido y en cuanto a direccionalidad. Para eventos detectados por la red primaria que se consideran dignos de una inspección más cuidadosa, podrán ser requeridos datos de la red sísmica auxiliar formada por 120 estaciones. Las estaciones auxiliares son en su mayoría estaciones de tres componentes (no arreglos), pero que se pueden encontrar más cercanas al evento detectado por la red primaria lo cual puede ser de gran ayuda para mejorar la precisión de la localización y para la discriminación de temblores o sismos con respecto a explosiones subterráneas. Se espera que la red primaria y secundaria combinadas tengan un límite de detección para explosiones nucleares subterráneas equivalente a menos de un kilotón de TNT completamente acoplada, con un rango de localización de 100 a 1,000 km2, dependiendo de que tan bien estén caracterizadas las trayectorias de fuente a receptor. La red de monitoreo hidroacústica.Considera 6 estaciones submarinas de hidrófonos y cinco estaciones terrenas. Los 12 La red de monitoreo Infrasónico.- Contempla 60 estaciones, cada una equipada con un arreglo de cuatro graficadores de milibares (tres localizados en los vértices de un triángulo equilátero de 1 kilómetro y el cuarto al centro del mismo. El rango de frecuencias de operación será de .1 a 16 hertz. Contarán con registro digital, un procesador de señales sofisticado y un sistema de reporte automático. La señales detectadas son los componentes de baja frecuencias de las fuertes ondas de impacto producidas por una detonación atmosférica y pueden ser detectadas a algunos miles de kilómetros de distancia en virtud de la guía de onda creada por la reflexión del infrasonido en la tierra y la atmósfera. La red infrasónica se espera que sea capaz de detectar explosiones atmosféricas en el rango de un kilotón a lo largo y ancho del mundo con precisión y sensibilidades que dependen de las condiciones atmosféricas regionales y estacionales. La incertidumbre de localización se espera que se encuentra de los 1,000 a 10,000 km². Los Estados Unidos usaban el infrasonido para detectar las explosiones nucleares atmosféricas, a nivel mundial, desde antes de 1970. México se ha adherido a este tratado contando dentro de la red de verificación con 5 instalaciones de monitoreo, 3 unidades sísmicas auxiliares, una estación hidroacústica y una estación de radionucléico. Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 �Fernando J. Elizondo Garza IV. EL TRATADO CONTRA ARMAS QUIMICAS El uso de armas químicas y la implementación de un tratado para su prohibición es una larga historia: 1915 El primer uso de armas químicas fue en la Primera Guerra Mundial cuando Alemania usó cloro gaseoso en Ypres, Bélgica. 1925 Negociación del Protocolo de Ginebra el cual prohibía durante la guerra el uso de gases asfixiantes, venenosos, etc, sin embargo este protocolo no prohibía su desarrollo, producción y despliegue. 1935 Los italianos usan armas químicas contra Etiopía. A finales de los 30. Los japoneses usan armas químicas en China. Segunda Guerra Mundial. químicas no son usadas. Las armas 1968 Comienzo de negociaciones en Ginebra sobre un tratado para la prohibición de armas químicas. 1972 La discusión general sobre la prohibición de armas químicas comienza en el Comité de Desarme de las Naciones Unidas en Ginebra. 1988 El gobierno Iraquí usó gas venenoso para matar a su propia gente. 1989 Estados Unidos y Rusia firmaron el Memorándum de Wyoming para la Realización de Experimentos de Verificación Bilaterales. 1990 Estados Unidos y Rusia firmaron un acuerdo para detener la producción de armas químicas y para reducir los arsenales de los mismos. Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 1992 La Convención de Armas Químicas fue terminada en Ginebra y aprobada por las Naciones Unidas. 1993 El 13 de enero de 1993, fue suscrito en París, Francia la “Convención sobre la prohibición del desarrollo, la producción, el almacenamiento y el empleo de armas químicas y sobre su destrucción” (CWC) el cual fue el resultado de más de 20 años de negociaciones en la Conferencia de Desarme, en Ginebra. 1994 México firmó el convenio el 29 de agosto de 1994, siendo el primer país del Continente Americano en hacerlo. 1997 El acuerdo entró en vigor el 29 de Abril de 1997. La Convención establece en sus primeros artículos lo siguiente: 1. “Cada Estado Parte en la presente Convención se compromete, cualesquiera que sean las circunstancias, a: a) No desarrollar, producir, adquirir de otro modo, almacenar o conservar armas químicas ni a transferir esas armas a nadie, directa o indirectamente; b) No emplear armas químicas; c) No iniciar preparativos militares para el empleo de armas químicas; d) No ayudar, alentar o inducir de cualquier manera a nadie a que realice cualquier actividad prohibida a los Estados Partes por la presente Convención. 2. Cada Estado Parte se compromete a destruir las armas químicas de que tenga propiedad o posesión o que se encuentren en cualquier lugar bajo su jurisdicción o control, de conformidad con las disposiciones de la presente Convención. 13 �Acústica vs bombas (Nucleares y Química) 3. Cada Estado Parte se compromete a destruir todas las armas químicas que haya abandonado en el territorio de otro Estado Parte, de conformidad con las disposiciones de la presente Convención. 4. Cada Estado Parte se compromete a destruir toda instalación de producción de armas químicas de que tenga propiedad o posesión o que se encuentre en cualquier lugar bajo su jurisdicción o control, de conformidad con las disposiciones de la presente Convención. agente dentro de la bomba y discriminar entre rellenos sólidos (explosivos) y rellenos líquidos (agentes químicos). La Espectroscopia de Resonancia Acústica ARS se basa en el concepto de que la manera en que un objeto vibra puede decirnos mucho acerca del objeto en sí mismo. En la ARS activamente se excitan un gran número de resonancias (modos normales de vibración) en un objeto que no tiene vibraciones internas, barriendo lentamente las frecuencias de excitación para obtener un espectro acústico del objeto. 5. Cada Estado Parte se compromete a no emplear agentes de represión de disturbios como método de guerra”. El objetivo es eliminar completamente este tipo de armas bajo un mecanismo multilateral de verificación. El cumplimiento total con este tratado requerirá paciencia, sensibilidad política y sobre todo vigilancia. V. EQUIPO PARA INSPECCION DE ARMAS QUIMICAS En el contexto del CWC los inspectores internacionales tienen que enfrentarse al gran reto que representa identificar bombas químicas en los enormes depósitos de bombas existentes en muchas naciones involucradas en el tratado y que son idénticas desde afuera, pero que pueden contener tanto agentes químicos como explosivos convencionales. La técnica de la Espectroscopia de Resonancia Acústica, Acoustic Resonance Spectroscopy (ARS), se ha convertido en una opción importante para la verificación. El objetivo de la técnica es el identificar rápidamente, en forma no intrusiva, el tipo de 14 Fig. 3 Modos de vibración de una bomba obtenidos con holografía El espectro de resonancia acústica contiene datos acerca de la estructura y composición física del objeto, a partir de la cual puede ser extraída información significativa. El objeto no necesita ser una estructura completamente sólida por ejemplo puede ser un contenedor lleno de fluidos (líquidos, gels) etc. En general, los objetos pueden ser de cualquier tamaño, tan pequeño como de algunos milímetros o tan grandes como un cohete de muchas toneladas. Típicamente los objetos más pequeños (de tamaño en milímetros) tienen frecuencias de resonancias en los Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 �Fernando J. Elizondo Garza rangos de MegaHertz, mientras que los objetos grandes (de tamaño en metros) pueden tener frecuencia de resonancia tan bajas como algunos cientos de Hertz. En ARS dos traductores acústicos (que pueden estar en un solo dispositivo) son comunmente usados: un transmisor un receptor. El transmisor excita las vibraciones en el objeto bajo estudio. El receptor monitorea las resonancias vibratorias resultantes. La figura 4 describe el principio de la medición. En la parte superior se muestra, como una función del tiempo, la excitación trasmitida a la bomba por unos de los traductores, el transmisor, la frecuencia de excitación es barrida uniformemente desde un valor bajo hasta uno alto. frecuencias. Esta respuesta en frecuencia es obtenida en tiempo real y no a través de un análisis de FFT. El mayor énfasis de la técnica ARS se encuentra en el patrón de frecuencias de resonancia y no tanto sobre las amplitudes de las resonancias. En la imagen central de la figura 4 se muestra el patrón acústico derivado del objeto, en forma de un código de barras. Las diferentes amplitudes de los picos de resonancia son codificadas con diferentes tipos de estilos de líneas punteadas. Uno puede agregar diferentes colores para representar diferentes amplitudes y diferentes espesores de línea para incluir el valor Q de las resonancias. En resumen: • La ARS es una técnica que puede clasificar las bombas químicas en cuanto a su contenido por medio de sus modos naturales de vibración. • La ARS lleva a cabo la clasificación del contenido de una bomba comparando mediciones acústicas realizadas en las bombas con respecto a un banco de patrones previamente evaluado en bombas del mismo tipo. • El ARS es estrictamente un proceso comparativo. Las propiedades y configuraciones de un objeto no pueden ser directamente extraídas a partir de las mediciones. Las propiedades solamente pueden ser inferidas a través de la comparación con un patrón conocido. • El ARS requiere la evaluación previa de cada tipo de armamento. • El tiempo de medición del ARS es rápido, en el orden de los 60 segundos, y requiere muy poca o ninguna preparación de la muestra. F ig . 4 E s p e c t r o s c o p ia d e R e s o n a n c ia A c ú s t ic a . a ) S e ñ a l d e e x c ita c ió n b ) P a tr ó n a c ú s t ic o e n g r á f ic a d e b a r r a s c ) E s p e c tr o d e v ib r a c ió n La parte inferior de la figura 4 muestra una respuesta vibracional acústica típica detectada por el segundo traductor, el receptor. Se pueden observar todas las resonancias que fueron excitadas mientras se efectuaba el barrido de Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 15 �Acústica vs bombas (Nucleares y Química) • La ARS es muy apropiada para la verificación masiva de muestras como en el caso de depósitos de armas químicas. La ARS de una bomba puede llevarse a cabo in situ con un sistema simple y portátil formado por una computadora portátil y un sensor. http://www.ctbto.org/ctbto/summary, 1998, Viena Austria. 4. Greenpeace; "Historia del tratado de prohibición de pruebas nucleares", http://www.enter.net.mx/green/tratado.html 5. CWC; "The chemical weapons convention homepage", http://www.opcw.nl/ptshome.htm 6. CWC; "Convención sobre la prohibición del desarrollo, la producción, el almacenamiento y el empleo de armas químicas y sobre su destrucción”, versión corregida, 27 de enero de 1995 7. CLW; "Chemical weapons chronology", http://www.clw.org/pub/clw/clw/cwchron.html 8. Judy Aita; "Chemical weapons treaty will enter into force in 1997", Daily Washington File, http//www.usis.it/wireless/wf961101/96110106.ht ml 9. Linda Perlstein; "A primer on the Chemical Weapons Convention", The Washington Post, http://www.2020vision.org/cwcprinter.html Fig. 5. Equipo portátil de Espectrometría de Resonancia Acústica para inspección de bombas 10. Dipen N. Sinha; "Acoustic resonance spectroscopy (ARS)", IEEE POTENTIALS, april 1992, pp.10 a 13, USA. BIBLIOGRAFIA 1. Jeremiah D. Sullivan; "The comprehensive test ban treaty", Physics Today, American Institute of Phisics, March 1998, pp. 24 a 29, USA. 2. CTBT Organization; "CTBTO Home Page"; http://www.ctbto.org/ctbto/summary, 1998, Viena Austria. 3. CTBT Organization; "Summary of the comprehensive test ban treaty"; 16 Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 �Proyectos de vinculación: una metodología Miguel A. Palomo González* Resumen El artículo propone la integración de la Planeación Tecnológica en los Proyectos de Vinculación entre Empresa y Universidad. En el texto, la Universidad esta representada por un Centro de Investigación y Desarrollo (CIyD), el cual se considera debe tener una actitud proactiva a lo largo del proceso de Vinculación. Para la integración se presentan cuatro etapas principales: la identificación de las tecnologías emergentes o críticas, la presentación de un portafolio de proyectos, la elaboración de un plan tecnológico, y la elaboración del programa de proyectos de investigación. Abstract This paper suggest the integration of the Technology Planning into the IndustryUniversity Programs. The University is represented by a R&D Institute (CIyD), wich has a proactive behavior during the cooperation process. For the integration process four main steps are developped: emergent and critical technologies identification, a project listing formulation, a Tecnhnology plan formulation, and a research program elaboration. Palabras Clave (Keywords): Ciencia, Tecnología, Planeación, Proyectos, Vinculación, Administración. INTRODUCCIÓN Cuando hablamos de proyectos de investigación podemos distinguir entre Proyectos Científicos y Proyectos Tecnológicos. El Proyecto Científico esta orientado por la necesidad humana de conocimiento y entendimiento del mundo que nos rodea, lo cual nos lleva a desarrollar una área y especialidad del conocimiento, su metodología es rigurosa, Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol.1, No.2 tiene la bondad de utilizar el Método Científico, una abundancia de datos y condiciones relativamente sin cambios en el tiempo, lo cual permite conclusiones “predictivas”. El Proyecto Científico generalmente se asocia con la Investigación Básica y que es realizada por las Universidades y el Gobierno. * El Proyecto Tecnológico está orientado a resolver problemas prácticos dictados por una realidad económica, social y un contexto tecnológico; su análisis rebasa los límites de una especialidad, lo cual obliga a manejar un conjunto interdisciplinario de áreas especializadas del conocimiento; su metodología se apoya en el Estudio de Casos, porque las condiciones del problema cambian en el tiempo, es decir son dinámicas. En última instancia lo que se busca es generar un conocimiento o marco de referencia sobre la situación particular, es querer ser “explicativos” mas que generalizar, probablemente porque entramos al Area de la Administración de Tecnología, la cual aún se considera un arte y no una Ciencia. El Proyecto * El Dr. Miguel A. Palomo González es Profesor de la Jefatura de Ingeniería Industrial, en la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Autónoma de Nuevo León. E-mail: mpalomo@ccr.dsi.uanl.mx 1 �Miguel A. Palomo González Tecnológico se asocia con la Investigación Aplicada y el Desarrollo Tecnológico y que son principalmente realizados por las Empresas. Por otra parte, para la Innovación Tecnológica se considera necesario una gran dosis de creatividad e imaginación. Por otro lado, nos encontramos con la realidad de las empresas en su contexto de “competitividad global”, el cual ha cambiado en el tiempo, y los problemas que esto representa para la empresa. Además, existe la voluntad de realizar una Vinculación Empresa-Universidad que contribuya al desarrollo Tecnológico de las Empresas. Sin embargo, el Proyecto Científico, en si, no parece ser el medio adecuado para lograr una contribución efectiva a la competitividad de las empresas. Tampoco lo será el Proyecto Tecnológico si no se modifica la actitud del Investigador hacia los proyectos y en los métodos de desarrollo de proyectos que utiliza el Centro de Investigación Básica, centrados bajo el objetivo de la búsqueda del conocimiento y el reconocimiento científico. Para lograr una contribución efectiva a la competitividad de la empresa, lo que le falta al Proyecto Tecnológico de Vinculación, desde nuestro punto de vista, es una integración de la Planeación Tecnológica que incluya: el estudio del estado del arte tecnológico en el tiempo, identifique los elementos tecnológicos, su dinámica, interacciones e interdependencias. Una vez integrado el Proceso de Planeación Tecnológica podremos tomar decisiones tecnológicas en conjunto con la Empresa, a nivel de Proyectos Tecnológicos, definir objetivos, asignar presupuestos para el desarrollo de nuevos procesos y/o nuevos productos, adquirir nuevas tecnologías, formalizar proyectos de Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol. 1, No.3 cooperación tecnológica y infraestructura de laboratorios. adecuar la nueva LOS CAMBIOS EN EL CONTEXTO A partir de 1994, la industria mexicana se encuentra en un contexto diferente a años anteriores. Por un lado, México firma el Tratado de Libre Comercio (TLC) con Estados Unidos y Canadá lo que significó, además de establecer un flujo libre de productos y servicios, el hecho de considerar a la industria mexicana con igualdad de recursos (financieros, humanos, de producción y tecnológicos) para exportar, como sus contra partes de Estados Unidos y Canadá. Por otro lado, se aceptó los conceptos de “globalización y competitividad internacional” de la industria mexicana, dando por hecho el poder salir a competir internacionalmente no solo con productos y servicios, sino también con licencias de tecnología e inversiones directas (filiales de producción en el extranjero), sin temor a perder el mercado nacional y con grandes oportunidades de conquistar otros mercados extranjeros. Dejamos de ser un mercado protegido que presentaba ventajas o desventajas aparentes según se vea: relativamente pocos competidores nacionales, cumpliendo estándares nacionales de calidad, costos competitivos a nivel nacional, una administración de productos hasta la etapa de madurez en el mercado y buscando siempre una rentabilidad máxima de los activos de la empresa. A nivel de Investigación y Desarrollo el contexto podría resumirse como: una investigación básica realizada principalmente por universidades y gobierno, un mercado que no exigía un desarrollo tecnológico prioritario, con poco interés por relaciones Empresa-Universidad, y un desarrollo tecnológico por excepción. A nivel de competitividad internacional se dió por entendido, aunque solo sea a partir de una pequeña 2 �Proyectos de vinculación: una metodología muestra de empresas, que en general en la estructura organizacional de las empresas la función de Investigación y Desarrollo Tecnológico (I y D) es igual de importante que la función financiera, o la de mercadotecnia. Además consideramos que teníamos una cultura hacia la I y D similar a los países de las Empresas Internacionales, es decir: que históricamente sus países cumplen con las características de ser economías desarrolladas (con ciertas excepciones), con una tradición de apoyo financiero a la I y D y la promoción de la vinculación Empresa-Universidad, simplemente porque así debe ser. A nivel de la Empresa, se consideró que las empresas tienen la misma o más capacidad tecnológica que sus contra partes internacionales, lo cual no necesariamente es cierto. La inversión en I y D medida como un porcentaje de las ventas totales o en cantidad de dinero, es un indicador de la potencial capacidad tecnológica y su potencial relación con las Universidades. La inversión en I y D, suele ser entre un 3 y 5% de las ventas anuales aunque este porcentaje puede ser mayor dependiendo de las características tecnológicas de la industria, llegando a ser de 15 % o más. Si analizamos la cantidad asignada en dinero, posiblemente refleje mas claramente el nivel de inversión tecnológica que estamos hablando, así podemos decir que en las 100 empresas americanas más importantes en inversión de I y D, la capacidad de inversión tecnológica se encuentra en cantidades que van desde los $100 millones hasta los $7,000 millones de dólares anuales, o más. Si analizamos a las empresas canadienses, las 100 empresas más importantes en inversión de I y D se sitúan con cantidades que van desde los $9.0 millones hasta los $3,000 millones de dólares anuales, o más. Entonces, si queremos 3 hablar de competitividad tecnológica, debemos analizar el porcentaje de las ventas anuales y la cantidad en dólares anuales dedicado a la I y D en el último año, y probablemente encontremos que pocas o ninguna de nuestras empresas privadas se encuentran dentro de los rangos de los 100 competidores internacionales citados, pero que son competitivas a “otros” niveles (suponemos que algo similar sucedió en los últimos 5 años). El hecho es que, en general, la globalización y la competitividad internacional presentan problemas para las empresas1: una demanda sin crecimiento o en disminución; aumento de costos ante mejoras de calidad por certificaciones internacionales; tiempos de proceso más rápidos; procesos mas eficientes; ciclos de vida cortos de los productos en el mercado; administración de la I y D global; y la integración del desarrollo tecnológico a la estrategia de la empresa. La empresa ha tratado de encontrar una solución a estos problemas por medio de la reestructuración de sus negocios y una reducción de niveles y adelgazamiento de la organización; a nivel de I y D, en algunos casos la medida ha sido una Descentralización y en otros casos la Centralización de la I y D, y creando alianzas para el desarrollo de tecnología. COMPETITIVIDAD E INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO En el caso de las Universidades ¿Cuál es su relación, a nivel de I y D, con la Industria?, ¿Cómo contribuye la Universidad a la competitividad de la empresa?. En los dos casos creo que la respuesta es “poca o nula”. Primero debemos entender que el tipo de investigación que se realiza en la Universidad es diferente a la de la Industria. En general la IyD se subdivide en: básica, aplicada y en desarrollo tecnológico. La Investigación Básica es la búsqueda del conocimiento o entendimiento de un fenómeno natural, sin tener una aplicación en mente; la Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol. 1, No.3 �Miguel A. Palomo González Investigación Aplicada es la búsqueda del conocimiento con el fin de lograr un objetivo comercial, en forma de productos, procesos o servicios; por su parte el Desarrollo Tecnológico es el uso sistemático de dichos conocimientos o entendimiento con el fin de producir materiales útiles, componentes, sistemas, o métodos, incluyendo el desarrollo de prototipos, procesos, productos y servicios. Las Universidades y el Gobierno son consideradas las principales fuentes de la Investigación Básica, y la Industria es considerada la principal fuente de Investigación Aplicada y del Desarrollo Tecnológico. Visto así, a nivel institucional las Universidades tienden a contribuir poco a la competitividad de la empresa (aunque su beneficio social es enorme). A nivel individual la contribución hacia la industria también es poca, ya que el principal interés del investigador universitario se orienta hacia “producir publicaciones”. EL CAMBIO DE ACTITUD EN LOS CENTROS DE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO TECNOLÓGICO La Universidad no tendrá una contribución efectiva a la competitividad de la empresa si antes no realiza cambios estructurales en los Centros de Investigación. Lo anterior implica la creación de Centros de Investigación y Desarrollo Tecnológico (CI y D) (al lado de los Centros de Investigación Básica) y preparar un cambio de actitud en el personal investigador para trabajar en proyectos con objetivos claros y resultados medibles en el tiempo. No significa un desplazamiento de la investigación básica, sino más bien de dos fuentes de generación de conocimiento, con objetivos y proyectos diferenciados, pero con una interacción científica y tecnológica en el tiempo. Las Universidades seguirán presentando proyectos de Investigación en las tres áreas (básica, aplicada y, desarrollo tecnológico) pero con igual proporción, dejando atrás el paradigma que privilegia la Investigación Básica. Si las Universidades quieren contribuir a la competitividad de las Empresas en el contexto global, el medio son los Proyectos Tecnológicos de Vinculación Empresa-Universidad. Pero si por un lado la Empresa esta dispuesta a colaborar en la Vinculación, por otro lado es necesario mejorar las condiciones universitarias, por ejemplo: Inicialmente, al querer realizar los Proyectos Tecnológicos de Vinculación, entre Empresa y Universidad, podemos imaginar dos actitudes: a) Un cambio de actitud institucional e individual, b) La integración de la Planeación Tecnológica en el Proyecto, con el fin de dar respuesta a los problemas de la integración de la tecnología al crecimiento de la empresa, de proporcionar un balance entre los objetivos tecnológicos de corto plazo con los de largo plazo, y de medir el impacto a corto plazo en el proceso y en el producto. Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol. 1, No.3 a) En un extremo la Empresa tiene un problema y lo presenta al Centro de Investigación (CI) para su solución. b) En el otro lado el Centro de Investigación se acerca con un Portafolio de Proyectos Tecnológicos, resultante de una Planeación Tecnológica, que posiblemente sean de interés para la Empresa y su contexto. En el primer caso la Empresa presenta una actitud activa en la Vinculación (mientras que la del CI es pasiva), es decir esperamos a que la Empresa identifique y defina el problema a resolver y lo presente el CI idóneo para su solución probable. 4 �Proyectos de vinculación: una metodología los objetivos del Negocio, y en conjunto identificar y seleccionar los Proyectos Tecnológicos de Corto, Mediano y Largo Plazo. Visto así, una actitud proactiva del Ci y D en la Vinculación es un proceso dinámico que implica desde identificar las tecnologías importantes de la industria hasta la elaboración del programa de investigación. En la situación pasiva del CI, esto seguramente desanima a la Empresa ya que es posible que después de varias presentaciones a diferentes CI, los interlocutores del CI le comuniquen que “otro” CI podría resolverlo y/o que se requiere invertir en equipo y en tiempo para encontrar una posible solución factible. En este caso, la Empresa puede reconsiderar mantener la secrecía de “su” problema, optar por no mas intentos de encontrar un servicio externo y mejor desarrollar sus capacidades internas en infraestructura y personal, de todas formas es “su” problema en “su” industria. Estas condiciones de “intentos fallidos”, “tiempo invertido”, “inversión alta” y “secrecía” pueden reforzar el síndrome de “no interesa si no es inventado en la empresa”. Lo cual, a su vez, alimenta el rechazo hacia los futuros Proyectos Tecnológicos de Vinculación que se le presenten. Consideramos que en el pasado ha prevalecido una actitud pasiva, y que ahora el CIyD debe tener una actitud pro-activa ante la Empresa. El CIyD debe realizar una Planeación Tecnológica que analice y presente los potenciales problemas que amenazan a la Industria, a su vez la Empresa tomará en cuenta 5 EL INTERÉS POR LA PLANEACIÓN TECNOLÓGICA Las Universidades enfrentan un nuevo paradigma al querer contribuir a la competitividad de las empresas, por medio de los Proyectos Tecnológicos de Vinculación. Dichos Proyectos Tecnológicos deben presentar una gran dosis de Planeación Tecnológica que integre los siguientes conceptos: los retos que enfrenta la empresa y un desarrollo tecnológico de producto y proceso, bajo condiciones de tiempo y costo diferentes a años anteriores. El punto de interés de la Planeación Tecnológica es: la visión de los Desarrollos Tecnológicos de la industria en el tiempo, y la contribución que tenga el Proyecto de Vinculación a los objetivos de crecimiento de la empresa. En la Universidad existe en recursos especializados, centrados en una área específica, sin embargo falta la visión generalista sobre la industria, la cual existe en la empresa. En este caso nos interesa presentar una serie de pasos o etapas a seguir para la integración de la Planeación Tecnológica en la elaboración de los Proyectos Tecnológicos de Vinculación entre EmpresaUniversidad. Dicha metodología o pasos se ha revelado útil en la realización de Proyectos relacionados con el proceso o el producto, así como en Proyectos ligados al mercado. Como retos específicos de la empresa podemos mencionar los siguientes: incrementos de calidad en productos, mejoras de productividad en procesos, Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol. 1, No.3 �Miguel A. Palomo González reducción de tiempo de proceso, una reducción continua de costos, y acelerar la innovación tecnológica. Retos que antes del TLC eran menos importantes y en consecuencia exigían una relación mínima entre Empresa y Universidad, favoreciendo que la universidad se orientara a la investigación básica. Ahora debemos hablar de Proyectos Tecnológicos de Vinculación Empresa-Universidad, con tiempos de realización de corto y mediano plazo; con una investigación aplicada en búsqueda del conocimiento con un fin en el producto o proceso, y no solo por curiosidad; un desarrollo de productos y procesos con una ventaja competitiva en costo, calidad, o variables de desempeño. desarrollo, de implementación y de transferencia de tecnología. Con el fin de elaborar la Planeación Tecnológica, el primer paso es situar el Proyecto Tecnológico de Vinculación dentro del contexto económico y social que enmarca el rumbo del Desarrollo Tecnológico de los productos y servicios. En un sentido estricto una Planeación Tecnológica es una presentación del estado del arte tecnológico, es definir objetivos, estrategias y elaborar programas de Tecnología. Como Objetivos de la Planeación Tecnológica: determinar las oportunidades y amenazas en el mercado (implica desarrollos tecnológicos) determinar las barreras tecnológicas claves para la empresa, definir prioridades tecnológicas y sus variables de desempeño para la competitividad de la empresa En general, el estudio del Estado del Arte Tecnológico tiene un interés múltiple para el Responsable de definir el Proyecto Tecnológico de Vinculación y para la Empresa: consiste en una representación de los campos del conocimiento de una tecnología específica; requiere analizar dichos campos para posicionar la tecnología en el momento actual y en el futuro próximo; permite identificar las oportunidades y amenazas para la empresa; así como la integración de las áreas de la ciencia y la ingeniería en el proyecto; visualizar las opciones tecnológicas; la evaluación de los procesos de Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol. 1, No.3 Para la integración de la Planeación al Proyecto Tecnológico de Vinculación proponemos las siguientes etapas generales: 1. Análisis de la Industria y su Tecnología, dentro del contexto socio-económico, 2. Elaborar un Portafolio de Proyectos prioritarios en base a las tecnologías críticas o emergentes en el tiempo, 3. Elaborar un Plan Tecnológico, en base a los objetivos de la empresa, 4. Elaborar el Investigación. programa de Proyectos de Como resultado inmediato del análisis se logra reducir el costo de la IyD, al identificar las tecnologías que ya están próximas a comercializarse (lo cual evita invertir) y, por otro lado, nos permite reducir tiempo en IyD de alto riesgo puesto que la empresa acelera la integración, en el producto o proceso, de tecnologías ya probadas. Como resultante final, nos permitirá integrar el Portafolio de Proyectos Tecnológicos a la Estrategia de la Empresa y justificar la contribución/impacto de las variables de desempeño del producto o proceso al crecimiento de la Empresa, así como identificar aquellas Areas en Ciencia e Ingeniería en las que hay que realizar Proyectos de Investigación Básica, porque no hay conocimiento suficiente o entendimiento del problema particular. Para ilustrar los primeros dos pasos nos hemos apoyado, sin tener en mente una tecnología particular, 6 �Proyectos de vinculación: una metodología en los estudios internacionales sobre Ciencia y Tecnología que se han realizado, esperando que sean de utilidad para mostrar el cómo de la integración de la Planeación Tecnológica. Para el análisis de una tecnología particular, las tendencias y temas tecnológicos serán más específicos y requiere implementar, en la Empresa o en el CIyD, un Sistema de Información Tecnológica para el Monitoreo, Análisis de Tendencias y Administración del flujo de información. ANALISIS DE LA INDUSTRIA El objetivo del análisis global del Estado del Arte de la Industria es para identificar las Tecnologías Genéricas, aquellas Tecnologías que van a provocar cambios importantes en el Mediano y Largo Plazo, y estimar probabilidades de realización, para posteriormente presentar el Portafolio de Proyectos Tecnológicos y asignar prioridades de Investigación y Desarrollo en conjunto con la Empresa. El Estado del Arte Tecnológico implica una descripción del sistema y de su funcionamiento, identificar las limitaciones presentes en funcionalidad (como limites en desempeño), características actuales, costos actuales, y aplicaciones presentes de la tecnología. Debemos analizar la Industria y la Tecnología en términos de tiempo, también debemos distinguir entre lo que es Moda, Tendencia y Megatendencia (2). La Moda es impredecible, de corto plazo y no impacta significativamente la economía o la industria, el personal de Comercialización está mas interesado en la Moda. Por su parte la Tendencia es más a mediano plazo (5 años), le interesa más al personal de Planeación; y la Megatendencia es a 7 largo plazo (10 años o más), y le interesa al Responsable del Negocio y a la Dirección de Tecnología del Negocio. Si orientamos inicialmente nuestro interés en el largo Plazo, sin dejar de reconocer que en la empresa los problemas de flujo de efectivo pueden ser graves, podemos encontrar que existen temas a nivel Económico y Social que se espera impacten en la ultima década de los 90’s, principios del año 2000, y que pueden estar relacionados con el desarrollo de la industria. A nivel macro, J. Nasbitt y P. Aburdene nos presentan las Megatendencias para el año 2000, por ejemplo.3 • Florecimiento de la Economía Global. • Emergencia de un Socialismo de libre mercado. • Estilos de vida globales y nacionalismo cultural. • Resurgimiento de la Cuenca del Pacífico. • Década de las mujeres en el liderazgo. • La era de la biología. • El triunfo del individuo. Algunos de estos temas parecen evidentes gracias a los medios de comunicación, sin embargo falta relacionarlos o explosionarlos con la Ciencia y la Tecnología para después traducirlos al lenguaje industrial, solo entonces es posible que encontremos Areas de interés Científico y Tecnológico cuyos desarrollos en el mediano y corto plazo tendrán impacto en la Empresa. Tomemos los siguientes ejemplos de Tecnologías/Areas que la Agencia Inglesa de Ciencia y Tecnología ha identificado como importantes, o que la Empresa Inglesa debe dominar en la primer década del año 2000 para mantener su Competitividad.4 • Tecnología Optica • Ingeniería Genética y Molecular Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol. 1, No.3 �Miguel A. Palomo González • Bioinformática • Comunicación entre máquinas • Telepresencia/Multimedia • Sensores y procesamiento de información sensorial • Software de Ingeniería • Tecnología seguridad/privacidad, comunicaciones • Administración de la Ingeniería de Procesos en los Negocios • Tecnología Ambiental sustentable • Tecnología de procesamiento de nuevos materiales en A este nivel vamos a centrarnos en las Ciencias de Ingeniería y Tecnología (suponemos que las Ciencias Biológicas o Médicas no se interrelacionan), para limitar y definir nuestro primer borrador del Portafolio de Proyectos Tecnológicos, dependiendo de la industria y del mercado de interés. Posteriormente, si la Empresa lo desea, una Tecnología podrá transferirse a otras aplicaciones o mercados con adecuaciones relativamente importantes. Por el lado de la Industria/Mercado, consideremos como ejemplo que nos interesa lograr una Vinculación con la Industria Manufacturera, y dentro de este rubro con las Empresas de “Comunicación”, de “Procesamiento de Materiales”, y “Fabricantes de Maquinaria y Equipo para la Automatización de Procesos”. En estos casos, la Agencia Inglesa ya tiene identificadas algunas de las áreas específicas que tendrán impacto en las Empresas en el corto y Mediano Plazo, es decir inicio del siglo XXI: Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol. 1, No.3 • En Comunicaciones y Computación. Tecnología Optica: tecnología de display óptica (ej: 3D Display) • En Materiales: nuevos materiales electrónicos, ópticos, ligeros, para altas temperaturas y de alta conductividad, reutilizables, durables, materiales “limpios” (excuye los biomateriales). • En Tecnología de Procesamiento de Materiales: combinaciones y ensambles, reducción de costos de procesamiento, que controlen el comportamiento de los materiales avanzados durante su procesamiento (incluye: soldadura o uniones). • En Precisión y Control. Administración de la Ingeniería de Procesos en los Negocios: incluye re-ingeniería de procesos, ciencias de la administración, JIT, simplificación del proceso (lean), procesos de control de entradas y salidas. Estos conceptos Científicos y Tecnológicos son considerados importantes para la Competititvidad de la Empresa Inglesa, para la primer década del año 2000 y para mantener un liderazgo en los mercados. Es decir, deben ser mas eficientes, tener bajos costos, tener mejoras en calidad, menos consumo de energía y procesos “limpios”. Si la Empresa no desarrolla estas Tecnologías, o sus Proyectos Tecnológicos no se orientan en este sentido, es de esperarse una pérdida de Posicionamiento en el Mercado y que entren a un ciclo de Proyectos de Contingencia. En nuestro caso, también es posible que identifiquemos que la estrategia del negocio sea del tipo “seguir al líder” y se tenga una ausencia de liderazgo tecnológico, lo cual significa que los proyectos serán mas orientados hacia Proyectos Operativos y se siga un plan de “continuo repechage” , es decir “correr detrás del tren tecnológico para tratar de subirse”. 8 �Proyectos de vinculación: una metodología A nivel de Proceso: se requerirá Bases de Datos Estructuradas, Ingeniería Concurrente, Procesos Robustos de Automatización con robots más “listos” y sensores de bajo costo. A nivel de eficiencias: reducir más los tiempos de proceso, reducción del costo en el proceso, mejoras de calidad, incremento en variedad de líneas de producto, con sistemas de producción por lotes, y administración de inventarios mínimos de materias primas. Para dar un ejemplo específico del impacto que tendrá una tecnología emergente o crítica en la Competitividad de la Empresa del año 2000, podemos tomar como ejemplo el tema de “Administración de la Ingeniería de procesos en los Negocios” y, dentro del tema, como área de interés la “Manufactura Flexible Integrada por Computadora” y su impacto en el Negocio y su cadena de valor.5 A nivel de Conceptos: la Empresa debe prepararse para asimilar el cambio de “Manufactura flexible” al de “Manufactura flexible integrada por computadora”, esto significa el uso e integración de computadoras, robots y máquinas inteligentes a lo largo del proceso desde materiales hasta distribución y logística. A nivel de Disciplinas: se deberá profundizar en Teoría de Control, Investigación de Operaciones, Ingeniería Eléctrica, Ingeniería Mecánica, Ingeniería Industrial, y Ciencias Administrativas con énfasis en Administración de Tecnología. 9 A nivel de Mercados y Procesos Industriales: se verán impactados los procesos químicos, farmacéuticos, acero, papel, textiles, construcción, entre otros; principalmente en mercados/productos automotriz Hi-Tec, electrodomésticos, máquinas herramientas, equipo de cómputo y de oficina, construcción y aeroespacial; y se espera que en el mercado mundial las ventas anuales sean del orden de $ 20-40 Mil Millones de dólares. EL PORTAFOLIO DE PROYECTOS En base al punto anterior, el CIyD puede presentar el Portafolio de Proyectos en Ciencia y Tecnología por áreas y tópicos, en cada etapa del Proceso o del Producto, es decir: materiales, proceso, energía, distribución y servicios. En este punto, no se trata de “inventar el hilo negro”, sino de distinguir lo que está en desarrollo a nivel laboratorio, de lo que está probado en la práctica a nivel de prototipo, y de lo que ya está próximo a comercializarse o producción en masa. La Agencia de Ciencia y Tecnología Japonesa nos da algunos ejemplos ilustrativos de tecnologías emergentes o críticas y sus tiempos esperados de realización entre el año 2000 y el 2020.6 Materiales: - Capacidad de memoria de 1 terabit/chip, en desarrollo para el año 2013. Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol. 1, No.3 �Miguel A. Palomo González - Celdas solares multicapas con una eficiencia en la conversión de más de 50%, a nivel prototipo para el año 2016. - Los plásticos biodegradables representarán el 10% de todos los plásticos para el año 2009. Electrónica: - Procesador LSI con 10 GIPS de eficiencia y consumo energético de 10 miliwatts o menos, en desarrollo para el año 2014. - Tecnología que permita el procesamiento en masa de modelos, con un mínimo de ancho de línea de 10 nanómetros, a nivel prototipo para el año 2013. - Terminal multimedia portátil e inalámbrica operando a nivel de 100 Mbits/seg., para el año 2011. Información: - Avances en software de tecnología de inspección y verificación que permita un rápido desarrollo del software de gran escala libre de errores, para el año 2012. - Uso de robots que provean soporte en el cuidado médico en el hogar, hospitales, etc., a nivel prototipo en el año 2100. - Uso de sistemas de redes que sean altamente confiables y capaces de proteger la secrecía y privacidad del individuo o grupos, del acceso malintencionado, para el año 2007. Producción y Maquinaria: Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol. 1, No.3 10 - Tecnologías que permitan el almacenamiento directo de la electricidad (magnetos, superconductores, capacitores, etc.) a nivel prototipo para el año 2016. - Tecnología para la producción en masa del hidrógeno por descomposición de substancias orgánicas a través de la aplicación de la energía solar y sistemas biológicos, en nivel prototipo para el año 2021. - Tecnologías de control de estructuras atómicas y moleculares, que permitan el amplio uso de super materiales y materiales de alta funcionalidad, diseñados para operar bajo condiciones extremas, para el año 2019. No hay que olvidar que los tiempos de realización son importantes para la empresa y que, si todo permanece constante, se deben tomar en cuenta. Lo anterior nos permitirá analizar las tecnologías en base a los tiempos de realización, resultados esperados de eficiencia e interrelaciones con otras tecnologías, como resultado tendremos un listado de los potenciales Proyectos Tecnológicos de Vinculación clasificados como: de Desarrollo, de Adaptación, y de Actualización del Proceso o del Producto. El listado de Proyectos se presenta a la Empresa para ser evaluado en base a la Estrategia y Objetivos de Negocio. La Empresa asignará prioridades a su Portafolio de Proyectos Tecnológicos (si existen) y finalmente puede definir los proyectos en: Proyectos Tecnológicos Operativos (Mantenimiento a Producto y Proceso), Proyectos Tecnológicos de Mejoras (Eficiencia en Producto y Proceso), y Proyectos de Innovación Tecnológica (Competitivos y de Liderazgo). EL PLAN TECNOLÓGICO La siguiente etapa es la elaboración del Plan Tecnológico en conjunto, en donde se identifican y definen los objetivos específicos en cada tecnología: en �Proyectos de vinculación: una metodología el desempeño, en variables funcionales, de seguridad, de calidad, de bajo costo, junto con fechas de realización y presupuestos. Los ejemplos anteriores nos muestran la importancia de los siguiente puntos dentro del Plan Tecnológico: a) El nivel de desarrollo de la tecnología en áreas específicas, su tendencia, etapas del conocimiento, tiempos de realización e interrelaciones, b) Lo importante que es definir el objetivo y los tiempos de realización del Proyecto Tecnológico (además del presupuesto) y, c) Que el nivel de un Proyecto Tecnológico no necesariamente debe iniciarse desde la Investigación Básica. Pueden ser a nivel de: Desarrollo e Innovación, de Adaptación y Asimilación, o de Actualización del Proceso y del Producto. EL PROGRAMA DE PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN Una vez definido el Plan Tecnológico con los Proyectos Prioritarios, se abren las opciones de Investigación para el CIyD agrupadas en áreas o disciplinas de investigación, lo cual forma el Programa de Ciencia Básica e Ingeniería de Investigación para la próxima generación tecnológica. CONCLUSIÓN Con una actitud pro-activa, el CIyD presenta a la Empresa un escenario tecnológico que va a impactar a la Empresa en términos de oportunidades y amenazas a nivel de Competitividad en mercados actuales, o de 11 Liderazgo en mercados potenciales o emergentes, así como los potenciales Proyectos Tecnológicos de Vinculación con objetivos que contribuyen a la Competitividad Global de la empresa. Aún con esta visión es posible que las prioridades de la empresa no sean iguales a las prioridades del CIyD, lo importante es que el CIyD puede presentar los proyectos a otra empresa de la misma industria, o re-definirlos e incluirlos como Proyectos Científicos y realizar la investigación con recursos públicos. Finalmente, cuando se menciona que el CIyD debe “presentar” los proyectos a la empresa, podríamos pensar que se trata de “vender productos”, y surge la connotación de que hay que “convertir al Científico en vendedor de productos”, pero esto es una forma simplista de querer ver una extensión de las habilidades del Científico; de la misma forma pensaríamos que a la empresa se le puede ocurrir “que ahora el vendedor debe hacer investigación para poder vender más”. Los roles están claros, hay recursos humanos para la investigación y desarrollo de tecnología (los científicos y los tecnólogos), para promover los proyectos tecnológicos (el administrador de tecnología), y vendedores de productos (agentes del área comercial). Es decir, el CIyD debe pensar en un equipo de vinculación formado sólo por personas con una actitud que faciliten la comunicación con la empresa, y así reducir el riesgo en el Proyecto Tecnológico de Vinculación. Una vez que las prioridades de Proyectos de Investigación son definidas y aprobadas por las partes, es evidente que el CIyD y la Empresa deberán desarrollar las habilidades de los Científicos y Tecnólogos para atacar los problemas no previstos inicialmente y que ahora le interesan a la empresa, por medio de asistencia a cursos y/o seminarios (internacionales) sobre los nuevos temas, con el fin de llenar las “brechas” en conocimientos y habilidades de investigación y desarrollo. Posteriormente viene la Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol. 1, No.3 �Miguel A. Palomo González transferencia de la tecnología al proceso, que incluye la capacitación y asimilación por parte del personal operativo. REFERENCIAS 1. Larson, Ch. Innovation and Global Competitiveness. Sigma Xi Forum on “Trends in Industrial Innovation: Industry Perspectives and Policy Implications”, Arlington, VA., USA, nov. 20, 1997. 2. Kotler P. Dirección de Mercadotecnia. Prentice Hall, 1996, p.152-153 3. Naisbitt J., Aburdene P. Megatrends 2000. Avon Books, 1990, in: Kotler P., op. cit., p. 154 4. UK OST. UK Technology Steering Group Report. London, 1995 5. US Dept. Of Commerce. Emerging Technologies: a survey of technical and economic opportunities. NTIS, Washington D.C., 1990 6. NISTEP. The sixth technology forecast survey. S&TA, June 1997, Japan. Ingenierías, Julio-Diciembre 1998, Vol. 1, No.3 12 �Structure of a modular multilevel system of continuing vocational education of mechanics in Poland Henryk Bednarczyk* Prefacio La educación, preparación, perfeccionamiento y actualización de los ingenieros está estrechamente relacionada con múltiples factores entre los que cabe destacar: las características y condiciones del desarrollo científico y tecnológico de país; la estructura y nivel del sistema económico nacional, el grado de participación en la economía y especialmente el mercado internacional, la flexibilidad del sistema educativo básico, las formas y orientaciones del sistema de educación superior, etc. En suma: el lugar y el lapso definen el marco que guía la forma en que se prepara un ingeniero.* Polonia, posee un sistema educativo con muchas de las condiciones propias de Europa, entre ellas solo 11 universidades entre 100 instituciones de educación superior. El resto son universidades tecnológicas, escuelas de ingeniería, academias de agronomía, de economistas e instituciones de formación de maestros. El sistema de educación superior ha debido adaptarse a las cambiantes etapas que el país vivió durante este siglo. Al derrumbarse el sistema socialista de Europa Oriental y desde 1990 se introducen cambios profundos que apropian la organización a las nuevas condiciones que el mundo entero enfrenta especialmente por la globalización de la economía. La propuesta del Prof. H Bednarczyk presenta una estructura que rompe con nuestras concepciones tradicionales de niveles; nos habla * Ponencia presentada en el Encuentro Internacional de Educación de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, organizado por la FIME del 30 de Noviembre al 4 de Diciembre de 1998. Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 de Educación Vocacional como medio de canalización de formación para la población de 25 a 64 años en diversas propuestas de estructuras abiertas y flexibles, que crean oportunidades de preparar los recursos humanos necesarios de acuerdo a las orientaciones internacionales más actualizadas.† Los módulos adquieren nuevas dimensiones en su proyección a la preparación de recursos humanos para el área de la Mecánica que en Polonia está adaptando rápidamente la formación a las cambiantes condiciones que ese país enfrenta. La propuesta debe servirnos de ejemplo para estudiar y meditar sobre la urgente adecuación que nuestro sistema educativo necesita para enfrentar los retos que presenta el cambio de nuestro país por los nuevos compromisos asumidos y las nuevas formas de la economía mundial. ____________________________________________ Abstract A concepto of a modular multilevel system of continuing vocational education is described on the basis of an analysis of modernisation trends concerning the educational system, in particular vocation education. Selected elements of the system and examples of implementation are also presented. CONTINUING VOCATIONAL EDUCATION The conception of general continuing vocational education has been presented in well-known reports “Learn to Be”, “Learning without Limits” and the idea of the learning society” in the “White Paper” of the European Union and J. Delors” report “Education there is hidden treasure in int”. Now and all the more in the increase in the developed societies will have to * Institute de Terotechnology en Radmon, Poland. 28 �Henryk Bednarcyk cope with new challenges. Quick changes of the work contents conerning each occupation and each working stand cause the increase in the work intellectualisation Moreover the employment structure has been changed. skills and attitudes”, Formed, assessed and controlled skills enable to carry out occupational activities or tasks in a defined, logical order in a competent way according to the approved standard at working stands. The efforts undertaken in our country to modernise education, reform it, adjust to integration with the European Unión are necessary. According to the OECD report 13% of the population in Poland at the age of 25-64 years had higher education, whereas respectively in the OECD countries 22 %, USA 32%, Canada 47%, and in Turkey 8% Portugal and Czech Republic 11%. In 1994 only 15% of the same population of Poles took part in different kinds of curses, whereas in the USA 44%, Canada 37%, and the Netherlands 36%. It is necesary to create an open and flexible system of continuing vocational education, in which school and extra school education, formal and informal one will make its integral part. Co operation with the economy will enable to utilise new functions of employment in the process of continuing education. Graduates of all educational kovels shoold have wide-profile base preparation and at the same time the skill of competent perfomance of important occupattional tasks, mobile adjustment to working conditions and own development. Creation of the system of vocational continuing education requires first of all integration of subjects and research we propose the following definition of a module: a separate, curricular didacte una made of one or more modular units, which objectives and educational contents separated according to criteria and thematically integrated from different disciplines of knowledge are formulated in a univocal and measurable way and state intellectual and motor Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 A MODULAR MODEL On the basis theoretical studies, an analysis of experiences, constructing modular curricula and their evaluation below we present basic assumptions of the modular model of vocational education an development. • Modular education integrates conceptions of demonstrative, curricular, individual, problem, structural, algorithmic, many-sided and multimedial teaching. • Modular education is strictly connected with achieving vocational compentencies, what means that during the final test the student must be able to demostrate work executed according to standars. • Education is carried out on the bases of gradual gathering of knowledge, forming skills and attitutdes. Going to the next level (next stage) takes place after crediting each student with the previous module (modular unit). 29 �Structure of a modular multilevel system of continuing vocational educational of mechanics in Poland • • • • 30 Module is a basic didactic unit, which integrates thematically related and ssential educaitonal contenst from a range of scientific disciplines (subjects). As a result of teaching-learning and aequisition of the module’s contents, the student achieves concete, measurable, approved and recongnised skills. Modular curricula integrate the whole multilevel system of continuing vocational education thanks to a flexible choice of the way and pace of education and recognition of previously formed skills. Multilevel system of continuing education may be executed in plenty of variants at schools and beyond it, from basic, trough secondary to higher level of education or only at a particular educational level. In the teaching-learning process, learning, choice of the way, pace and educational methods are stressed. The teacher’s function is changed from a teaching person into an advisor and consultant in the course of choosing active methods and educational aids. • This model can be executed according to the current normative-legal system or with its small modificastions. • Modular educaiton’s objetives will be achieved with a radical change of the educational technology, thanks to teaching-learning individualisation, a bigger share of self-education with the use of active methods and multimedial didactic means, among other educational packages. A modular system of continuing vocational education was elaborated on the basis of jobs from the mechanical branch. Mechanics are an occupational group of specailists in the field of mechanical engineering. The following occupational groups are the subject of out analyses an interest. • Mechanic of machinery and appliances (graduates of two-and three-year basic vocational schools) • Technicians - mechanics (graduates of five-year secondary vocational schools) • Mechanical engineers (graduates of three-year studies and masters engineers graduates of fiveyear studies at higher schools) A multilevel system of mechanics’ education and development takes into account relations between the vocational educational system and the economy, schowwing in what jobs (at what work stands) the graduates could be employed. More and more often graduates are employed in enterprises, in wtch quality assurance systems exist. Employers look for employees with a wide base preparation and master skills or performing the offered work. Certificates and diplomas do not contain such information. Failures of graduates an the necessity or requalifaction already at the beginning significantly points to the necessity of implemeting qualifacition standars and education quality assurance systems and continuons modernisation of educational contents. A modular division of general vocational contents of mechanics’ education (table 1) was elaborated on the basis of many years’ analyses or the contents of mechanics work and work evaluation. Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 �Henryk Bednarczyk Table 1. Modular division of general vocational contents of education at all the levels of mechanics vocational education Number of modules No. Subject (subject blocks) Number for all levels Basic vocational School Technical school on the base of Basic Vocational School Higher school on the base of Primary School Technical School Polish Secondary School 1 Graphics 56 16 14 30 26 56 2 GF 1-19 Electrotechnics and electronics EE 1-8 73 28 29 56 16 72 104 36 30 65 39 63 148 15 76 90 57 147 76 29 30 50 17 68 36 18 16 34 1 35 24 10 13 23 1 23 156 36 28 58 19 59 24 6 10 15 8 19 46 10 20 28 15 43 37 17 18 35 2 37 34 17 16 33 2 34 20 7 9 14 7 20 834 245 309 531 210 676 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Machine bulding BM 1-30 Technical mechanics MH 1-33 Automation and robotics AR 1-12 Measuring technique TP 1-5 Materials technology MT 1-6 Mechanical technology TM 1-7 Computer tecnology TK 1-7 Thermodynamics and hydrodynamics TD 1-8 Economics EK 1-8 Working enviroment of mechanies SP 1-19 Technical maintenance ET 1-5 Σ Subjects blocks 157 Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 Σ 31 �Structure of a modular multilevel system of continuing vocational educational of mechanics in Poland Integration of educational contents, recognition and aproval of knowledge and skills obtained at previous educational stages may cause a singnificatn improvement in educational effectiveness. OUR EXPERIENCES According to our investigations, about 60% to 95% students of mechanical departaments is recruited from technical secondary vocational schools. Partly it proves that the decision about choosing the occupation was made too early and improperly. and conditioned by the implementation of the education quality assurance system based on vocational qualification standards. On the basis of standards it will be possible to obtain the approval of obtained qualifications and skills. The structure and the contents of diplomas and certificates should also be changed or complemented by a document, “passport” containing descriptions of qualifications and a list of obtained and assessed skills, what we propose logether with Prof. St. M. Kwiatkowski. It means that a graduate of technical schould be credited with not 676 modules, as a graduate of Polish comprehensive secondary schools, but only with 210 modules. Experiencies of Institute for Tecrotechnology, executed huge pedagogical experiments with participation of schools and universities from Poland. England. Germany, the Netherlands and France within the framework of international programmes confirm the appropriate direction of new searches. Constructing the system of continuing vocational education is stricly connnected with 32 Experience concerning the implementation of MES modules of International Labour Organisation, an experiment of the technical secondary school, the PHARE IMPROVE Programme, as well as activities of the Institute form Terotechnology concerning the modular system of mechanics education are just the beginnings of creating a new system of continuing vocational education in our country. Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 �La importancia de la motivación Arnulfo Treviño Cubero* INTRODUCCION Motivar a otras personas es la tarea administrativa más importante que existe. Motivar implica la habilidad para comunicar, desafiar, fomentar, involucrarse, delegar, desarrollar y entrenar, así como informar, resumir y ofrecer una recompensa justa, por ejemplo. Hemos visto en algunos anuncios de la sección de clasificados de los periódicos que los aspirantes para un trabajo determinado deben estar motivados. También hemos visto en el mundo deportivo extraordinarios logros que están íntimamente relacionados con el poder de la motivación. Todo mundo quiere motivarse, sin embargo, no saben exactamente en qué consiste la auténtica motivación. Vivimos en un mundo cada vez más complejo, y tenemos la más refinada tecnología a nuestro alcance. Sin embargo, el mundo real en donde todos trabajamos es, evidentemente, un mundo de gente. El éxito, como todos sabemos, procede de las personas. Si aceptamos que el mundo real en donde vivimos y trabajamos es un mundo de gente, entonces es fundamental alcanzar una comprensión más completa de nosotros mismos, de lo que nos motiva y de cómo podemos estar más motivados. Aquellos que tienen la gran responsabilidad de administrar o liderear a otras personas deben contar con lo necesario para ayudarles a lograr sus propios anhelos o mostrarles cómo pueden motivarse para alcanzar un objetivo común. La motivación no depende mucho de nuestra edad, raza o circunstancias. SE PUEDE, SI UNO CREE QUE PUEDE. La base de toda motivación es la esperanza. La esperanza es un criterio para la motivación de las personas. Es la causa del efecto y el combustible que alimenta el motor. Sin la esperanza nadie se podría motivar nunca.* La motivación consiste en convencer a alguien que debe hacer algo porque él quiere hacerlo. Eso también se aplica a nosotros mismos; si de veras queremos hacer algo, por supuesto que estaremos más motivados. Si alguien afirma que se siente bien de verdad y tiene una expresión de desgano o unos hombros caídos sabemos que no anda bien como dice. ¿Cómo se comunica una persona motivada? Con entusiasmo. Una persona motivada habla del futuro, sobre lo que va a hacer o de sus planes para el futuro. El pasado es utilizado como una experiencia que nos ayuda a reconocer oportunidades y convertirlas en éxitos. Una persona motivada es alguien que fácilmente puede ser descrita como una persona positiva. Un principio de administración dice que cuando premias una forma de comportamiento, recibes más de él. No recibes lo que esperas, lo que pides, lo que anhelas o lo que ruegas. Obtienes lo que premias. Luego, el principio de administración más importante sugiere que lo que se premia y/o reconoce es lo que se cumple. Esto implica que la motivación es una arma de dos filos. Así que, debes detenerte y hacer la siguiente pregunta: ¿Qué es lo que reconozco y premio? Si no logramos premiar los comportamientos correctos, lo más probable es que obtengamos resultados inadecuados e incluso peligrosos. * Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 Coordinador del Centro de Calidad de la FIME-UANL. 33 �La importancia de la motivación LO QUE NO HAY QUE OLVIDAR AL HABLAR DE LA MOTIVACION A continuación se describen 7 puntos que son fudamentales para lograr que las personas estén motivada. 1. Tenemos que sentirnos motivados para poder motivar. No es posible motivar a otra persona si no nos sentimos motivados. ¿Con qué tipo de jefe quisieras trabajar? Un jefe prepotente, pesimista, reprimido o un jefe que llega al trabajo antes que nadie, que es entusiasta, positivo, que siempre tiene alguna noticia para comunicarte, que es leal y enseña con su propio ejemplo, o sea, un Jefe Motivado? Muchísimos jefes exigen y esperan que sus empleados estén más motivados, sin embargo, basta verlos para saber por que no reciben lo que quieren. “Poner un buen ejemplo” ha sido el consejo para los líderes desde los tiempos más antiguos. 2. La motivación requiere una meta.1 Es imposible que cualquier individuo, o de hecho cualquier equipo o grupo de personas, sea motivado sin una meta clara y específica. Sin metas no hay propósito. 3. La motivación, ya establecida, no es eterna. Como dice Richard Denny “Ni la motivación, ni los sentimientos cordiales perduran”. Esta situación es parecida a inflar un globo: si no se ata la boquilla, el aire se saldrá de nuevo. La motivación es, y debe ser, un proceso continuo; 34 no es una vacuna anual. Debemos aceptar que el solo hecho de que un individuo esté motivado el día de hoy no significa que estará motivado mañana. 4. La motivación requiere de reconocimiento.2 El reconocimiento asume muchos modos distintos, que pueden ir desde la carta de agradecimiento hasta la elección política, desde la manera de presentar a alguien hasta el hecho de admirar un florero en casa. Muchas personas se esforzarán más para ser reconocidas que para casi cualquier otra cosa en la vida. El reconocimiento puede ser un cumplido. En las empresas se organizan actos en los que se otorgan reconocimientos para agradecer a los miembros del equipo profesional su desempeño, sus logros, su lealtad, etc. La regla de oro aquí es que no hay que olvidarse de nadie a la hora de brindar reconocimiento. 5. La participación es motivación.3 Cuando las personas sienten que forman parte de un proyecto, su nivel de motivación es mucho mayor. Así que cuando logras involucrar a la gente, crearás un individuo o un grupo de personas más motivado. Pero recuerda que no sólo hay que contar la ideas, también hay que venderlas. Hay que convencer a la gente de que las adopte. Muchos jefes no comparten sus planes, metas y objetivos. No dejan que su gente experimente un espíritu pionero. 6. Ver nuestro progreso nos motiva.2 Cuando vemos que estamos progresando, avanzando y logrando metas, siempre estaremos más motivados. Todos tenemos una flama de motivación, pero a veces no sabemos cómo encenderla. La desgracia puede ser Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 �Arnulfo Treviño Cubero desencadenada por la actitud de un individuo que tiene la determinación obstinada de seguir siendo igual que antes. Una persona puede afirmar y creer acentuadamente que el suyo es el peor trabajo creado por la humanidad. Sin embargo, otra persona con el mismo trabajo y otra actitud dirá y creerá que es el mejor trabajo creado y que se siente muy afortunado por tenerlo. 7. Crear un ambiente de equipo. El ambiente debe ser bueno. Los siguientes ocho consejos sirven para crear el ambiente adecuado, para que el equipo se torne automotivado de una manera natural. * Establecimiento de una visión. La visión es algo preparado por los directores, como debe ser. Sin embargo, el propósito de esta declaración no les sirve a éstos solamente; debe compartirse con los demás miembros del equipo profesional. * Una misión en común.3 Debe haber una misión en común, un objetivo, o hasta una causa por la cual luchar. Es totalmente imposible motivar a un equipo de personas sin ninguno de estos tres elementos. “La misión común” debe interesar al equipo de personas en cuestión. No sirve para nada fijar una meta que estimule o interese al gerente o al líder de un equipo, a menos que ésta interese o estimule a los demás miembros del grupo. Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 * Condiciones positivas de trabajo y un equipo positivo. El ambiente de trabajo debe estar, por supuesto, limpio y cómodo. La gente debe estar orgullosa del lugar en donde trabaja. ¿Cómo se comunican entre sí los miembros del equipo? ¿De manera positiva o negativa? Si la comunicación es negativa, es absolutamente seguro que el equipo nunca será productivo. Es responsabilidad completa del gerente o del líder impedir que la comunicación negativa se transforme en un mal contagioso. Todos conocemos la expresión “Una manzana podrida pudre a las demás”. Es igual con un equipo de personas. Sólo se necesita una persona verdaderamente negativa para que el resto del mismo equipo se torne gradualmente negativo. * La cultura de las prioridades.3 Recibirás más de aquello que premias. Para un equipo motivado es fundamental que todos sus miembros sepan cuáles son sus prioridades individuales mientras trabajan hacia el objetivo del equipo. ¿Qué premia o qué reconoce el gerente? Vamos a ver algunos ejemplos • Se premia a la gente que se ve ocupada y que trabaja muchas horas en lugar de la gente que obtiene resultados. • Se exige un trabajo de calidad, sin embargo, a la vez se imponen fechas límite que no son realistas. • Se exige y se habla acerca de la lealtad a la empresa, sin embargo está no se logrará si no se ofrece seguridad laboral. 35 �La importancia de la motivación La gente siempre se comportará de la manera en que ha sido entrenada por el mecanismo de premiación. buen ejemplo: saben que su propio ejemplo tendrá mucho más influencia que los consejos verbales, los sermones o cualquier otro modo de comunicación. * Recordar al individuo. El significado del individuo sigue siendo importante, aun cuando las personas formen parte de un equipo. Deben sentir individualmente que han recibido un tratamiento justo. Deben sentir que son reconocidos individualmente por sus contribuciones. Deben sentir individualmente que el papel que juegan contribuye a la meta o al logro particular. Deben contar individualmente con el apoyo y respeto del gerente y de sus colegas. Tristemente algunos gerentes creen que su trabajo es decirle a otras personas qué es lo que deben hacer sin tomar en cuenta si ellos mismo lo hacen. La lealtad y el respeto es algo que se gana en la vida y que nunca se debe exigir o esperar de forma gratuita. * Compartir el éxito. Los miembros del equipo deben poder compartir los premios del éxito. Al final del último juego de cada torneo de fútbol, el capitán del equipo ganador recibe el trofeo y a su vez se pasa a cada miembro del equipo. Todos reciben su propia medalla de ganadores, no solamente el capitán o técnico. * Tomar un descanso juntos. Vale la pena que los empleados salgan como grupo. Cuando llevas al equipo a un curso de entrenamiento o incluso a un viaje de placer, lo podrás unir aún más. Estas ocasiones no tienen por qué ser costosas si cuentas con un presupuesto limitado. En su forma más sencilla, el viaje puede ser organizado como un juego de dominó por la noche después del trabajo. BIBLIOGRAFIA 1. Eckles Carmichael, Sarchet. Administración: Curso para Supervisores, Ed. Limusa, 1ª Edición, 1982, 334 pp. 2. Fremont E. Kast y James E. Rosenzweig. Administración en las Organizaciones, Ed. Mc Graw Hill, 4ª. Edición 1994, 753 pp. 3. Harold koontz y Heinz Weihrich. Administración, 10ª Edición, Ed. Mc graw hill, 1995, 745 pp. * El liderazgo motivador. Como dije anteriormente, el respeto se gana y nunca puede ser exigido. Todos juzgamos a nuestros líderes más por lo hecho que por lo dicho. Los gerentes exitosos saben apreciar el poder de un 36 Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 �Los medios didácticos en las clases de Física María de los Angeles Legañoa Ferrá* Roberto Portuondo Padrón* I. INTRODUCCIÓN En este trabajo se discutirán las funciones didácticas de algunos medios de enseñanza que se utilizan en las clases de Física, su relación con el proceso de asimilación y con los recursos disponibles, así como su contribución al logro de los objetivos propuestos. reciban las orientaciones precisas que les permitan dirigir sus acciones para lograr un aprendizaje. *Pero los alumnos no son tabla rasa, sino que traen al salón de clases una experiencia sociocultural que muchas veces se traducen en preconcepciones erróneas sobre los temas que se van a estudiar.2 En el proceso enseñanza aprendizaje se utilizan diferentes recursos los cuales están en correspondencia con la dinámica del proceso. En las clases de Física adquieren singular relevancia el uso, entre otros, de los experimentos demostrativos, las computadoras, y los medios de laboratorio. Este análisis se centrará en estos últimos, estableciendo su correlación a partir de la asimilación del sujeto en el proceso de aprendizaje. II. FUNCIÓN DIDÁCTICA DE LOS MEDIOS Y RECURSOS DIDÁCTICOS Los medios de enseñanza deben diseñarse integrando un sistema de forma que posibilite que el estudiante transite por tres etapas en su camino de adquisición del conocimiento, el primero relacionado con la contemplación del fenómeno a través de los experimentos demostrativos, el segundo relacionado con el pensamiento abstracto, utilizando para ello los medios computarizados para simular el comportamiento de los modelos y el tercero la práctica con la utilización de los medios de laboratorio.1 Experimentos Demostrativos En las clases teóricas donde los maestros explican los nuevos contenidos es preciso lograr que los estudiantes estén motivados y que Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 Fig. 1 Equipo de demostración para confrontar la preconcepción relacionada con la ley de Lenz Para que se propicie en los alumnos el cambio de sus preconcepciones es necesario que se le planteen conflictos cognitivos, es decir, es necesario confrontar sus preconcepciones con la realidad, lo cual es posible hacer en la clase a partir de la realización de un experimento demostrativo, es por eso que planteamos que la función principal del experimento demostrativo en las exposiciones es provocar el conflicto cognitivo entre la predicción que hace el alumno de lo que va a suceder y la realidad. No todo experimento demostrativo cumple con esa función, es preciso que en el diseño del mismo se tengan en cuenta una serie de requisitos que propicien el surgimiento de ese conflicto cognitivo. Para la realización de estas demostraciones se pueden utilizar diferentes recursos, entre los que se encuentran los experimentos en tiempo real utilizando * Control de Estudios de Ciencias de la Educación, Universidad de Camagüey, Cuba. 37 �Los medios didácticos en las clases de la física microcomputadoras, osciloscopios, equipos de proyección de vistas fijas, equipos demostrativos, etc. En ocasiones no se disponen de los equipos necesarios para hacer la demostración y si existen videograbaciones con las mismas, por eso, una vía alternativa es la utilización del video, el cual tiene las ventajas de la repetibilidad y la variación de los intervalos de tiempo de los fenómenos observados. Otros medios se utilizan también durante las exposiciones para facilitar la comunicación, como son los medios de utilización directa (objetos tridimensionales, gráficos, tableros, impresos) y las proyecciones fijas (imágenes diascópicas e imágenes episcópicas). Medios Computacionales Los alumnos no cambian sus preconcepciones sólo con la confrontación, es preciso mostrarle los nuevos modelos que les permiten cambiar sus modelos erróneos. Los medios computacionales son recursos muy apropiados para cumplir con este fin. La función de los mismos será propiciar el proceso de construcción de los nuevos conceptos a partir de las acciones que los alumnos realizan. Los alumnos llegan a la clase con contradicciones no resueltas, es decir, se ha producido el conflicto pero sólo a partir de realizar un proceso intelectual activo el alumno puede sustituir su preconcepción anterior por un nuevo concepto científico. Para asimilar este nuevo concepto científico el alumno necesita una caracterización completa del mismo, destacando los elementos que lo componen y sus interrelaciones. Estos conceptos y modelos requieren de una representación dinámica para lograr destacar sus rasgos esenciales. Por ejemplo, el concepto de campo 38 vectorial es un concepto abstracto para los alumnos. Muchos alumnos consideran que el campo electrostático inherente a varios cuerpos cargados no se modifica si se introduce otro cuerpo cargado, es decir, no comprenden la esencia dinámica del mismo. Es por ello que un apoyo didáctico que simule el campo inherente a partículas cargadas, donde el alumno pueda variar cargas y posiciones y explorar la configuración que adquiere el campo así como obtener el valor de las magnitudes que lo caracterizan, propicia que el alumno se apropie del concepto de campo electrostático y que establezca las relaciones entre sus componentes. . La capacidad de interactuar con el alumno le confiere una nueva función a los medios computarizados a partir de que el alumno puede variar las condiciones del fenómeno simulado y entonces estudiar diferentes situaciones; lo que posibilita transitar por la etapa de las acciones como materializadas. El estudio de múltiples situaciones las cuales se describen por la misma ley o principio propicia la generalización y por ende contribuye a que el alumno se apropie no de casos particulares sino de las leyes que rigen los fenómenos electromagnéticos. Otra función de los medios computarizados está relacionada con las potencialidades de cálculo de la computadora. El alumno en el proceso de exploración del objeto simulado puede obtener los valores de las magnitudes que lo caracterizan, así como realizar operaciones matemáticas complejas con esas magnitudes que lo conducen al “descubrimiento” nuevas relaciones y a la formulación de nuevas leyes desconocidas para él. Es importante señalar que con la utilización de estos medios el alumno se va apropiando de los modelos fundamentales, es decir, la utilización de estos recursos posibilitan que se produzca el tránsito de la percepción hasta la abstracción, sin embargo se hace necesario que el alumno compruebe que ese concepto científico que Ingenierías, Enero-Abril,1999, Vol. II, No.3 �Ma. de los Angeles Legañoa Ferrá, Roberto Portuondo Padrón él ha asimilado es capaz de explicar los procesos reales con los cuales él se relaciona, por ende, se hace necesario que el alumno utilice medios de laboratorio para establecer el vínculo entre el modelo y el objeto real. permiten interpretar los resultados obtenidos. Por ello que aquí la computadora no es sólo una herramienta que posibilita el cálculo sino que su utilización junto al experimento propicia que el alumno pueda caracterizar el fenómeno real cuantitativamente y por ende surja la contradicción. Además esto provoca que el alumno tenga una representación del objeto más completa cuando establece la vinculación entre el objeto real y la magnitud, propiciando que adquiera el orden de magnitud de las variables que está estudiando. Este nuevo conflicto es muy importante debido a que aquí el alumno aprende a establecer las diferencias entre el modelo y el objeto real, qué características del objeto no consideró en el modelo y qué influencias tienen las mismas en los resultados. El hecho de que cada tipo de medio tenga una función específica, que se relaciona con la asimilación del alumno, hace que sea necesario diseñar los mismos atendiendo a los requisitos que impone su función dentro del proceso. Fig. 2 Un software para el estudio del campo electrostático Medios de Laboratorio En el laboratorio se produce un nuevo conflicto cognitivo, éste es entre el modelo asimilado por el alumno y el objeto real. Aquí nuevamente el alumno hace predicciones de lo que va a suceder a partir de las hipótesis que formula ante el problema planteado. La medición de las magnitudes que caracterizan el fenómeno y el procesamiento de los datos posibilita que el alumno arribe a conclusiones sobre la validez de su hipótesis. Para ello es necesario que el alumno cuente con medios apropiados para facilitar los cálculos y realizar las representaciones gráficas adecuadas que le Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 III. REQUISITOS PARA EL DISEÑO DE LOS MEDIOS ATENDIENDO A SUS FUNCIONES DIDÁCTICAS A continuación plantearemos los requisitos para el diseño de los medios atendiendo a sus funciones didácticas. Experimentos demostrativos En los experimentos demostrativos es preciso cumplir con un conjunto de requisitos que propicien el surgimiento del conflicto cognitivo. Entre estos requisitos podemos señalar como los más importantes los siguientes3: • A partir del conocimiento de las preconcepciones erróneas, determinar los conceptos que se quieren ilustrar en la demostración. 39 �Los medios didácticos en las clases de la física • Determinación entre las diferentes demostraciones relacionadas con el tópico seleccionado de la que pueda generar un mayor aprendizaje del alumno. conceptos y leyes que ocupan un mayor nivel de jerarquía en el cuadro particular de la Física. 2. Las preconcepciones de los alumnos relacionadas con ese tema. Las preguntas se relacionan con esas preconcepciones y se muestran simulaciones para confrontar las mismas. • El momento en la clase más efectivo para hacerla. • Determinación del conocimiento previo que es necesario para la demostración. 3. • Selección del diseño más efectivo teniendo en cuenta los materiales a mano y la audiencia a la que van dirigidos. La diversidad de situaciones relacionadas con el concepto que le permiten llegar a la generalización del mismo. 4. Las potencialidades de cálculo de la computadora que le permite abordar nuevas tareas que no podrían hacerse sin el auxilio de ésta. 5. La interrelación modelo – realidad, mostrando en el modelo los rasgos esenciales y su comportamiento. • Determinación de los pasos en el procedimiento de la demostración que deben ser efectuados. • Determinación de las preguntas que serán apropiadas para motivar y dirigir la observación de los estudiantes y el proceso de razonamiento, antes, durante y después de la demostración. • Determinación de las preguntas de seguimiento que pueden ser usadas para evaluar el desarrollo de la comprensión del nuevo concepto. • Si el aula es muy grande, las medidas que debe tomar para que todos los estudiantes vean la demostración. Software Educativos En el diseño de los software educativos es preciso cumplir con una serie de requisitos que propicien el proceso de construcción de los nuevos conceptos a partir de las acciones que los alumnos realizan y la presentación del fenómeno de múltiples formas. Es necesario tener: 1. 40 La organización del contenido, por tanto su contenido está dirigido hacia aquellos El diseño del software transita por dos etapas: etapa del diseño pedagógico conceptual y etapa del diseño pedagógico detallado. La etapa de diseño se realiza por un equipo de profesionales, que esté integrado por especialistas de la materia, informáticos y pedagogos. El diseño conceptual requiere más experiencia en el área de la materia, en teoría de aprendizaje y en estrategias pedagógicas y motivación, mientras que el diseño detallado requiere un mayor conocimiento de computación y de las posibilidades específicas de las computadoras que se van a utilizar. En el diseño inicial se establecen las características globales del software que se va a desarrollar, los objetivos que debe cumplir, los alumnos a los que va dirigido. En el diseño detallado se establecen las características de todas las secuencias de interacción entre el M.E.C. y el alumno, especificándose todos los detalles relativos a la forma de presentación de información al alumno en pantalla. El producto final de la etapa de diseño es un guión que servirá como base para la etapa de producción.4 Ingenierías, Enero-Abril,1999, Vol. II, No.3 �Ma. de los Angeles Legañoa Ferrá, Roberto Portuondo Padrón Medios de Laboratorio El diseño de los medios de laboratorio debe propiciar que se produzca el conflicto entre el fenómeno simulado y el objeto real, además de que debe desarrollar en los alumnos el método científico experimental, por lo que es preciso que éstos estén interrelacionados con los medios computarizados y a su vez ofrezcan la posibilidad de tener un uso flexible por cuanto los alumnos son los que van a diseñar las tareas experimentales a desarrollar. El diseño de los medios de laboratorio está determinado en gran medida por los recursos con que cuente la institución docente en cuanto a equipos de laboratorio, locales de trabajo, etc. IV. CONCLUSIONES El análisis realizado hasta aquí permite concluir que es necesario que los medios de enseñanza se encuentren estructurados en forma sistémica, para que posibiliten el proceso de asimilación de los alumnos y así alcanzar los objetivos propuestos. Cada tipo de medio posee una función didáctica diferente las cuales están en correspondencia con las diferentes etapas del proceso de asimilación por las que tiene que transitar el alumno. La utilización de software educativo posibilita la construcción de los nuevos conceptos y el proceso de generalización de los mismos. En especial, en la enseñanza del Electromagnetismo y en la Física Moderna son muy necesarios por el carácter abstracto de sus conceptos y leyes. Por otro lado, la utilización de medios computacionales en las prácticas de laboratorio para obtener con rapidez el resultado del procesamiento de los datos y los gráficos de las relaciones entre las magnitudes posibilita que Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 el alumno establezca el vínculo entre el modelo y el objeto real, lo que propicia que se produzcan juicios y razonamientos que completan el cuadro conceptual del alumno. El contenido de los medios debe dirigirse hacia las principales leyes y conceptos asociados a la teoría y para su diseño es preciso investigar las preconcepciones erróneas comunes de los alumnos relacionados con estos temas. Para que éstos sean efectivos es preciso además realizar un diseño pedagógico que se base en las funciones de los mismos dentro del sistema. REFERENCIAS 1. Legañoa, M., “Sistema de medios para la enseñanza del electromagnetismo”, Tesis para la obtención del grado de Maestro en Educación Superior, Universidad de Camagüey, Cuba, 1997. 2. Clement, J.: “Using bridging analogies and anchoring intuitios to deal with students preconceptions in Physics”, J. of Research in Science Teaching, E.E.U.U., 30, 10, 1994, pág. 1241-1257 3. Committee on Undergraduate Science Education: Science Teaching Reconsidered, National Academy Press, http:// www.nap.edu 4. Alessi, S.M; Trollip, S.R.: Computer-Based Instruction: Methods and Developments, Prentice Hall Inc.,Englewood Cliffs, New Jersey, 1985. 41 �Values, Technology and TQM Lorin Loverde* .A previous article posed the question: "Why does science fail to guide both engineers and citizens with the highest values, the best attitudes, the most noble altruism, the most creative art, and the most equitable form of justice?1 In brief, the answer that was offered to that question was that science is like metaphysics in that both of them function by theory structures. It was by this means that science was released from the limitations of ordinary sense data to seek a higher truth.2 However, we need to find the highest means to guide ourselves to these new values. The purpose of this article is to explore the triangle of leadership, values and technology. common good that would allow us to cooperate, coordinate, and achieve together what we cannot achieve apart* • Theoretical possibilities in technology and its economic foundations must be translated into practical application of systems of work and the integration needed when the systems are applied organizationally (rather than individually) There is a powerful management system called Total Quality Management (TQM) to facilitate these three translations. Although there are many detailed techniques in statistics, sampling, and feedback that are used in partial application of TQM, we will concentrate here on the business as a whole: what must occur in the organization from the highest levels to the individual workers. Although these three could be discussed in abstract, the place where they meet and are applied is the workplace. There is a large gap between (a) academic preparation in the technical fields such as engineering or systems, and (b) practical success in a business. VISION TRUST APPLICATION AND Leadership / Vision EFFECTIVE TQM • The triangle of leadership, values and technology can be restated in terms of organizational development as the triangle of vision, trust and effective application. • Hopeful leadership must be translated into a vision of the optimal path into the future– without this we lose our direction, end up in the wrong place, and fail to promote the common good • Abstract values must be translated into deep trust and openness–without this we cannot find our common ground or believe in the 42 Values / Trust Technology / Efective Application The bottom line for organizations is distributed leadership, and it can lead to new values. * Director Administrativo de Quality de Sabinas, Qslorin@aol.com Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 �Ma. de los Angeles Legañoa Ferrá, Roberto Pourtuondo Padrón Leadership is not the domain of the top management. Leadership must be distributed throughout all levels of the organization because in all the levels are the loci of commitment, dedication, getting the operations done right, corrective action, and the required quality of the end results. He argues that the better organizational system is the mirror image: The purpose here is to throw light on a program that may give some guidance to both engineers and citizens by revealing a path to new values, the best attitudes, the most noble altruism, the most creative art, and the most equitable form of justice. Obviously, we cannot explicate all of that program. We will focus this search in terms of cooperative work. Equally, the contention here is that this program is the best mode for adding value, in the economic sense, and thereby is profitable. 3. An interrelationship of leaders and participators throughout all organizational levels. The following words of Bill Creech about the qualities of leadership are crucial to the business world: "The last quality of the six is the desire to lead–for the right reason. The other qualities depend on that as heavily as they do on courage, because only desire to lead brings them into play. The right reason? To make life better for others, not for oneself." 3 Selflessness is the key. After serving as head of the Air Force Tactical Air Command (TAC), Creech became an internationally renown private consultant to business. He argues against the long-standing and currently dominant management theory of centralization: 1. Top-down authority, 2. Isolated & specialized functions, and divisions by 3. The split between those who manage and those who are managed. Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 1. Decentralization and empowerment at the "lowest" levels to analyze and fix problems, 2. Integrated functions based in teams who are responsible for specific accomplishments, and Whenever decision making is removed from those who do the work, the organization suffers from delay in corrective feedback while centralized management takes excessive time to learn of problems, analyze them, and issue the directives that are supposed to fix them (and rarely do fix them). This centralism can work well only where things are so routine and workers are so complacent that the changes of and challenges to the organization are minor and slow in arriving. But the contemporary world market is just the opposite: fast paced, non-routine, complex, everchanging, and requiring companies to compete to retain the best and brightest workers. Living in an environment of world-class competition requires quick response, creativity and the highest quality outputs to survive. We use the term "world-class companies" for those successfully competing in this kind of market. Admittedly, not all companies have to enter that world market; many companies can try to hide and serve only local niches. However, the opportunities are receding for avoiding world-class competitors in these local niches. It is not altruism that will drive companies with top-down central authority to change; it is competition from those who have already changed. There is a pragmatic progression of the phases to build a strong business enterprise: first build the organization and product, second unify the organization, and third develop the base to a higher 43 �Values, Technology and TQM level of human capacity. However, the phases also intertwine. PHASE ONE: BUILD THE ORGANIZATION Good leadership is needed to get started in the right direction. An understanding of corporate culture is needed to organize and lead. Perhaps even more difficult is the intertwining that is based upon the receptiveness of people and their ability to change. One of the most difficult of the human factors is openness versus closeness, the exclusionary mode versus the inclusionary mode. This problem is more than merely psychological resistance to change. Mere psychological resistance can be confronted and managed by many techniques, such as authority, reward/punishment reinforcements, explanation and information, group pressure, etc. More fundamental is an inability of people to constitute an inclusive horizon, action world, or point of view on the new ideas. Leadership can play an important role when the authority figure demonstrates that the new view, even if difficult to understand, is exciting and absolutely necessary. People can respond intuitively and rally to a new cause for an inspiring leader even before they understand what to do. Especially in developing countries, where the educational preparation of the operators is lower, the role of leadership is to go beyond the traditional functions of managers to organize resources and tasks, provide work instructions, and control the processes. Now, real leaders need to • Add to the company the role of a learning organization4 • Identify a safe span of innovation 44 • Clarify the criteria for successful change, and • Introduce feedback mechanisms in the work process that allow the operators to receive as soon as possible knowledge of accuracy of performance Bill Creech In a word, no matter how good are the arguments for change, without that kind of top-level commitment in an organization to continual improvement, one could not merely "motivate" workers or managers into changing permanently their view of new standards and dedicating themselves to a new course of action (which if it fails could subsequently mean that they will be judged to be wrong). The new organization involves a change in power structure, which is why the old centralists resist it so vehemently. They do not want to give up their centralized power by introducing distributive leadership and pushing decision-making down line to worker teams. Tom Peters noted the same problem. "People are everything, have no doubt–though many firms still don't act that way. But I've come to realize that, in a madcap world, turned-on and theoretically empowered people (not to mention genius management strategy makers, even if strategy making did make sense) will never amount to a hill of beans in the vertically oriented, staff-driven, thickheadquarters [centralized] corporate structures that still do most of the world's business. Empower until you're blue in the face. Call in the best consultants and create the best Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 �Ma. de los Angeles Legañoa Ferrá, Roberto Pourtuondo Padrón strategies. It'll make no difference unless the arteries are unclogged (the "structure" part), then radically rewired (the "systems" part)." 5 However, if the rigid centralists keep their power prerogatives at the top, they lose throughout the organization a future benefit of an emergent property of team organization: the human contributions of adaptability, flexibility, creativity, commitment, problem solving, cooperation, and enthusiasm for getting the myriad of details of the job done right the first time, every time. This change in organizational structure may seem to be simply unnatural; it may seem rather that top-down, centralized organization is the natural path to evolutionary dominance. Against this deeply held Darwinian assumption of those in established roles of power, the disadvantages of top-down impositions are being recognized also by chaos theory and the sciences of complexity in the study of evolution. "Evolution thrives in systems with a bottom-up organization, which gives rise to flexibility," says Farmer. "But at the same time, evolution has to channel the bottom-up approach in a way that doesn't destroy the organization. There has to be a hierarchy of control–with information flowing from the bottom up as well as from the top down." 6 If bottom-up change is not organized in the usual way but seems to at first chaotic, then it also seems to be a threat to the existing organization. This idea from the science of complexity leads us to the problem of how to unify the organization when it is in the midst of such bottom-change? The computer modeling experiments have shown that instead of everincreasing chaos, certain types of complexity reaches new kind of organization. The inferences, such as made by Farmer in the above Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 quote, that can be made from chaos theory are not in the same class as those that can be made from quantum theory. The principles of "chaos" theory are basically that turbulent types of events can be generated in computer models and mapped in three-dimensional plots which reveal variations which tend to stay within certain boundary conditions. The "strange attractor" which holds turbulent activity within certain ranges means that higher-level chaos is perhaps best thought of as a stage through which some activities can go and after which a new creative alternative order is possible.7 Thus, in management and leadership situations, going into chaos can be the means by which people and organizations are stripped of prejudices that otherwise organize and limit their experience -- and thereby they can emerge out the other side with creative new ideas and dynamic new energies. PHASE TWO: UNIFY THE ORGANIZATION One of the main tasks of Phase Two is the work of good leadership to forge this common purpose out of all the diversified and even conflicting individual and separate purposes in the organization. There are several levels on which to define the common good. The first and least inclusive level is that of the company as a whole: everyone in the company must share in the common good, not just the managers, executives, not even just the stockholders. Companies that exclude workers or types of workers from the common good will lose the benefit of those workers' dedication, enthusiasm, innovation, and commitment to quality. The next level is the common good of those outside the company in the local environment and community where the company has the most direct impact. The third level is the common good of national and international organizations, where the company realizes that it is part of humanity as a whole, part of 45 �Values, Technology and TQM the planet as a whole, and part of the change process into the new planetary culture. Leadership sets forth the common good. Yet leadership also has to win the acceptance of the common good by having the hearts and minds of the people accepting shared values and binding principles. In an organization the people need some fundamental shared values in order to know whether they are going in the right direction, doing the things that matter. In the old paradigm capitalism, the touchstone values were things like efficiency by the many and profit for the few. People at all levels have to be able to have a gut feel for whether what they are doing at the moment is in touch with the overall values by which they will be judged. The overriding question is if someone with greater authority finds out what you are doing, will he approve and reward you because you share the same values or will he disapprove and punish you because he has different values? For Phase Two it became necessary for the organization to have not just good managers but excellent leaders, allowing the work to proceed 46 with a common purpose. It must be kept in mind that the division of the Action Plan into phases is for practical purposes. For a particular company it may be preferable to work out the problems of leadership first among the top management team, then proceed to constitute the company and begin with the problems of organization and production. Traditional societies will be said resist the forces of change more strongly. But if traditionality would make TQM impossible, then why did Japan, which was a highly feudal society, embrace and succeed with TQM? We cannot answer that question here, but the fact that they did proves that even the most rigid of societies with traditional values that favor centralism and dominance at the top level can both change and become more world-class competition because they changed. This fact emphasizes again that it is survival in the world-class market, not mere sentimental altruism, that is driving the development of organizations to introduce more distributive leadership. Then other feedback loops are set in motion: universities upgrade the philosophy of education to teach students how to think, families upgrade their beliefs about parenting to emphasize trust and cooperation, government upgrades its philosophy of power to make room for innovation and entrepreneurship, and finally the investment banking identifies and invests in promising entrepreneurial companies. PHASE THREE: DEVELOP THE NEW BASE INTO A HIGHER LEVEL OF HUMAN CAPACITY Now in Phase Three of the organization action plan, those empowered teams that serve the common good need to rise to a higher level. The action plan in phase three is based on learning and self-development. However, the problem is that self-development begins with incompetence during infancy and gains greater and greater levels of Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 �Ma. de los Angeles Legañoa Ferrá, Roberto Pourtuondo Padrón competence through the motivations of selfinterest. Thereby, the problem is that the individual begins (starting with infancy) as a "me-first" individual. Developmentalism of stages of consciousness moves from selfishness to altruism, from "me-first" to "us-first," from "my needs" to "our needs." The action plan for the organization needs to find ways • To assist people in developing consciousness, • To assure commitment by all individuals concerned through the best possible values, • To shape power of the corporate culture which embodies and communicates the way to do things in the organization, • To select the right symbolic actions that represent the depth of opportunities for improvement • To recognize that we are all working towards the distant evolutionary goal which is a transformation into group consciousness that is the means by which we can obtain the common good. right Transformation occurs at a higher level than development; we all have the genetic material for developmental stages to unfold. Transformation begins to use consciousness itself as that which changes, so we can change without relying on genetic pre-programming of options. How can we introduce new organizations, new institutions, new art, and new culture? It takes many dedicated people, immense resources, and hundreds of years. It is important to realize that we already have the infrastructure needed for implementation of these new Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 programs. In tropical "Third World" countries, people might say–who cares: we have enough to eat without struggling so much. Unfortunately, with population explosion and dwindling resources, it takes either reduction or renewable technological processes to survive when populations double more often then the nation can tolerate. The keys to the beginning in our era are capital markets and internet access. One gives the centripetal structure needed to pool capital resources in needed concentrations and the other gives the centrifugal structure needed to disperse, interchange and multiply information. In the formative phase, the small percentage naturally has difficulty affecting the inertia of the majority. That difficulty is enforced by two factors: individual resources and dispersion. With these technological keys, capital markets and internet access, even a few individuals can make a disproportionate impact on the culture and accelerate the normal change process by distributing information and opportunities more rapidly than would happen randomly. DISTRIBUTED OWNERSHIP Finally, we must remember the economic foundations. It is true that we must distribute leadership. In the future phase we also must make decisions about distributing ownership. When ownership is in the hands of the few, then the many who do the work are less motivated. To have TQM direct us to the common good, we need the many to participate in the magic of ownership. Communism offered an hypothesis: if no one owned anything, than everyone would own everything. That communistic ideology is a theory of altruism which unfortunately collapsed in application when the many still failed to benefit from the common good. 47 �Values, Technology and TQM FIVE PILLARS OF TQM the people by providing a system of work. It is organizations that compete in the market place, and it is world-class organizations with higher values that will survive. REFERENCY 1. Loverde, Lorin, "Science & Engineering, Philosophy and Common Sense," Ingenierías: Revista de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la Universidad Autónoma de Nuevo León, México, Julio-Diciembre, 1998, Vol I, No. 2, p. 24. Distributed ownership in a capitalist society is not too difficult to imagine. Workers, like managers, can buy stock in their company with their labor, often called "sweat equity" among venture capitalists who already place a high value the intangible assets of expertise, dedication, and commitment to total quality. In sum, it is perhaps ironic that the traditional engine of selfishness called capitalism is becoming the progressive engine of higher values. It is not the religious call for altruism and charity that is driving the change; rather, it is the sheer economic necessity to produce at a lower cost a higher quality product (or service). Engineers, programmers, and other technical people (including lawyers, doctors and other professionals) find themselves on the cutting edge of implementation of knowledge in society. If the professionals fail, it does not do much good for the theoretical sciences to succeed. Likewise, if the organizational structures fail to distribute leadership and ownership, it does not do much good for the professionals to succeed. It is organizations that shape the lives of most of 48 2. Loverde, Lorin, "An Invitation to the Histories of Truth," Ciencia UANL, Vol. II, No. 3. 3. Creech, Bill, The Five Pillars of TQM: How To Make Total Quality Management Work for You, Truman Talley Books/Plume, New York: 1994, p.357 4. Chawla, S., and Renesch, Jorh, The Learning Organization: Developing Cultures for Tomorrow's Workplace, edited by Productivity Press: Portland, Oregon, 1995. 5. Peters, Tom, Liberation Management: Necessary Disorganization for the Nanosecond Nineties, Alfred A. Knoppf, New York: 1992, p. 13. 6. Waldrop, M. Mitchell, Complexity: the Emerging Science at the Edge of Order and Chaos, Simon & Schuster, New York: 1992, p. 294. 7. Wheatley, Margaret J., Leadership and the New Science, Berrett-Koehler Publishers, San Francisco: 1992, p. 126. Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 �Aplicación del método de elemento finito al análisis nodal Martha Guerrero*, Sergio Valderrábano S.*, Rolando Campos R.*, Miren Ainhoa Isasi Larrea** Abstract The first four natural modes of vibration of a beam with type I section subjected to different conditions were studied. Results were obtained analytically, experimentally and numerically. The later ones by using commercial finite element packages (Patran™ and Abaqus™). A comparison of the three techniques used is presented as well as the advantages of the finite element method (FEM). A brief introduction to FEM is presented, and an overview of the chances of research using this technique. Resumen Se estudiaron los primeros cuatro modos transversales naturales de vibración de una viga de perfil tipo I sometida a diferentes condiciones de empotramiento. Los resultados se obtuvieron analíticamente, experimentalmente y numéricamente, esto último usando paquetes comerciales de elemento finito (Patran™ y Abaqus™). Se hizo una comparación de las diferentes técnicas empleadas, y un análisis de las ventajas del método de elemento finito. Se explican las generalidades teóricas de la técnica numérica, sus alcances, aplicaciones y las oportunidades de investigación utilizando esta técnica. INTRODUCCIÓN Los métodos numéricos son técnicas mediante las cuales es posible resolver, aproximadamente, complejos problemas matemáticos de integración, diferenciación, resolver sistemas de ecuaciones y encontrar raíces de ecuaciones, por medio del simple uso de operaciones aritméticas.1 Ya que casi todos los procesos físicos se pueden representar Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 matemáticamente mediante ecuaciones o algún conjunto de ecuaciones, es por lo tanto posible resolver problemas complicados con técnicas numéricas. Dentro de los métodos numéricos existe una gran variedades de éstos, dependiendo de la aplicación que tiene el método y del concepto del que se parte para hacer la simplificación, es decir, cambiar el problema complejo por una serie de operaciones aritméticas. El método de elemento finito es un método numérico, que surgió como tal en la década de los 60’s,2 desde entonces a la fecha ha pasado de ser una herramienta novedosa a necesaria tanto a nivel académico como industrial. Se le ha aplicado en casi todos los campos del saber con éxito, alcanzando sus mayores aplicaciones en el campo de la ingeniería. El éxito del método también se debe al surgimiento de computadoras más rápidas y con mayor capacidad de almacenamiento y manejo de datos, aunado al desarrollo de programas especializados. La aplicación que se presenta aquí concierne el campo de las vibraciones. El estudio de las vibraciones se refiere a los movimientos oscilatorios de los cuerpos y a las fuerzas asociadas a ellos. Dicho estudio es muy importante dentro del diseño mecánico. VIBRACIONES* Todos los cuerpos que poseen masa y elasticidad son capaces de vibrar. La mayoría de las máquinas y estructuras experimentan vibración hasta cierto grado y su diseño requiere de consideraciones de su conducta oscilatoria.3 Las vigas son elementos estructurales de suma importancia, ya que forman parte del esqueleto de edificios y puentes. Dichas estructuras se encuentran sujetas a fuentes de vibración externa, que pueden ser producidas por motores, compresores, etc. * Facultad de Ing. Mecánica y Eléctrica, UANL. ** Universidad del País Vasco, España. 49 �Aplicación del método de elementos finito al análisis nodal Si alguna de las fuentes de vibración presenta alguna frecuencia que coincida con una de las frecuencias naturales del elemento estructural, dicho elemento entraría en resonancia, la cual se caracteriza por una amplitud de vibración excesiva, que puede dañar o incluso destruir la estructura.4 La falla de estructuras de puentes, edificios o alas de avión traería resultados desastrosos. Por lo tanto, es necesario conocer las diferentes frecuencias naturales o modos de vibración de los elementos estructurales, para evitar las condiciones de resonancia. MÉTODO DE ELEMENTO FINITO El concepto básico de este método es el de dividir el continuo en un número finito de elementos (de allí su nombre), es decir discretizar el continuo y resolver sobre cada uno de los elementos las ecuaciones del sistema para después ensamblar la solución total.5 El método fue propuesto primero en 1943, pero no fue hasta 1956 que se presentaron los primeros resultados obtenidos con este método y en 1960 se le llamó al método como se le conoce ahora.6 Para construir un modelo numérico se define un número finito de puntos, los cuales podrán estar unidos después por líneas para formar superficies y sólidos y de esta manera la geometría a estudiar. Estos puntos son llamados nodos, éstos se encuentran en las fronteras de los elementos que se generaron por la discretización del continuo, además son los responsables de mantener la continuidad al mantener unidos a los elementos. El sistema es ahora un conjunto de elementos unidos mediante nodos. Ahora bien, las ecuaciones aritméticas que reemplazan a las ecuaciones diferenciales que gobiernen al sistema objeto de estudio, se 50 conocen como ecuaciones de discretización.7 Para llegar a ellas se utilizan diversas técnicas matemáticas, las más comunes son: aproximación directa, método variacional, método de residuos ponderados, series de Taylor y balance de energía, estos métodos han sido discutidos extensamente en otro documento.5 Para obtener la solución de un problema mediante el método de elemento finito se siguen los pasos genéricos: generación de la geometría, discretización del sistema, selección del tipo de elemento, asignación de las propiedades del material o materiales, definición de cargas y condiciones frontera, y solución del conjunto de ecuaciones.8 En la siguiente sección se explica como se construyeron tanto el modelo numérico como el experimental. METODOLOGÍA Se estudiaron los modos de vibración natural de una viga de acero comercial, con las siguientes características, módulo de elasticidad 200x109 N/m2, relación de Poisson 0.3 y densidad 7850 kg/m3. La forma de la sección de la viga era tipo I, las dimensiones de la viga se presentan en la Fig. 1. La viga estaba sujeta a diferentes condiciones de sujeción, simplemente apoyada, es decir sólo colocada sobre soportes en alguno de sus extremos, o empotrada; en este caso se le restringe de cualquier movimiento a alguno de sus extremos. Aquí se verán tres casos, el de la viga simplemente apoyada en sus dos extremos (biapoyada), el de la viga simplemente apoyada en un extremo y empotrada en el otro (apoyada - empotrada) y el de la viga empotrada en sus dos extremos (biempotrada). La longitud de la viga variaba de acuerdo a las condiciones de sujeción. Para la viga biapoyada y biempotrada se consideró una longitud de 3.60 m, para la viga apoyada - empotrada de 3.40 m. El caso de la viga biempotrada fue estudiado solamente en forma teórica y numérica. Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 �Martha Guerrero, Segio Valderrabano S:, Rolando Campos R., Miren Ainhoa Isasi Larrea ________ 9.2 cm _________…. 0.75 cm 18.3 cm distribución lineal de masa en kg/m, L es la longitud total de la viga en metros. 15.5 cm __ 4.25 cm _ Fig.2 Arreglo experimental utilizado. Fig. 1 Dimensiones de la sección de la viga. Para el análisis experimental se utilizó un sistema generador de vibraciones y uno de medición. La Fig. 2 muestra el arreglo utilizado. Este arreglo es el que se utiliza para las prácticas de vibraciones de licenciatura y ha sido descrito en otro documento.9 Para cada tipo de sujeción de la viga se obtuvieron los cuatro primeros modos de vibración transversal, a cada modo de vibración le corresponde una frecuencia natural, éstas se obtuvieron de forma teórica mediante la Ec. (1).10 f ni = Ci EI qL4 (1) Donde i es el modo de vibración, fni es la frecuencia natural del modo i en Hertz, Ci la constante experimental que depende del modo de vibración y del tipo de empotramiento o soporte, E el módulo de elasticidad en Pascales, I el momento de inercia de área en m4, q es la Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 Para el modelo numérico se utilizaron en este trabajo los paquetes de elemento finito Patran™ y Abaqus™ instalados en una estación de trabajo Silicon Graphics INDY 5500 que trabaja con plataforma UNIX y sistema operativo IRIX 6.2. En este caso el paquete Patran™ es el preprocesador, donde se llevan a cabo los siguientes pasos: construcción del modelo, generación del mallado, selección de las propiedades del material, imposición de condiciones frontera y selección del tipo de análisis, además el preprocesador es la interfase gráfica que permite importar la geometría a una base de datos que el procesador, en este caso el paquete Abaqus™, utiliza para resolver todas las ecuaciones de los elementos finitos que se involucran en el modelo. La forma y el tiempo para resolver las ecuaciones dependen de la asignación de criterios que se especifique. El postprocesador, nuevamente el Patran™, es la interfase gráfica que interpreta los resultados generados por el procesador, Abaqus™. Estos resultados pueden ser manipulados y transformados 51 �Aplicación del método de elementos finito al análisis nodal para visualizar de manera más clara el proceso y poder obtener conclusiones. Los resultados se presentan de una manera gráfica mediante mapas de colores y animaciones. Para simular las diferentes condiciones de sujeción se procedió a imponer condiciones restrictivas de desplazamiento en los nodos de los elementos localizados en los extremos de la viga. Para cada extremo apoyado se impidió el movimiento traslativo en los ejes x, y y z. Para cada extremo empotrado se impidió el movimiento traslativo y rotacional en los mismo ejes. Los resultados obtenidos por la tres técnicas son presentados y discutidos en la siguiente sección. RESULTADOS En la Tabla I se resumen las constantes CI para los primeros cuatro modos de vibración transversal encontradas mediante la Ec. (1) para los tres casos analizados. TABLA I Constantes CI: Modo Constante Ci Biapoyada Apoyada - BiempoEmpotrada trada 1° 1.57 2.46 3.46 2° 6.28 7.95 9.82 3° 14.1 16.6 19.2 4° 25.2 28.4 31.8 Los resultados de frecuencia teóricos, experimentales y numéricos, obtenidos de los modos de vibración transversal natural de una viga de acero comercial de sección tipo I, sujeta 52 a diferentes condiciones, biapoyada; apoyada empotrada y biempotrada, son presentados en la Tabla II. En la Tabla III se presentan las discrepancias entre los resultados encontrados por la técnica numérica y la teórica, y en la Tabla IV las diferencias entre los resultados teóricos y los experimentales, en ambos casos en por ciento de error relativo. TABLA II Resultados de frecuencias. Valores de frecuencia en Hz. Modos de Teóricos vibración Experimentales Numéricos Viga Biapoyada 1° 13.263 13.6 12.985 2° 53.051 48.8 51.642 3° 119.111 105.7 117.98 4° 212.879 168 198.03 Viga Apoyada - Empotrada 1° 23.298 18 22.704 2° 75.292 57 73.046 3° 157.213 115 152.01 4° 268.966 251 259.67 Viga Biempotrada 1° 36.992 -- 37.113 2° 104.990 -- 101.43 3° 205.276 -- 196.64 4° 339.989 -- 319.64 El máximo error encontrado entre la técnica numérica y los resultados teóricos es del 6.97% en el cuarto modo de vibración de la viga biapoyada, en general se notó una tendencia a aumentar el error Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 �Martha Guerrero, Segio Valderrabano S:, Rolando Campos R., Miren Ainhoa Isasi Larrea conforme se encuentran modos de vibración más complejos. Aún así los resultados obtenidos con el modelo computacional son buenos. Sin embargo los errores encontrados entre los resultados teóricos y los experimentales, en el caso de la viga biapoyada son aceptables hasta el tercer modo de vibración, en el cuarto modo, al igual que los cuatro modos de vibración de la viga apoyada empotrada, los errores son altos. Esto se puede deber, en ambos casos a una mala calibración del equipo utilizado, además de ciertas consideraciones en el sistema de la viga apoyada empotrada. TABLA III Error relativo porcentual entre el método teórico y el numérico. Modos de Biapoyada vibración Apoyada Biempoempotrada trada 1° 2.10% 2.55% 0.33% 2° 2.65% 2.98% 3.39% 3° 0.95% 3.31% 4.21% 4° 6.97% 3.45% 5.98% TABLA IV Error relativo porcentual entre el método teórico y el experimental. Modo Biapoyada Apoyadaempotrada 1° 2.48% 22.74% 2° 8.01% 24.29% 3° 11.26% 26.85% 4° 21.08% 6.68% Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 La Fig. 3 muestra los resultados numéricos para el tercer modo transversal natural de vibración de la viga biapoyada. La Fig. 4 muestra el segundo modo de vibración transversal para el caso de la viga apoyada empotrada y la Fig. 5 presenta el primer modo transversal de vibración natural de la viga biempotrada. Además de los resultados aquí presentados fue posible observar, mediante el modelo numérico, modos de vibración natural longitudinales y torsionales. CONCLUSIONES. En general, este es un ejemplo sencillo de lo que se puede hacer con el método de elemento finito. El método presenta ventajas sobre el tradicional método de prueba y error, ya que es posible modelar situaciones muy complejas que experimentalmente sería muy costoso llevar a cabo, además se pueden estudiar un número infinito de posibilidades, que sería imposible analizar en planta, en el caso industrial, o experimentalmente, en el caso presentado. También presenta ventajas sobre el método analítico (teórico), porque en ocasiones el proceso a simular es tan complejo, que se imposibilita encontrar una solución exacta, mientras que con el método de elemento finito es posible encontrar una variedad de soluciones aproximadas. Otra de las ventajas de los resultados aquí expuestos, es el hecho de que mediante el análisis numérico es posible observar las vibraciones torsionales y longitudinales, las cuales no se observan en el estudio experimental; además de obtener valores de las amplitudes, cosa que no es posible con la teoría utilizada, ni con el arreglo experimental. 53 �Aplicación del método de elementos finito al análisis nodal Fig. 3 Tercer modo transversal natural de vibración de la viga biapoyada. Fig. 5 Primer modo transversal natural de vibración de la viga biempotrada En la actualidad el método de elemento finito se utiliza en la Facultad de Ingeniería Civil, para el estudio de estructuras y en la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica para hacer predicciones de vibraciones, comportamiento térmico, problemas de calor, pruebas mecánicas, estudios de fatiga, problemas de corrosión, entre otros. La mayoría de los estudios realizados son para satisfacer alguna necesidad del sector productivo de la sociedad, o bien como parte de alguna investigación básica. Las futuras aplicaciones de este método dependerán en gran parte de las necesidades de nuestra sociedad y de profesionistas debidamente calificados para desarrollar este tipo de trabajos. Fig.4 Segundo modo transversal natural de vibración de la viga apoyada - empotrada. 54 AGRADECIMIENTOS Los autores de este artículo desean expresar su agradecimiento al Conacyt, por el financiamiento proporcionado para que se llevara a cabo este estudio, Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 �Martha Guerrero, Segio Valderrabano S:, Rolando Campos R., Miren Ainhoa Isasi Larrea así mismo se agradece a la F.I.M.E por todo el apoyo brindado. 6. S. Kobayashi, S-I Oh, T. Altan, Metal Forming and the Finite Element Method, Oxford University 1989. BIBILOGRAFIA 1. S.C. Chapra, R.P. Canale, Métodos numéricos para ingenieros, McGraw Hill, 1988. 7. O.C. Zienkiewicz, R.L. Taylor, The Finite Element Method, Vol. I, Fourth Edition, McGraw Hill, 1989. 2. K.H. Huebner, E.A. Thornton, T.G. Byrom, The Finite Element Method for Engineers, Third Edition, John Wiley & Sons, Inc. 1995. 3. R.F. Steidel Jr., Introducción al estudio de las vibraciones mecánicas, CECSA, 1989. 4. W. T. Thomson, Teoría de vibraciones. Aplicaciones, Prentice Hall, 1983 5. S.V. Patankar, Numerical Heat Transfer and Fluid Flow, Hemispher Publishing Corporation 1980. Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 8. P. Sargent, H. Shercliff, Modelling Material Processing; A state of the art review and proposals for change: New needs in training, data and software technology, Department of Engineering, Cambridge University, Octubre 1993. 9. F. J. Elizondo Garza y M. Cupich Rodríguez, Instructivo del laboratorio de vibraciones mecánicas, Departamento de Dinámica de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la U.A.N.L. 10. J.P. Den Hartog, Mecánica de las vibraciones, CECSA, 1976. 55 �Maestría en la enseñanza de las ciencias Rogelio G. Garza Rivera* ANTECEDENTES La SEP ha iniciado junto con las Instituciones de Educación Superior un programa para mejorar la calidad de la enseñanza. Es el Programa de Mejoramiento del Profesorado (PROMEP), el cual tiene como propósito que los profesores de educación superior sean profesionales de lo que enseñan y de la enseñanza, de modo que las instituciones alcancen niveles competitivos en el marco internacional. La Universidad Autónoma de Nuevo León, consciente de que vivimos tiempos de cambios, de procesos de globalización y desarrollo tecnológico, ha decidido tomar acciones concretas que le permitan enfrentar con éxito los retos actuales y futuros y así continuar como una institución pertinente y competitiva, formadora de los profesionales y científicos que requiere el nuevo entorno.1 Para lograr lo anterior la Universidad estableció el proyecto “UANL Visión 2006” que en el aspecto de formación del profesorado establece que todos los maestros deberán tener: • Postgrado. • Formación didáctica. • Actualizados disciplina. • Habilidad en el uso de la computadora y paquetes de cómputo. • Dominar un segundo idioma. en los Avances de su LA MAESTRÍA EN LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS EN LA U.A.N.L. Uno de los principales retos que se ha fijado nuestra Universidad como meta es el de elevar el 56 nivel académico de sus maestros del nivel mediosuperior y superior hacia el nivel del postgrado. En este sentido la Secretaría Académica, en Coordinación con las Facultades de Filosfía y Letras, Ciencias Químicas, Ciencias Biológicas y Ciencias Físico Matemáticas se constituyeron como corresponsables de la elaboración y operatividad del programa de Maestría en áreas específicas denominado: *Maestría en la Enseñanza de las Ciencias con Especialidad en: Física, Química, Matemáticas y Biología, dando inicio en Enero de 19972, con personal docente integrado por calificados maestros de la Facultad de Filosofía y Letras (UANL), DE LA Universidad de Camagüey, Cuba, y la Universidad de la Habana, Cuba. La maestría tiene como objetivo general consolidar la infraestructura docente en las áreas de física, química, matemáticas y biología de nuestra Universidad, mediante un programa de maestría congruente con nuestros planes de desarrollo y competividad internacional. Los Objetivos Particulares del programa son: • * Impulsar la superación académica del magisterio. Sub-Director de la FIME-UANL. Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 �Rogelio G. Garza Rivera • Fortalecer las acciones iniciadas en la reforma académica. • • Proporcionar metodologías didácticas modernas en las áreas respectivas. Proponer y apoyar modificaciones curriculares • Facilitar la actualización disciplinaria conforme a los estándares internacionales. • Integrar acciones de desarrollo académico. Se busca desarrollar en los egresados de la maestría un perfil profesional que además de actitudes y valores sólidos incluya las siguientes habilidades y destrezas. • Elaborar materiales didácticos • Diseñar Sistema de Evaluación para las asignaturas de su especialidad Elaborar diagnósticos especialidad. curriculares en su • Evaluar Procesos de enseñanza-aprendizaje de su especialidad • Desarrollar e impulsar acciones de vinculación entre la enseñanza de los aspectos teóricos y experimentales de su especialidad. La maestría ha sido planeada para que los alumnos de tiempo completo terminen el programa en 4 semestres consecutivos a partir de la fecha de inscripción, mientras que, los alumnos de tiempo parcial la realicen en 6 semestres consecutivos a partir de la fecha de inscripción. Alumnos de la primera generación de la Maestría en la Enseñanza de las Ciencias de la UANL con especialidad en Física Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 57 �Maestría en la enseñanza de las ciencias RESULTADOS A dos años de su inicio las expectativas se han cumplido. Ya que a enero de 1999 más de 140 profesores han terminado satisfactoriamente los créditos del programa (ver tabla 1) y a partir del mes de febrero se inició el proceso de la obtención del grado tal como lo dispone el reglamento de exámenes de estudios de postgrado. En el programa han participado como alumnos, maestros de las siguientes dependencias de la UANL: Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Civil, Química, Físico Matemáticas, Facultad de Enfermería, Facultad de Ciencias Políticas Salud Pública, Biología, Ciencias de la Tierra y de las Preparatorias Alvaro Obregón, Técnica Médica, Pablo Livas, Preparatoria No. 1, 2, 3, 7, 7 Ote., 8, 9, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 23, 24, por mencionar algunas. TABLA I ESPECIALIDAD ALUMNOS QUE TERMINARON ALUMNOS EN PROCESO QUIMICA 24 12 FISICA 47 18 MATEMASTICAS 37 26 BIOLOGIA 37 19 TOTAL 145 75 ALCANCE Y PERSPECTIVAS Próximamente iniciará el Programa Doctorado en la Enseñanza de las Ciencias. La tendencia demanda un preparación avanzados y teoría de la 58 requeridas para el ejercicio del trabajo docente y la aplicación del método científico en el proceso de enseñanza - aprendizaje. Todo ello es necesario en áreas tales como las ciencias básicas así como lo es la especialización en el trabajo de investigación científica. Es claro que este esfuerzo representa sólo el 1er. paso para la formación del docente y en todas las áreas se deberán implementar programas de ciencias sociales y humanísticas y por supuesto para la formación de maestros especializados en la enseñanza de las ingenierías. REFERENCIAS 1. Reyes Tamez. Et al, UANL-Visión Secretaría Académica, UANL. 2006. 2. Maestría en la Enseñanza de la Ciencia. Secretaría Académica, Facultad de Filosofía y Letras, UANL. 1996. de mundial en el ámbito educativo, personal docente con una sólida científica y pedagógica, con profundos conocimientos en la enseñanza, con las habilidades Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 �Entrevista al Dr. Jaime De La Ree López Ingeniería Eléctrica de Potencia: Perspectivas para el siglo XXI♦ Por el Dr. Héctor J. Altuve Ferrer* Dr. Jaime De La Ree López Es originario de Hermosillo, Sonora. Recibió su título de Ingeniero Electricista en el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey en 1980. Posteriormente recibió los grados de Maestría y Doctorado en la Universidad de Pittsburgh en 1981 y 1984 respectivamente. Hoy en día el Dr. De La Ree es Profesor Asociado del Departamento de Ingeniería Eléctrica de Virginia Polytechnic Intitute and state University (Virginia Tech), donde ha laborado los últimos 14 años. Su área de interés es en sistemas eléctricos de potencia, con énfasis en mediciones precisas y aplicaciones de las mismas en las áreas de control y protección. El Dr. De La Ree es miembro del Instituto de Ingenieros en Electricidad y Electrónica (IEEE), y participa activamente en el trabajo de las Sociedades de Ingeniería de Potencia y de Aplicaciones Industriales de este Instituto, así como en su Comité de Protección. ¿Cuáles son las perspectivas de la ingeniería eléctrica de potencia para el siglo XXI? * La realidad es que la ingeniería eléctrica de potencia debe, como otras ramas de ingeniería básica, como son la ingeniería civil, mecánica térmica, etc., ser considerada como una de las ramas de trabajo de vital importancia para el desarrollo de cualquier grupo social. Es verdad que hay otros campos de la ingeniería eléctrica que parecen ser más glamorosos o de un valor actual mayor que el de potencia; sin embargo, ♦ Entrevista realizada en el marco del Encuentro Internacional de Educación de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, organizado por la FIME del 30 de noviembre al 4 de diciembre de 1998. Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol.II, No.3 Presentación del Dr. De La Ree (Izq.) por parte del Dr. Altuve (Der.) durante el “Encuentro Internacional de Educación de Ingeniería Mecánica y Eléctrica” todos y cada uno de estos sistemas avanzados de comunicación, cómputo, control, etc., dependen para su operación correcta de un sistema de potencia de suministro robusto y confiable. † ¿Qué requerimientos curriculares establecen esas perspectivas? El sistema de potencia, constituido por la generación, transmisión y la distribución, es sin duda, uno de los sistemas más complejos en operación hoy en día. El uso de sistemas avanzados de protección, supervisión, medición, comunicación y control es indispensable para la operación confiable y correcta de este sistema. El constante incremento de la carga, unido a la lentitud de crecimiento de la capacidad de generación instalada, han llevado al sistema de potencia a límites de operación que requieren sistemas de protección y control no sólo de tipo local, sino global. Esto en cierta forma nos indica que los * Profesor - Investigador, Doctorado en Ing. Eléctrica, FIME-UANL. 59 �Entrevista al Dr. Jaime De La Ree López, Ingeniería Eléctrica de Potencia: Perspectivas para el siglo XXI ingenieros en potencia deberán tener conocimientos amplios en energía y potencia, pero también en los otros campos de la ingeniería eléctrica, como son las áreas de comunicación, control y protección digital, y sistemas avanzados de cómputo. ¿Qué especialidades dentro de la ingeniería son preferidas por los estudiantes en la actualidad? ¿Es la ingeniería eléctrica de potencia una de las especialidades preferidas? El mercado de trabajo actual está sin duda ligado a sistemas avanzados de cómputo para los estudiantes de ingeniería, puesto que es fácil entender que resultarán en un empleo casi seguro al final de los estudios profesionales. Por otra parte, el proceso de desregulación de las empresas eléctricas en los Estados Unidos, ha resultado en la reorganización de estas empresas con un gran énfasis en los aspectos económicos de la operación del sistema y la venta de energía y, en cierta forma, al menos durante un corto período de tiempo, en una pérdida del interés en los aspectos ingenieriles de las mismas. Por supuesto, este proceso ha de persistir por un corto período de tiempo, al final del cual el interés por la ingeniería en estas empresas, regresará a su nivel normal y se necesitará personal capacitado en todos los aspectos mencionados anteriormente. ¿Qué puede hacerse en su opinión para atraer el interés de los estudiantes hacia la ingeniería eléctrica de potencia? Posiblemente las universidades no pueden hacer mucho para despertar el interés de los estudiantes mientras el mercado de trabajo para estos ingenieros sea el actual. Es necesario inicialmente recibir el apoyo de la industria en lo referente a información del tipo de ingenieros que la misma necesita, las oportunidades de 60 trabajo disponible y, si es posible, las perspectivas a futuro de sus necesidades. Mientras tanto, las universidades pueden trabajar en hacer los cambios de estructura curricular que les permitan adaptarse en forma rápida a los cambios industriales. Para citar un ejemplo, la universidad de Iowa y Virginia Tech están trabajando en forma conjunta para desarrollar un “WWW Site” el cual incluye temas relacionados con la ingeniería eléctrica de potencia en forma modular. Estos módulos podrán ser utilizados por los usuarios para desarrollar cursos de instrucción en diferentes tópicos de esta área de la ingeniería. Para más información en este último tema, los interesados se pueden comunicar conmigo por correo electrónico jreelope@vt.edu y les regresaré a vuelta de correo la dirección de WWW para que puedan inspeccionar los módulos que hasta el momento han sido desarrollados. Dr. Jaime De La Ree López Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol.II, No.3 �Encuentro Internacional en Educación de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Jesús Moreno López* Este encuentro se celebró del 30 de Noviembre al 4 de Diciembre de 1998 y en él participaron 11 conferencistas extranjeros (científicos y tecnólogos), provenientes de Estados Unidos, Canadá, Francia, Inglaterra y China, así como 14 conferencistas del estado de Nuevo León y 4 de otros estados del país. desempeñarán será altamente demandante. Hizo notar, por ejemplo, que la sociedad del Siglo XXI será primordialmente una sociedad de información, generada en mayor cantidad y rapidez, por lo que la enseñanza universitaria deberá permitir que nuestros futuros egresados tengan la capacidad de discernir lo que es importante y lo que es superfluo. * Los días 30 de Noviembre y 1 de Diciembre de 1998 se dictaron 11 conferencias de tres tipos: En las conferencias relacionadas con las tendencias de la ingeniería se analizó tanto el futuro de las diferentes áreas de la ingeniería, como los desarrollos tecnológicos que se presentarán, así como la problemática de su enseñanza. Uno de los aspectos en los que se insistió con frecuencia fue en la necesidad de vincular la enseñanza de la ingeniería con la práctica. También se hizo énfasis en la formación integral de los profesionistas, así cen la conveniencia de aplicar una enseñanza que permita el desarrollo de habilidades de inter-relación personal, como comunicación oral y escrita, trabajo en equipo y la participación en proyectos interdisciplinarios. a) Conferencias relacionadas con la educación universitaria y su futuro. b) Conferencias relacionadas con las tendencias de la ingeniería y su enseñanza. c) Conferencias relacionadas con la problemática de la acreditación de los programas de ingeniería. En la conferencia “La Universidad en el Siglo XXI”, dictada por el Prof. G. Rhoades, de la Universidad de Arizona, EUA, se planteó que algunos modelos educativos en la enseñanza de la ingeniería tienen enfoques básicamente orientados a la educación mas que a la investigación, en otros se aplica una tecnología educacional más acorde con los criterios de ABET, insistiendo en una educación integral, mientras que en otros se hace énfasis en la creación de nuevos productos y nuevos sistemas. El Prof. Rhoades hizo notar que el desarrollo de la universidad mexicana debería estar basada en nuestros rasgos culturales, buscando solucionar los problemas propios de nuestro país. Por su parte, el Maestro Javier Mendoza, de la ANUIES en su conferencia “La Universidad Mexicana del Siglo XXI”, describió los distintos escenarios (demográficos, políticos, económicos, sociales) que a su vez son los retos que la universidad mexicana deberá enfrentar, es decir que el entorno en el que los futuros egresados se Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 En las mesas redondas, además de analizar lo expuesto en las conferencias, los ponentes del sector industrial hicieron patente la conveniencia de que los profesores tuvieran una práctica profesional, a través de estancias en la industria o proyectos de servicio y desarrollo tecnológico, y “join ventures” entre las universidades y la industria. A la vez, se validó la importancia de ofrecer una formación integral, que favorezca el desarrollo personal y profesional, así como el autoaprendizaje. Las conferencias sobre acreditación, impartidas por el Dr. George Peterson, Director Ejecutivo de ABET (Accreditation Board for Engineering and Technology) y por el Ing. Fernando Ocampo Canaval, Director del Consejo del CACEI (Comité de Acreditación para la Enseñanza de la Ingeniería), permitieron comparar los modelos de acreditación aplicados en Estados Unidos y * Secretario Académico de la FIME, UANL. 61 �Encuentro internacional de la ingeniería mecánica y eléctrica México, percibiéndose que en Estados Unidos, participa activamente la industria en los procesos de acreditación a diferencia de México, en donde primordialmente son académicos los involucrados en las evaluaciones. Talleres sobre acreditación Se efectuaron dos talleres sobre los aspectos relacionados con la acreditación, el primero con la participación del Dr. Miguel García, de la U.A.N.L., el Dr. George Peterson de ABET, y el Ing. Fernando Ocampo Canaval, de CACEI, y el segundo, con la participación del Dr. Eleuterio Zamanillo, Consultor en Educación Universitaria, el Ing. Jesús Moreno López Secretario Académico de la FIME y el Ing. Juan Diego Garza González, Secretario de Planeación y Desarrollo de la FIME. En el primer taller se describió, por parte del Dr. García, los aspectos en los cuales está trabajando la U.A.N.L. para lograr la acreditación ante SACS, haciendo notar que el interés de la institución es buscar una evaluación de los resultados en función de la misión y 62 objetivos de la Universidad, a fin de ser la primera institución de educación superior pública del país en lograr la acreditación ante aquel organismo, mencionando que uno de los principales retos de nuestra institución es demostrar que la enseñanza universitaria contempla una formación integral, por lo que ya se ha buscado incorporar al curriculum de licenciatura materias formativas, en un programa llamado de Materias Generales; también se señaló como reto adicional el procurar que todos los docentes de la U.A.N.L. tengan un postgrado en su campo académico de desempeño. El Dr. G. Peterson abundó en los criterios de acreditación considerados por ABET, especialmente los relacionados con los alumnos, los maestros y los resultados de la institución; en el caso de los alumnos señaló que la enseñanza de la ingeniería debe contemplar conocimientos sólidos de ciencias básicas, previos a los de la ingeniería que será su área de trabajo; los maestros, por su parte, deberán esforzarse por desarrollar una enseñanza que claramente permita la aplicación de los conocimientos, además de desarrollar mecanismos que faciliten la educación integral y el desarrollo de habilidades y actitudes positivas en los estudiantes; nuevamente se enfatizó que para el año 2000, ABET tomará en cuenta la eficiencia en el cumplimiento de los objetivos, comparando los resultados con lo que la institución declara que pretende lograr. Por su parte, el Ing. Fernando Ocampo señaló que desde 1995 hasta la fecha, en nuestro país se han evaluado 14 programas de ingeniería de los que 13 han sido acreditados; describió además las principales diferencias entre el modelo de acreditación norteamericano y el mexicano y ejemplificó con algunas de las experiencias de evaluación, las dificultades a las que pueden enfrentarse las instituciones al solicitar la acreditación de sus programas. En el segundo taller, el Ing. Juan Diego Garza, basándose en un documento de CACEI, describió la Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 �Jesús Moreno López metodología que se sigue para la acreditación de los programas de ingeniería, haciendo notar la importancia de la evaluación previa que los CIEES efectúan, puesto que ante ese diagnóstico la institución puede desarrollar acciones sobre puntos específicos que deben corregirse o mejorarse. El Ing. Jesús Moreno López hizo notar que, en el último año, en la FIME se hizo un profundo análisis de sus procesos educativos y describió algunos aspectos del diagnóstico resultante; también describió en forma general los programas formativos que se incorporarán a los currícula de todas las licenciaturas de la UANL, señalando además la importancia de mejorar todos los procesos de enseñanza– aprendizaje, especialmente lo relacionado con la formación de profesores. El Dr. Eleuterio Zamanillo presentó algunos de los resultados del autodiagnóstico de la FIME, referentes a la eficiencia en las asignaturas de los primeros semestres, así como la eficiencia terminal; por otra parte, señaló resultados de los estudios de demanda de nuestros egresados, y la posición de la FIME en el contexto regional y nacional; posteriormente, describió el modelo de currículum propuesto para la reforma académica, que debe ser flexible e incorporar asignaturas tanto formativas como de ciencias básicas, y por supuesto ingenierías básicas y de aplicación, en función del perfil buscado en cada carrera. Talleres de análisis sobre las tendencias de la Ingeniería Los días 3 y 4 de Diciembre se desarrollaron siete talleres; los temas fueron: Eléctrica, Mecánica, Materiales, Térmica y Fluidos, Automatización y Control, Electrónica y Comunicaciones y Computación. En ellos se analizó la información obtenida en los días anteriores, especialmente en los aspectos de Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 prospectiva de las ingenierías, su futuro, los retos de su enseñanza, los requisitos académicos y las características de los maestros. De hecho, con estos talleres se inició el análisis de los programas actuales, con el fin de incorporar modificar los programas de las asignaturas que no correspondan con la realidad actual y los requerimientos futuros. Conclusiones 1. Lo expuesto sobre tendencias, metodología de la enseñanza, formación humana y profesional de estudiantes y profesores, valida lo que previamente se había concluido en la FIME con base en los autodiagnósticos. 2. También valida lo que se ha contemplado para la reforma académica, es decir que debe ser integral, revisando todos los procesos del sistema de la FIME (académicos, administrativos, financieros, de infraestructura, etc.) 3. Es importante que todos los sectores de la FIME estén involucrados y comprometidos en esta REFORMA ACADÉMICA INTEGRAL. 63 �Titulados a nivel Doctorado en la FIME Julio de 1998 - Enero de 1999 Roberto Villarreal Garza* DR. MARÍA IDALIA DEL CONSUELO GOMEZ DE LA FUENTE Resumen En el trabajo que presentó se estudia el comportamiento involucrado en el procesamiento de dos materiales cerámicos (CaZrO3 y MgAl2O4) bajo un campo de microondas en la frecuencia de 2.45 GHz. Con este propósito se mezclaron materiales en proporciones estequiométricas 1:1 molar y se corrieron experimentos en una cavidad resonante de microondas con una fuente de energía de hasta 3000 Wats de potencia, alcanzándose las temperaturas termodinámicamente necesarias para llevar a cabo los procesos de reacción del circonato de calcio y del espinel alúmina-magnesio. Egresada en 1989 de la Universidad Autónoma de Tamaulipas como Lic. en Docencia Superior con especialidad en Físico Matemático. Se analizaron metalográfica, química y microscópicamente las muestras obtenidas, los resultados obtenidos proporcionaron los datos necesarios para sugerir los mecanismos de reacción involucrados mediante el análisis de un diseño de experimentos en el que intervienen las variables requeridas para la obtención de los procesos observados (masa, grado de compactación y potencia aplicada). Obtuvo la Maestría en Ingeniería Mecánica con especialidad en Materiales en la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la Universidad Autónoma de nuevo León en 1994. Ha impartido cátedra de Matemáticas en: FIMEUANL 1994-95; ITESM 1994; UAT 1990-92. Ha participado en congresos nacionales e internacionales y actualmente es candidata a Investigadora dentro del Sistema Nacional de Investigadores. El análisis se complementó mediante el procesamiento de dos materiales con estructuras cristalinas similares a las tratadas aquí, como son el titanato de bario y el espinel alúmina-cinc, encontrándose que las diferencias están en función de los elementos que reaccionan. * Título obtenido: Doctor en Ingeniería de Materiales Nombre de la tesis: Tratamiento térmico en una aleación de aluminio 6063. Fecha de examen: 18 de Noviembre de 1998. Asesor: Dr. Juan Antonio Aguilar Garib * 64 Sub-Director de Postgrado, FIME-UANL. Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 �Titulados a nivel Maestría en la FIME Julio 1998 - Enero 1999 Roberto Villarreal Garza* Jesús Díaz Ayala, M.C. Ingeniería Mecánica, especialidad en Diseño Mecánico, “Diseño de una práctica de laboratorio de física: fuerza en equilibrio”, 13 de Julio de 1998. Tomás Lozano Ramirez, M.C. Ingeniería Mecánica, especialidad en Materiales, “Compatibilización de materiales plásticos mezclas PET-HDPE”, 15 de Julio de 1998. Leticia Flores Moreno, M.C. Administración, especialidad en Relaciones Industriales, “Diseño de un programa de formación para la facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica”, 15 de Julio de 1998. Antonio Ibarra García, M.C. Administración, especialidad en Relaciones Industriales, “Perfil académico actual requerido en el sector empresarial del ingeniero mecánico administrador y del ingeniero administrador de sistemas”, 27 de Julio de 1998. M.C. Arturo Rodríguez García, Administración, especialidad en Diseño Mecánico, “Perfil académico actual requerido en el sector empresarial del ingeniero administrador y del ingeniero administrador de sistemas”, 27 de Julio de 1998. Ramón Patricio Venegas Hernández, M.C. Administración, especialidad Relaciones Industriales, “Perfil actual requerido en el sector empresarial del ingeniero mecánico administrador de sistemas”, 27 de Julio de 1998. Juan de Dios Esparza Rentería, M.C. Ingeniería Mecánica, especialidad en Diseño Mecánico, “Control de ruido en sistemas de aire acondicionado”, 28 de Julio de 1998. María Margarita Cantú Villarreal, M.C. Administración, especialidad en Relaciones Industriales “Aplicación práctica de un assesment center”, 28 de Julio de 1998. Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 Patricia Rodríguez González, M.C. Administración, especialidad en Relaciones Industriales, “Aplicación práctica de un assesment center”, 28 de Julio de 1998. José Eloy Vargas Rocha, M.C. Ingeniería Mecánica, especialidad en Térmica y Fluidos, “Sistemas de potencia oleohidráulica”, 28 de Julio de 1998. Eduardo A. Castillo Montemayor, M.C. Ingeniería Eléctrica, especialidad en Potencia, “Teoría electromagnética”, 28 de Julio de 1998. Iris Nancy Méndez Cavazos, M.C. Administración, especialidad en Relaciones Industriales, “Perfil requerido del egresado de ingeniero mecánico electricista”, 6 de Agosto de 1998. Alejandro Leopoldo Zambrano de la Garza, M.C. Administración, especialidad en Relaciones Industriales, “Administración de proyectos de construcción”, 7 de Agosto de 1998.* Elías Ramón Leal Rangel, M.C. Administración, especialidad en Relaciones Industriales, “Análisis comparativo de métodos de reclutamiento y selección de personal”, 13 de Agosto de 1998. Elisa Sánchez Cabello, M.C. Administración, especialidad en Sistemas, “Uso de multimedia como herramientas de apoyo en la enseñanza de la física en el laboratorio en educación media superior”, 17 de Agosto de 1998. Maricela Esther Covarrubias, M.C. Administración, especialidad en Relaciones Industriales, “La calidad como meta de la organización”, 19 de Agosto de 1998. Rafael Sanmiguel Flores, M.C. Administración, especialidad en Relaciones Industriales, “La calidad como meta de la organización”, 19 de Agosto de 1998. * Sub-Director de Postgrado de la Facultad de Ing. Mecánica y Eléctrica, UANL. 65 �Titulados a nivel Maestría Julio 1998 - Enero 1999 Ciro Calderón Cárdenas, M.C. Ingeniería Eléctrica, especialidad en Electrónica, “Redes locales y Conectividad”, 24 de Agosto de 1998. María Norma Martínez Lozano, M.C. Administración, especialidad en Finanzas, “Tratado de libre comercio de América del Norte”, 24 de Agosto de 1998. M.C. Eduardo Pérez Martínez, Administración, especialidad en Finanzas, “Alianzas estratégicas de las empresas”, 3 de Septiembre de 1998. David Cavada Hernández, M.C. Ingeniería Eléctrica, especialidad en Electrónica, “Autosintonización de lazos de control PID en controladores”, 15 de septiembre de 1998. Felipe de Jesús Díaz Morales, M.C. Administración, especialidad en Producción y Calidad, “Implementación de un sistema de aseguramiento de calidad para la empresa DYMO PLASTICOS, S.A., con el fin de obtener la certificación a la norma ISO-9002”, 28 de Septiembre de 1998. Daniel Posadas Sánchez, M.C. Ingeniería Eléctrica, especialidad en Potencia, “Aplicación de redes neuronales artificiales a la protección de distancia”, 5 de Octubre de 1998. Laura López Chávez, M.C. Administración, especialidad en Relaciones Industriales, “Análisis de la psicología del estudiante un enfoque al aprendizaje”, 8 de Octubre de 1998. Erendida Judith Martínez Alcantar, M.C. Administración, especialidad en Investigación de Operaciones, “Análisis de la competividad del egresado de F.I.ME. de la U.A.N.L.”, 9 de Octubre de 1998. Nahum Azael Rodríguez Quiroga, M.C. Ingeniería Mecánica, especialidad en Materiales, 66 “Efectos de los carburos en el desgaste del acero AISI D2”, 13 de Octubre de 1998. Oswaldo Luis Montelogo González, M.C. Ingeniería Mecánica, especialidad en Materiales, “Estudio de microestructuras denoríticas mediante análisis fractal”, 26 de Octubre de 1998. M.C. Juan Antonio González Guevara, Administración, especialidad en Producción y Calidad, “La calidad como factor de decisión para la adquisición de un automóvil nuevo”, 26 de Octubre de 1998. Manuel Amarante Rodríguez, M.C. Ingeniería Eléctrica, especialidad en Control, “Ambiente computacional para simulación, análisis y diseño de sistemas de control automático”, 30 de Octubre de 1998. Marco Antonio Escobar Vera, M.C. Ingeniería Eléctrica, especialidad en Telecomunicaciones, “Diseño de una red de comunicaciones para la monitorización de disturbios eléctricos en sistemas de potencia”, 7 de Noviembre de 1998. José Paz Pérez Padrón, M.C. Ingeniería Eléctrica, especialidad en Control, “Análisis de estabilidad de redes neuronales dinámicas”, 19 de Noviembre de 1998. Alfonso López Delgado, M.C. Ingeniería Eléctrica, especialidad en Potencia, “Elementos CUFP en sistemas eléctricos para el control generalizado de flujos de potencia”, 26 de noviembre de 1998. Joel González Marroquín, M.C. Ingeniería Mecánica, especialidad en Térmica y Fluidos, “Determinación experimental de coeficiente de transferencia de calor para convección libre y forzada”, 11 de Diciembre de 1998. Jesús Luis de la Torre Saldaña, M.C. Ingeniería Mecánica, especialidad en Térmica y Fluidos, “Efectos de la presión del vapor sobre el coeficiente de Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 �Roberto Villarreal Garza transferencia de calor por convección libre”, 11 de Diciembre de 1998. Ariadne Beatriz Sánchez Ruiz, M.C. Administración, especialidad en Relaciones Industriales, “Proyecto para un programa de capacitación para maestros de sistemas operativos de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica”, 15 de Diciembre de 1998. José Encarnación Castillo Barrera, M.C. Ingeniería Mecánica, especialidad en Térmica y Fluidos, “Normalización en el diseño y construcción de bombas centrífugas horizontales para procesos”, 17 de Diciembre de 1998. Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol. II, No.3 Humberto Figueroa Martínez, M.C. Ingeniería Eléctrica, especialidad en Electrónica “Autoevaluación y comprobación de calidad de aprendizaje en electrónica”, 18 de Diciembre de 1998. Dolores Estela Santa María Estrada, M.C. Ingeniería Eléctrica, especialidad en Electrónica, “Interconectividad e interoperabilidad de redes de computadores”, 18 de Diciembre de 1998. José Florencio Silva García, M.C. Ingeniería Eléctrica, especialidad en Electrónica, “Autoevaluación y comprobación de calidad de aprendizaje en electrónica”, 18 de Diciembre de 1998. Romualdo Vega Cepeda, M.C. Administración, especialidad en Relaciones Industriales, “Formación de recursos humanos para las empresas en el siglo XXI”, 27 de Enero de 1999. 67 �Elecciones para Director Benito S. Garza Espinosa* En el mes de octubre de 1998 la Dirección de la F.I.M.E., recibe una copia del oficio girado al Dr. Reyes S. Tamez Guerra, Rector de la U.A.N.L., por la Junta de Gobierno que preside el Ing. Jorge M. Urencio Abrego, recordando que el 23 de abril de 1999, vence el periodo del Ing. Cástulo E. Vela Villarreal como director de la F.I.M.E. y que se proceda a iniciar lo correspondiente a la próxima elección para director. En cumplimiento de lo requerido, el día 21 de octubre de 1998 se celebra junta extraordinaria de maestros, en la que se nombran los representantes para la Comisión de Vigilancia Electoral, quedando integrada por los siguientes maestros: M.C. Benito S. Garza Espinosa, M.C. Abel Montemayor Alanís, e Ing. Graciano González Alanís. Al mismo tiempo el alumno José Francisco Treviño Casas Presidente de la S.A.F.I.M.E. convoca a junta de representantes alumnos en donde se eligió a Máximo Rodríguez Espiricueta, Germán Corrales González y Ricardo Hernández Moreno, quienes, con los maestros mencionados integran la Comisión de Vigilancia Electoral, quedando como Presidente el M.C. Guadalupe Evaristo Cedillo Garza en su carácter de consejero maestro. El día 26 de octubre la Comisión de Vigilancia Electoral publica la convocatoria para el registro de candidatos a la elección de director de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica para el periodo 1999-2002. El 28 de octubre de 1998 a las 8:00 horas quedó instalada la Comisión de Vigilancia Electoral en la biblioteca de esta facultad. El 29 de Octubre, el Ing. Cástulo E. Vela Villarreal solicita su registro ante la Comisión de Vigilancia Electoral, en compañía de un grupo de maestros, siendo aceptado su registro el día 30 de octubre por cumplir con todos los requisitos y normas de la convocatoria. Siendo las 18:00 horas el día 30 de octubre se cerró el registro de candidatos a la elección de director, quedando como único candidato registrado el Ing. Cástulo E. Vela Villarreal. * El día 4 del mes de noviembre en el Auditorio Jorge M. Urencio Abrego (aulas 2 Segundo Piso) se reúne la Comisión de Vigilancia Electoral para dar inicio a la votación de maestros y alumnos en urnas transparentes y selladas y contando con la presencia de los Miembros de la Comisión de Honor y Justicia del H. Consejo Universitario para dar fe de la votación, la cual se llevó a cabo en un ambiente de calma y tranquilidad notándose una gran participación de maestros y alumnos. Siendo las 20:15 horas del día 4 de noviembre de 1998, se da por terminada la votación iniciándose de inmediato el conteo de votos, que arrojó los siguientes resultados: 99.76% para el Ing. Cástulo E. Vela Villarreal 0.24% votos anulados 100% Total A las 19:00 horas del día 9 de noviembre de 1998 se celebra en el gimnasio Ing. Santiago Tamez Anguiano la Junta Directiva Extraordinaria en la que el Presidente de la Comisión de Vigilancia Electoral da un informe de los resultados del proceso, y se nombra a los Ing. Rogelio G. Garza Rivera y Luis Manuel Martínez Villarreal, para completar la terna que se envía a la Junta de Gobierno. * Ingenierías, Enero-Abril 1999, Vol.II, No.3 Secretario Particular de la FIME-UANL. 69 ��� Dublin Core The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/. Title A name given to the resource Ingenierías Description An account of the resource Revista de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la UANL. Publicada a principios de la década de los noventa, editada por Rafael Covarrubias Ortiz. Contiene información sobre las actividades académicas, estudiantiles y administrativas de la Facultad, así como investigación y difusión de la ingeniería. Text A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text. Título Uniforme Ingenierías Año de publicación El año cuando se publico 1999 Volumen Volumen de la revista 2 Número Número de la revista 3 Mes de publicación Mes cuando se publicó Enero-Abril Día Día del mes de la publicación 1 Periodicidad La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual) Tetramestral Relación OPAC https://www.codice.uanl.mx/RegistroBibliografico/InformacionBibliografica?from=BusquedaAvanzada&bibId=1751916&biblioteca=0&fb=20000&fm=6&isbn= Dublin Core The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/. Title A name given to the resource Ingenierías, 1999, Vol 2, No 3, Enero-Abril Creator An entity primarily responsible for making the resource González Treviño, José Antonio, Director Subject The topic of the resource Ciencia Tecnología Ingeniería Investigación Publicaciones periódicas Description An account of the resource Revista de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la UANL. Publicada a principios de la década de los noventa, editada por Rafael Covarrubias Ortiz. Contiene información sobre las actividades académicas, estudiantiles y administrativas de la Facultad, así como investigación y difusión de la ingeniería. Publisher An entity responsible for making the resource available Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Contributor An entity responsible for making contributions to the resource Elizondo Garza, Fernando J., 1954-, Director Méndez Cavazos, Julio César, Editor Date A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource 01/01/1999 Type The nature or genre of the resource Revista Format The file format, physical medium, or dimensions of the resource tex/pdf Identifier An unambiguous reference to the resource within a given context 2020766 Source A related resource from which the described resource is derived Fondo Universitario Language A language of the resource spa Relation A related resource http://ingenierias.uanl.mx/archivo.html Spatial Coverage Spatial characteristics of the resource. San Nicolás de los Garza, N.L., (México) Rights Information about rights held in and over the resource Universidad Autónoma de Nuevo León Rights Holder A person or organization owning or managing rights over the resource. El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores Henryk Bednarczyk IDC Infrasónico Medios didácticos PROMEP