PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE ESCUELA DE INGENIERIA

EVALUACIÓN DEL DESARROLLO DE COMPETENCIAS DE INVESTIGACIÓN EN PREGRADO EN LA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL DE LA PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CHILE

SOFÍA UNDURRAGA PELLEGRINI

Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias de la Ingeniería

Profesores Supervisores: JUAN CARLOS DE LA LLERA MARTIN RICARDO PAREDES MOLINA

Santiago de Chile, Agosto, 2013  2013, Sofía Undurraga Pellegrini

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE ESCUELA DE INGENIERIA

EVALUACIÓN DEL DESARROLLO DE COMPETENCIAS DE INVESTIGACIÓN EN PREGRADO EN LA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL DE LA PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CHILE

SOFÍA UNDURRAGA PELLEGRINI

Tesis presentada a la Comisión integrada por los profesores: JUAN CARLOS DE LA LLERA MARTIN RICARDO PAREDES MOLINA NICOLÁS MAJLUF SAPAG JUAN AGUSTÍN LARRAÍN CORREA PEDRO ALEJANDRO BOUCHON AGUIRRE Para completar las exigencias del grado de Magíster en Ciencias de la Ingeniería

Santiago de Chile, Agosto, 2013

A todos los que me apoyaron en este proceso y me dieron las fuerzas para seguir adelante.

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AGRADECIMIENTOS A todos los que me ayudaron a la confección de este trabajo, principalmente a mis profesores supervisores, a los integrantes del Programa de Investigación en Pregrado de la Escuela de Ingeniería y a los profesores integrantes de la comisión evaluadora.

ii

ÍNDICE GENERAL

DEDICATORIA ................................................................................................................ i AGRADECIMIENTOS ...................................................................................................ii ÍNDICE GENERAL .......................................................................................................iii ÍNDICE DE TABLAS...................................................................................................... v ÍNDICE DE FIGURAS.................................................................................................viii ÍNDICE DE ECUACIONES .......................................................................................... ix RESUMEN........................................................................................................................ x ABSTRACT ..................................................................................................................... xi 1.

INTRODUCCIÓN ................................................................................................... 1 1.1.

¿Por qué es necesario que se fomente la investigación en pregrado? ....................................... 1

1.2.

La Investigación de Pregrado en Ingeniería.............................................................................. 6

1.3. Metodologías de evaluación de competencias de investigación en tres programas de investigación en pregrado ........................................................................................................................ 8 1.4. Características que tienen que tener las oportunidades de investigación para asegurar el aprendizaje de competencias.................................................................................................................. 15

2.

1.5.

Hipótesis .................................................................................................................................. 17

1.6.

Objetivos .................................................................................................................................. 18

INDICADORES Y MÉTODOS DE EVALUACIÓN ......................................... 19 2.1. Competencias de Investigación definidas para la Escuela de Ingeniería de la Pontificia Universidad Católica de Chile ............................................................................................................... 19 2.2. Características que deben tener las actividades de investigación en la Escuela de Ingeniería de la Pontificia Universidad Católica de Chile...................................................................................... 23 2.3. Instrumento de medición .......................................................................................................... 24 2.3.1. Variables del instrumento .................................................................................................... 24 2.3.2. Instrumento ......................................................................................................................... 25 2.4. Población y muestra al cual se realizará el estudio ................................................................ 28 2.4.1. Población ............................................................................................................................. 28 2.4.2. Muestra teórica .................................................................................................................... 28 2.4.3. Muestra real ......................................................................................................................... 30 2.5. Teoría experimental ................................................................................................................. 33 2.5.1. Diseño experimental ............................................................................................................ 33

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2.5.2.

Metodología experimental................................................................................................... 34

2.6. Indicadores de medición .......................................................................................................... 35 2.6.1. Indicadores de Objetivos Generales .................................................................................... 35 2.6.2. Indicadores de Objetivos Específicos .................................................................................. 37 2.7.

3.

Análisis de Datos ..................................................................................................................... 42

EXPERIMENTO ................................................................................................... 46 3.1. Definición de grupos ................................................................................................................ 46 3.1.1. Grupo Piloto Control (GP) .................................................................................................. 46 3.1.2. Grupo Control (G0) ............................................................................................................. 46 3.1.3. Grupo 1 (G1) y su división en los grupos g1 y g1’. ............................................................ 47 3.1.4. Grupo 2 (G2) ....................................................................................................................... 48 3.2. Instancias de medición ............................................................................................................. 48 3.2.1. Intervención Piloto .............................................................................................................. 49 3.2.2. Primera Medición ................................................................................................................ 49 3.2.3. Segunda Medición ............................................................................................................... 50 3.2.4. Tercera Medición ................................................................................................................ 51

4.

RESULTADOS Y ANÁLISIS ............................................................................... 53 4.1. Evolución en diferencias entre Grupos G0 – G1 ..................................................................... 53 4.1.1. Primera intervención ........................................................................................................... 53 4.1.2. Segunda intervención .......................................................................................................... 56 4.1.3. Análisis de la evolución entre ambas intervenciones .......................................................... 57 4.2. Comparación Grupos g1 – G2 ................................................................................................. 62 4.2.1. Análisis de Resultados Grupo g1 ........................................................................................ 62 4.2.2. Análisis de Resultados Grupo G2 ....................................................................................... 65 4.2.3. Análisis de Comparación de Resultados en Grupos G1 – G2 ............................................. 66 4.3.

Análisis exhaustivo de los resultados comparativos entre grupos g1 – G2 ............................. 68

4.4. Análisis de Resultados Comparación Grupos g1 – G2 sin outliers ......................................... 71 4.4.1. Análisis de Resultados Grupo g1 sin outliers...................................................................... 71 4.4.2. Análisis de Resultados Grupo G2 sin la proporción correspondiente a los outliers ........... 75 4.4.3. Análisis de Comparación de Resultados en Grupos g1 – G2 sin outliers ........................... 76 4.5. Análisis de los resultados de los focus group a profesores. ..................................................... 79 4.5.1. Análisis del Focus group FGG2-1 ...................................................................................... 79 4.5.2. Análisis del Focus group FGG2-2 ...................................................................................... 81 4.5.3. Comparación y análisis común de ambas instancias. .......................................................... 83 4.6.

5.

Reducción de las Competencias y Características................................................................... 87

CONCLUSIONES Y TRABAJO FUTURO ........................................................ 92

BIBLIOGRAFÍA............................................................................................................ 95 ANEXOS ....................................................................................................................... 100

iv

ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1-1: Comparación de competencias medidas en otros programas de investigación en Pregrado. ............................................................................................................ 15 Tabla 2-1: Respuesta de los profesores de la Escuela de Ingeniería UC a la pregunta: ¿Cuáles son los beneficios de una oportunidad de investigación? ......................... 20 Tabla 2-2: Respuesta de los profesores de la Escuela de Ingeniería UC a la pregunta: ¿Cuáles son las características de una oportunidad de investigación exitosa?....... 23 Tabla 2-3: Distribución de la muestra de alumnos que no han hecho investigación según sexo y año de carrera. ............................................................................................. 30 Tabla 2-4: Distribución de la Muestra de alumnos que no han hecho investigación según Especialidad............................................................................................................ 31 Tabla 2-5: Distribución de la Muestra de alumnos que no han hecho investigación según Promedio Ponderado Acumulado (PPA) ................................................................ 31 Tabla 2-6: Distribución de la Muestra de alumnos que han hecho investigación según Sexo y año de carrera. ............................................................................................ 32 Tabla 2-7: Distribución de la Muestra de alumnos que han hecho investigación según Especialidad............................................................................................................ 32 Tabla 2-8: Distribución de la Muestra de alumnos que han hecho investigación según Promedio Ponderado Acumulado (PPA) ................................................................ 32 Tabla 2-9: Distribución de la Muestra de alumnos que han hecho investigación según si han realizado alguna investigación previa al primer semestre de 2012. ................ 33 Tabla 4-1: Coeficientes de regresión de las diferencias entre Grupos G0-G1 en ambas intervenciones, considerando competencias a nivel global. ................................... 54 Tabla 4-2: Coeficiente de investigación en regresión de las diferencias entre Grupos G0G1 en ambas intervenciones, considerando competencias a nivel específico. ....... 55 Tabla 4-3: Coeficientes de regresión de comparación de cursos tomados por Grupos G0G1. .......................................................................................................................... 59 Tabla 4-4: Razones de porqué alumnos del Grupo G0 no han realizado investigación. . 60 Tabla 4-5: Razones de los alumnos del Grupo G1 para no postular nuevamente a una OdeI. ....................................................................................................................... 60 Tabla 4-6: Coeficientes de regresión de las experiencias de los Grupos g1- G2, considerando competencias a nivel global. ............................................................ 62 Tabla 4-7: Coeficiente de investigación en regresión de las experiencias de los Grupos g1-G2, considerando competencias a nivel específico. .......................................... 63 Tabla 4-8: Coeficientes de regresión de las experiencias del Grupos g1 con y sin outliers, considerando competencias a nivel global. .............................................. 69 Tabla 4-9: Coeficientes de regresión de las experiencias de los Grupos g1-G2 sin outliers, considerando competencias a nivel específico. ........................................ 72 Tabla 4-10: Coeficiente de investigación en regresión de las experiencias de los Grupos g1-G2 sin outliers, considerando competencias a nivel específico. ....................... 73

v

Tabla 4-11: Coeficientes de regresión de cumplimiento de objetivos de las experiencias y coeficientes de regresión de alcances de investigación, comparando los Grupos g1-G2 sin outliers. .................................................................................................. 77 Tabla 4-12: Reducción de competencias mediante el criterio de la relación frecuencia/puntaje/desviación estándar. ................................................................. 88 Tabla 4-13: Características que deberían tener las experiencias de investigación exitosas agrupadas en los factores dados por los profesores. ............................................... 90 Tabla B-1: Detalle de número de alumnos por especialidad del Grupo G0. ................. 106 Tabla B-2: Detalle de número de alumnos por especialidad del Grupo G1. ................. 107 Tabla C-1: Abreviaciones para las competencias medidas. ........................................... 108 Tabla C-2: Coeficientes de regresión por competencias a nivel específico para comparación entre Grupos G0-G1, primera parte. ............................................... 109 Tabla C-3: Coeficientes de regresión por competencias a nivel específico para comparación entre Grupos G0-G1, segunda parte. .............................................. 110 Tabla C-4: Coeficientes de regresión por competencias a nivel específico para comparación entre Grupos G0-G1, tercera parte. ................................................. 111 Tabla C-5: Coeficientes de regresión por competencias a nivel específico para comparación entre Grupos G0-G1, cuarta parte. .................................................. 112 Tabla C-6: Coeficientes de regresión por competencias a nivel específico para comparación entre Grupos G0-G1, quinta parte. ................................................. 113 Tabla C-7: Coeficientes de regresión por competencias a nivel específico para comparación entre Grupos G0-G1, sexta parte. ................................................... 114 Tabla C-8: Coeficientes de regresión por competencias a nivel específico para comparación entre Grupos G0-G1, séptima parte. ............................................... 115 Tabla C-9: Coeficientes de regresión por competencias a nivel específico para comparación entre Grupos G0-G1, octava parte. ................................................. 116 Tabla D-1: Abreviaciones para las competencias medidas. ........................................... 117 Tabla D-2: Coeficientes de regresión por competencias a nivel específico para comparación entre Grupos G1-G2, primera parte. ............................................... 118 Tabla D-3: Coeficientes de regresión por competencias a nivel específico para comparación entre Grupos g1-G2, segunda parte. ............................................... 119 Tabla D-4: Coeficientes de regresión por competencias a nivel específico para comparación entre Grupos g1-G2, tercera parte. ................................................. 120 Tabla D-5: Coeficientes de regresión por competencias a nivel específico para comparación entre Grupos g1-G2, cuarta parte.................................................... 121 Tabla D-6: Coeficientes de regresión por competencias a nivel específico para comparación entre Grupos g1-G2, quinta parte. .................................................. 122 Tabla D-7: Coeficientes de regresión por competencias a nivel específico para comparación entre Grupos g1-G2, sexta parte. .................................................... 123 Tabla D-8: Coeficientes de regresión por competencias a nivel específico para comparación entre Grupos g1-G2, séptima parte. ................................................ 124 Tabla E-1: Valores de percepción de las experiencias según el Grupo G2, y autopercepción de las mismas según el Grupo g1. ............................................... 125 Tabla F-1: Abreviaciones para las competencias medidas. ........................................... 126 vi

Tabla F-2: Coeficientes de regresión por competencias a nivel específico para comparación entre Grupos g1-G2 sin outliers, primera parte. ............................. 127 Tabla F-3: Coeficientes de regresión por competencias a nivel específico para comparación entre Grupos g1-G2 sin outliers, segunda parte. ............................ 128 Tabla F-4: Coeficientes de regresión por competencias a nivel específico para comparación entre Grupos g1-G2 sin outliers, tercera parte................................ 129 Tabla F-5: Coeficientes de regresión por competencias a nivel específico para comparación entre Grupos g1-G2 sin outliers, cuarta parte. ................................ 130 Tabla F-6: Coeficientes de regresión por competencias a nivel específico para comparación entre Grupos g1-G2 sin outliers, quinta parte. ............................... 131 Tabla F-7: Coeficientes de regresión por competencias a nivel específico para comparación entre Grupos g1-G2 sin outliers, sexta parte. ................................. 132 Tabla F-8: Coeficientes de regresión por competencias a nivel específico para comparación entre Grupos g1-G2 sin outliers, séptima parte. ............................. 133

vii

ÍNDICE DE FIGURAS Figura 4-1: Gráfico de dispersión de lo aprendido en las experiencias, por parte de los alumnos (ordenadas) y por parte de los profesores (abscisas). .............................. 68

viii

ÍNDICE DE ECUACIONES (2-1): Fórmula para calcular el tamaño total de la muestra ............................................. 29 (2-2): Indicador - Proporción entre el número de experiencias de actividades de investigación controlada que logran un cambio y el total de experiencias, bajo la percepción de los alumnos .................................................................................... 36 (2-3): Indicador - Proporción entre el número de experiencias de actividades de investigación controlada que logran un cambio y el total de experiencias, bajo la percepción de los profesores .................................................................................. 36 (2-4): Indicador - Proporción entre el número de experiencias de actividades de investigación controlada que logran un cambio y el total de experiencias, bajo la percepción común de los alumnos y los profesores ............................................... 36 (2-5): Indicador - Proporción entre el desarrollo de competencias de investigación entre los alumnos que participan en actividades de investigación de pregrado y los que no participan en éstas ............................................................................................. 37 (2-6): Indicador - Proporción entre desarrollo de competencias de investigación en alumnos investigadores (en relación al estado final respecto al inicial), y el total de competencias, bajo la percepción de los alumnos .................................................. 38 (2-7): Indicador - Proporción entre desarrollo de competencias de investigación en alumnos investigadores (en relación al estado final respecto al inicial), y el total de competencias, bajo la percepción de los profesores ............................................... 38 (2-8): Indicador - Proporción entre desarrollo de competencias de investigación en alumnos investigadores (en relación al estado final respecto al inicial), y el total de competencias, bajo la percepción común de los alumnos y profesores ................. 39 (2-9): Indicador - Proporción entre características de experiencias de investigación que permiten aprendizaje de competencias en alumnos investigadores, y el número total de características, bajo la percepción de los alumnos .................................... 40 (2-10): Indicador - Proporción entre características de experiencias de investigación que permiten aprendizaje de competencias en alumnos investigadores, y el número total de características, bajo la percepción de los profesores ................................. 40 (2-11): Indicador - Proporción entre características de experiencias de investigación que permiten aprendizaje de competencias en alumnos investigadores, y el número total de características, bajo la percepción común de los alumnos y profesores .... 41 (2-12): Indicador - Proporción entre la intención de una proyección académica futura relacionada a la investigación de los alumnos investigadores y la misma intención en los que no investigan, en relación a investigación en Pregrado ........................ 41 (2-13): Indicador - Proporción entre la intención de una proyección académica futura relacionada a la investigación de los alumnos investigadores y la misma intención en los que no investigan, en relación a investigación en Postgrado ....................... 42 (2-14): Modelo de regresión para determinar diferencias significativas a nivel perceptual del aprendizaje de alumnos que realizaron investigación en las OdeI medidas ..... 43 (2-15): Modelo de regresión para determinar diferencias significativas entre los alumnos que sí realizaron investigación y los que no realizaron investigación ................... 44 ix

RESUMEN La investigación en pregrado se define como una investigación realizada por un alumno durante sus estudios de pregrado bajo la guía de un profesor, con el propósito de realizar una contribución, idealmente original, al conocimiento de una disciplina. Esta clase de investigación beneficia tanto al alumno como al profesor, y también a la institución albergante. Bajo esta premisa, la Escuela de Ingeniería de la Pontificia Universidad Católica de Chile lanzó un nuevo programa (denominado IPre) que busca introducir y motivar a más alumnos en la investigación desde el principio de su carrera. Consecuentemente, el objetivo de esta tesis se centra en la evaluación de este programa en base a las competencias necesarias de aprender por los alumnos para realizar buenas investigaciones, y las características que definen a una buena experiencia de investigación. Para ello se creó un modelo cuantitativo que traduce las percepciones cualitativas de los alumnos y profesores participantes respecto a estas competencias, en parámetros que fueran medibles y comparables. Se tomó a un grupo de 66 alumnos que hicieron una investigación durante el primer semestre 2012 junto a un grupo de control de 347 alumnos que nunca ha realizado investigación. Por otra parte, se analizó a un segmento del grupo de alumnos investigadores (37) y se contrastó su percepción con la de sus profesores guía. Para ambas comparaciones se analizaron las competencias individuales y en términos globales. Los resultados generales de este estudio muestran que el programa IPre está captando a un grupo de alumnos con un perfil previo ya determinado y que podría ser necesario ampliar ese espectro. Además se observa que los profesores involucrados no están satisfechos con la estructura del programa, por lo que se propone reestructurarlo ideando un nuevo set de competencias objetivo y características adicionales que permitan realizar una mejor experiencia de investigación.

Palabras Claves: investigación en pregrado, competencias de investigación, universidades, ingeniería. x

ABSTRACT

Undergraduate research is defined as research conducted by an undergraduate student working under the surveillance of a professor that makes an intellectual or creative contribution to its discipline. This kind of research benefits both the student and the professor involved in it, as well as the institution that houses it. Under this premise, the School of Engineering at the Pontificia Universidad Católica de Chile proposed in 2010 a new program that aims to encourage students to participate in research since the beginning of their studies. The aim of this thesis focuses on the evaluation of the Undergraduate Research program proposed by the School of Engineering, based on the research capacities and outcomes of students after their experience in the program, and the characteristics that define a good research experience. This led to the creation of a quantitative model that deals with qualitative perceptions of students and faculty members regarding these outcomes and translates them in measurable parameters for comparison. This thesis compares a group of 66 students who did research in the first semester of 2012 with a control group (347 students that never did research), and, at the same time, analyzes a part of the group of students who did research (37) and compared their perceptions about their research experience with their advisor´s perceptions. These two comparisons are analyzed thoroughly, in both, general and particular (per-outcomes) terms. The main results of this thesis show that the Undergraduate Research program is attracting a very particular group of students with a specific profile that should be broadened, and that researchers seem not to be satisfied with all of the programs’ structure. A proposed solution is to restructure the program by devising a new puzzle of outcomes to pursue, along with a new set of features that enables a better research experience.

Keywords: undergraduate research, research outcomes, universities, engineering. xi

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1.

INTRODUCCIÓN

1.1. ¿Por qué es necesario que se fomente la investigación en pregrado?

La investigación científica y el desarrollo tecnológico (Investigación y Desarrollo, o I+D) son el motor para aumentar la productividad y en consecuencia afectan positivamente al crecimiento económico de un país (Romer, 1990; Bassanini, Scarpetta, & Visco, 2000). Una comprobación de estas aseveraciones es que generalmente son los países desarrollados los cuales invierten más en Investigación y Desarrollo. Las estadísticas proporcionadas por el Battelle Memorial Institute (2011) indican que un 32% del total del dinero invertido en Investigación y Desarrollo al año 2011fue invertido por EEUU, un 24,5% por Europa, un 13,1% por China, un 11,4% por Japón, y un 4,9% por el resto de América. Además, si se compara al mismo año 2011 el porcentaje del PIB (Producto Interno Bruto) invertido en Investigación y Desarrollo, la lista la lidera Israel con un 4,2%, seguido por Finlandia con un 3,83%, Suecia con un 3,62%, Japón con un 3,47%, Corea del Sur con un 3,4% y Alemania con un 2,85% (Battelle Memorial Institute, 2011).

El fomento económico a la investigación y desarrollo ha sido uno de los temas más recurrentes en Chile en el último tiempo. Actualmente, se plantea que es necesaria mayor investigación e innovación en Chile para lograr un mayor desarrollo-país (OCDE; Banco Internacional para la Reconstrucción y el Desarrollo/Banco Mundial, 2009; Consejo Nacional de Innovación para la Competitividad, 2008). Es por esto, que la Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica (CONICYT), que se dedica a la formación del capital humano y fortalecimiento de la base científica y tecnológica del país, desde el 2005 al 2010 ha aumentado su presupuesto en un 226% para generar fondos gubernamentales destinados al desarrollo de la ciencia, la tecnología y la innovación (CONICYT, 2010). A pesar de esto, el 0,4% del PIB invertido en Investigación y Desarrollo en Chile al 2010 (Dowling, 2012) es lejano a los porcentajes expuestos anteriormente, más aún si se considera que a nivel mundial total se invierte un 2,0% (Battelle Memorial Institute, 2011) y que el promedio de los países pertenecientes a la

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OCED es de un 2,3% (Dowling, 2012; Sánchez, 2012). Por lo tanto, si Chile quiere estar a la altura de los otros miembros de la OCDE y llegar a ser un país desarrollado, es necesario que se invierta aún más en I+D.

Considerando algunas de las premisas anteriores, el Rector de la Pontificia Universidad Católica de Chile Ignacio Sánchez (2012) menciona que en Chile, para continuar en este camino de desarrollo, se debe aumentar la inversión en educación en sus diferentes niveles y muy especialmente en investigación para poder generar nuevo conocimiento y realizar transferencia y aplicación de sus resultados. Además, el Rector menciona que parte de los ejes de trabajo para lograr este crecimiento y aumento de I+D es fomentar la formación e inserción de los investigadores no sólo mediante el apoyo a la formación de doctores (PhD.) sino que también inyectando recursos al importante número de proyectos y centros disponibles, y estimulando la educación científica precoz.

Muchos analistas consideran que el rol de las universidades es crucial en este proceso (Mowery, 2002; Tödtling, 2006). Por ejemplo, en EEUU se comprobó que el dinero invertido en I+D es destinado no sólo a proyectos del mismo gobierno, de las fuerzas armadas o de la industria, sino también y de modo muy significativo en la academia, ya que muchas universidades de ese país no sólo son grandes centros docentes sino que también son grandes centros de investigación (Battelle Memorial Institute, 2011).

La investigación es producción de nuevo conocimiento, y según la Comisión Europea (2003), la sociedad del conocimiento depende de la producción de nuevo conocimiento y su transmisión a través de la educación y el entrenamiento, su diseminación a través de tecnologías de información y comunicación, y su uso a través de nuevos servicios y procesos industriales. Considerando esta afirmación, la misma Comisión Europea (2003) concluye que el rol de las universidades es único porque forman parte de todos estos procesos.

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En Chile, se ha llegado a un consenso de que las universidades tienen el rol de ser el centro de la actividad de investigación nacional, con lo cual adquieren un compromiso con el país de explicar los resultados de sus investigaciones y de establecer cuáles son los temas de investigación que podrían ayudar al desarrollo país (Ramos, 2004). Esto se reafirma con el hecho de que actualmente es en las universidades tradicionales del país donde existe la mayor cantidad de proyectos financiados por CONYCIT (Sanchez, 2012). Todo lo anterior le otorga una enorme responsabilidad a la Pontificia Universidad Católica de Chile (UC) ya que es considerada la universidad líder del país (América Economía, 2011) y la segunda a nivel latinoamericano (QS Top Universities, 2012). Al mismo tiempo, al ser la segunda mayor receptora de recursos estatales para desarrollar investigación aplicada y un modelo para muchas otras Universidades, es importante que su desarrollo sea a su vez innovador y eficaz.

Por otra parte, con el brusco aumento que ha tenido el número de matrículas universitarias abiertas anualmente, creciendo en promedio un 8,3% entre los años 2005 y 2010 en el pregrado (Zapata, Tejeda, & Rojas, 2011), las universidades han tenido que buscar formas de diferenciarse ya que con estas estadísticas se rompe con el esquema antiguo de estas instituciones, la cual correspondía a pocas y de elite. La investigación ha sido una de estas formas de diferenciación, especialmente si se considera que sólo el 2% de las universidades a nivel iberoamericano se puede aproximar al concepto de research university por sus volúmenes de publicación al año (Brunner, 2011).

Para una universidad de investigación o “compleja” (Vial, 2000) como la UC, la investigación –progresivamente– debe ser una de sus funciones fundamentales y un elemento clave en el propio proceso educativo y docente. La aproximación experiencial, más que solamente teórica, que conciben las instancias de investigación a lo largo del desarrollo curricular de una carrera universitaria, crean instancias para desarrollar activamente el aprendizaje; convirtiendo la experiencia educativa en una forma de generación activa de conocimiento, propiciando el aprendizaje desde una perspectiva

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diferente. Existen varios conceptos y teorías que intentan clarificar, desde una aproximación de desarrollo cognitivo, como las diferentes exposiciones de los estudiantes a la materia a conocer inciden en el tipo de competencias, conocimientos y características desarrollables.

Hay que considerar también que, la investigación aplicada vincula a la universidad con la sociedad, incorporando a ella sus objetivos de desarrollo. De acuerdo a lo anterior, se ve que es cada vez más importante que las universidades desarrollen capacidades para la investigación en los estudiantes e incorporen la investigación como estrategia de enseñanza en el currículo (Miyahira, 2009; Ungerfeld, 2004). La forma más tradicional de hacerlo ha sido a través de los estudiantes de postgrado, en especial los de doctorado (Scheele & Brunner, 2009).

Sin embargo, una de las formas en que se ha fortalecido la investigación dentro de las universidades a nivel internacional, de manera de cumplir con ambos roles, ha sido a través del desarrollo de la investigación en pregrado.

La investigación en pregrado se define como una investigación realizada por un alumno de pregrado en colaboración con un profesor que hace una contribución intelectual o creativamente original a su disciplina (Wenzel, 1997). Esta clase de investigación no sólo beneficia la investigación en sí, sino que también contribuye al desarrollo de competencias de formación de los alumnos, al reconocimiento profesional de los profesores y a las instituciones que están involucradas (Osborn & Karukstis, 2009).

Además, en este tipo de instancias, se generan sistemas de aprendizaje de competencias muy diferentes a los establecidos en las clases dictadas como cátedra tradicional, propiciando el desarrollo de competencias (mencionadas anteriormente), capacidades y características distintivas. De acuerdo al concepto de Zona de Desarrollo Próximo, de Lev Vigotsky (2010), el acortar la distancia entre el nivel de desarrollo efectivo del alumno (lo

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que éste es capaz de lograr por si solo) y su nivel de desarrollo potencial (aquello que puede lograr potencialmente con un tutor experimentado) permite la generación de los sistemas y estrategias de aprendizaje mencionados anteriormente. En lo relacionado a la definición antes mencionada de lo que se entiende como investigación de pregrado, la relación exclusiva entre profesor-alumno existente en el proyecto de investigación, permite optimizar las distancias entre el nivel de desarrollo efectivo y potencial del alumno potenciando un aprendizaje más activo, flexible y creativo.

Con el fin de promover y facilitar el desarrollo de la investigación en pregrado, universidades prestigiosas como MIT, Harvard y Stanford han creado programas especialmente diseñados para ello. En particular, en el año 1969, MIT crea uno de los primeros y más prestigiosos programas de investigación en pregrado (UROP), con el fin de que los alumnos se beneficiaran con la experiencia de trabajar con un profesor y fuesen reconocidos por la comunidad por realizar investigación (Merkel, 2001). Luego de más de cuarenta años de existencia, este programa permite a sus alumnos explorar un área académica de interés y prepararse adecuadamente para un posible postgrado(MIT's Undergraduate Research Opportunities Program (UROP), 2012). Entre los logros institucionales de este programa durante el año 2011 se destaca que: El 50% de sus alumnos de pregrado realiza investigación al año; aproximadamente un 85% de sus alumnos de pregrado ha realizado investigación al menos una vez en su carrera al momento de egresar en diversos proyectos disponibles; y más de la mitad de sus profesores ha dirigido al menos una de estas oportunidades (Massachusetts Institute of Technology, 2012). Además, al mismo año, un 39% de sus alumnos egresados realiza un postgrado inmediatamente (Massachusetts Institute of Technology, 2012).

Gracias a todo este trabajo, los directivos de UROP mencionan que su programa ha logrado que más alumnos sigan investigando en el futuro, que tengan una ventaja comparativa frente a egresados de otras universidades y la universidad tenga más proyectos de investigación desarrollándose paralelamente (Detmer y otros 2011). La gran

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mayoría de las universidades de EEUU que tienen estos programas aseguran tener los mismos beneficios que MIT (Merkel, 2001). Por lo tanto sería factible inferir que si se lograra aplicar este modelo en Chile, se podría eventualmente obtener similares beneficios, e incluso que la UC, siendo pionera en el país, podría llegar a tener los mismos beneficios de MIT.

Considerando todo lo expuesto, es importante potenciar la investigación en pregrado en la Pontificia Universidad Católica de Chile como parte de su rol educativo, de su proceso diferenciador y del cambio y significación de la investigación en las universidades como forma de contribuir al crecimiento de Chile.

1.2. La Investigación de Pregrado en Ingeniería

En el caso específico de los estudios de Ingeniería, al ser una carrera que abarca y contribuye a muchas áreas de conocimiento, tiene la responsabilidad de ser un aporte y líder en este plano por su contribución en la creación de conocimiento y tecnología (Detmer, y otros, 2011).

Según la Dirección de Pregrado de la Escuela de Ingeniería de la Pontificia Universidad Católica de Chile, esta Dirección comenzó desde sus inicios con actividades de investigación durante el pregrado, principalmente a través de memorias para optar al título profesional. A partir del año 1975 estas actividades se abrieron a cursos específicos de la malla curricular, considerados como optativos de profundización dentro de la formación de ingeniero. A estos cursos se les llamó “Trabajo personal dirigido” (TPD), el cual consistía en un trabajo nominal de 5 horas semanales durante el semestre, e “Investigación o Proyecto” (IoP), que consistía de 10 horas semanales nominales de trabajo durante el semestre. Estos cursos eran desarrollados por los departamentos de la misma Escuela. Luego, en el año 2006, se decidió que estos cursos mantendrían su estructura de trabajo semestral, pero que iban a ser creados según la demanda de los

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alumnos y profesores, y no por los departamentos. Esto implica que hasta el año 2011 los profesores y alumnos generaban y evaluaban esos cursos por sus propios medios y sólo contaban con la ayuda administrativa de la Escuela de Ingeniería. En consecuencia, no existía un organismo institucional que administrara estos cursos ni tampoco que promoviera o desarrollara la Investigación en Pregrado (Comunicación personal, Octubre 1, 2012).

El año 2009 desempeñando el cargo de Consejera Estudiantil del Centro de Alumnos de esta Escuela, la autora de esta tesis presentó la inquietud a las autoridades de que no existía una organización especial que difundiese las actividades de investigación durante el pregrado. Acogiendo esta inquietud, el Decano Juan Carlos De La Llera propone no sólo crear esta instancia de difusión sino que también una organización que se preocupara de potenciar estas actividades en todos sus ámbitos.

Por todo lo anterior, la Escuela de Ingeniería UC decidió crear el año 2011 el Programa de Investigación en Pregrado (IPre), cuyo objetivo es promover entre los alumnos de pregrado el desarrollo de actividades de investigación científica en las distintas áreas de la ingeniería y disciplinas afines. Se busca así estimular el desarrollo de competencias de investigación en los estudiantes, habilitándolos para comprender el proceso de investigación y desarrollar herramientas propias de éste, con el fin de contribuir a su desarrollo profesional, motivar y facilitar su inserción en actividades de investigación y promover la innovación y el emprendimiento.

Para lograr su objetivo, IPre busca establecer un sistema articulado de acciones, políticas y estructuras de apoyo, que promueva y facilite el desarrollo de competencias investigativas en los alumnos de pregrado a través de: (i) la gestión de oportunidades de investigación (OdeI) (conservando el formato de trabajo de los cursos TPD e IoP existentes) ofrecidas por profesores, empresas, universidades nacionales y extranjeras e instituciones ligadas a la ciencia aplicada, la innovación y el emprendimiento; e (ii)

8

instancias motivacionales y de difusión que promuevan el desarrollo de una cultura de investigación entre los estudiantes, profesores e instituciones relacionadas (Cuevas, 2012), entre las que se cuenta, por ejemplo la creación de un Journal de investigación para publicar los trabajos de investigación del pregrado. La gestión de OdeI implica administrar la oferta y demanda de actividades de investigación científica que se desarrollan tanto dentro como fuera de la Escuela de Ingeniería UC. Para ello, IPre ha implementado una bolsa de investigación (similar a una bolsa de trabajo) en la que profesores, instituciones académicas nacionales e internacionales y empresas de renombre en el ámbito de la ciencia y la tecnología ofrecen distintas instancias para que los alumnos desarrollen actividades de investigación. Para asegurar que las OdeI contribuyan efectivamente al desarrollo de competencias de investigación en los alumnos de pregrado, se requiere un sistema de seguimiento y evaluación de las actividades que se realizan.

Pero, ¿cuáles son estas competencias de investigación? ¿Qué puede hacerse para asegurar que estas se desarrollen? ¿Existen beneficios adicionales para el alumno? Las respuestas a estas incógnitas son esenciales para diseñar un sistema de evaluación y control óptimo de las oportunidades ofrecidas por programas de investigación como IPre. En la sección siguiente, se describen las metodologías más usadas por expertos en este tema, las que constituyen la base fundamental de sistemas de evaluación de oportunidades de investigación ofrecidas por programas de investigación en pregrado.

1.3. Metodologías de evaluación de competencias de investigación en tres programas de investigación en pregrado

Para medir el impacto de programas como IPre en la formación profesional de alumnos de pregrado, es necesario determinar cuáles son las competencias y beneficios que logran éstos al realizar una oportunidad de investigación. Se sabe que los beneficios de las experiencias de investigación de los alumnos de pregrado son muchos y variados (Lopatto, 2003) y que dependen directamente de la experiencia de investigación vivida, y la

9

percepción que éstos tengan de ella. Dadas las características experienciales de los costos y beneficios asociados a la instancia de investigación, y por lo mismo, a la naturaleza cualitativa de la medición de éstos, su asociación a indicadores cuantitativamente exactos se ve restringida e influenciada por la percepción de los participantes de estas oportunidades.

A pesar de ello, es posible identificar y medir los principales beneficios, agrupándolos en competencias transversales de investigación que contribuyen a la formación personal y profesional del alumno de pregrado. Para esos efectos, revisaron numerosas universidades de prestigio pero, para este documento en particular, se describe y analiza el caso de tres prestigiosas universidades de EEUU, principalmente por el impacto que ha tenido la investigación académica dentro de ese país. La primera (MIT) fue elegida por su gran calidad académica y porque es una universidad modelo para la Escuela de Ingeniería y las dos últimas (Grinnell College y Buffalo State College) fueron seleccionados porque logran hacer un análisis más exhaustivo de las actividades de investigación, y porque incluyen los aspectos analizados en la primera. Dentro de las otras universidades analizadas, buscó información acerca del programa desarrollado en la Universidad de Harvard dado su gran nivel académico. Sin embargo, este programa no publica un método estructurado de medición competencias de investigación en pregrado.

MIT no utiliza una forma particular de medir las oportunidades de investigación en su programa UROP sino que analiza los datos de una sección que se les da en una encuesta anual que realizan a todos los alumnos de pregrado, donde preguntan varios aspectos de la universidad. En la sección de UROP ellos definen los siguientes beneficios de una experiencia de investigación (Wong, 2004): •

Conocer a los profesores.

•

Entender la naturaleza de la investigación y la experimentación en una disciplina particular.

•

Elegir una especialidad.

10

•

Exponer al alumno a la investigación a pesar de que no fuese de su malla curricular específica.

•

Mejorar las técnicas de presentación.

•

Obtener un trabajo de verano remunerado.

Finalmente MIT mide estos beneficios con esta encuesta a los alumnos con una escala Likert de 5 puntos -siendo (1) muy poco, (2) poco, (3) moderado, (4) suficiente y (5) bastante- haciendo la pregunta de si el alumno sintió que la experiencia lo ayudó en cada uno de los aspectos anteriores (Massachusetts Institute of Technology, 2007).

David Lopatto et al (2003) recurrieron a un grupo de profesores del Grinnell College para identificar los principales beneficios mediante una simple encuesta, de preguntas abiertas, que abordaba la siguiente pregunta: ¿Cuáles son los beneficios de una experiencia de investigación exitosa? Los resultados de esta encuesta permitieron definir los siguientes beneficios: •

Aprender un tema en profundidad.

•

Aplicar el conocimiento a un problema real.

•

Aprender a ocupar una metodología apropiada al problema en cuestión.

•

Aprender a trabajar y pensar independientemente.

•

Aprender a diseñar soluciones a los problemas (análisis de datos).

•

Mejorar técnicas de comunicación oral y escrita.

•

Apreciar lo que los científicos de su área realizan.

•

Clarificar planes posteriores de carrera.

•

Aprender a utilizar literatura científica.

•

Ganar experiencia para contribuir a la creación de conocimiento y construir una idea en base a investigaciones anteriores.

•

Hacer conexiones con lo que se aprendió en los cursos.

•

Mantener una relación con un profesor.

11

Además, Lopatto (2009) contrastó estas respuestas con el estudio hecho a los alumnos de la misma institución por Elaine Seymour et al (2002); realizó un análisis factorial, y consiguió resumir la información en 10 ejes de beneficios (estrictamente ligados a las competencias esenciales de investigación):

1. Competencias de interacción y comunicación: Habilidades de comunicación oral, visual y escrita; capacidad de liderazgo; ser parte de una comunidad investigativa; lograr trabajar independientemente; habilidad de colaborar con otros investigadores. 2. Competencias de recolección e interpretación de datos: Habilidad de recolectar datos acorde a un plan establecido; habilidad para interpretar los resultados obtenidos; técnicas de laboratorio; habilidad para resolver problemas técnicos o de procedimiento. 3. Desarrollo profesional: Comprender el comportamiento profesional en la disciplina; comprender las demandas de la carrera en la disciplina; comprender el proceso investigativo en su campo; comprender cómo los profesionales abordan problemas reales. 4. Desarrollo personal: Sentido de realización; tolerancia a la frustración; interés en una disciplina. 5. Competencias de diseño e hipótesis: Habilidad para desarrollar métodos de diseño apropiados; habilidad para integrar la teoría y la práctica; evaluar críticamente hipótesis y métodos existentes en la literatura. 6. Mejora Profesional: oportunidades de publicación; sentido de contribución al conocimiento; oportunidad de generar red de contactos; mejora del currículum profesional y académico; desarrollar una relación cercana con un profesor. 7. Competencias para “leer” la información adquirida: Habilidad para leer y comprender la literatura buscada; habilidad de encontrar e identificar literatura

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relevante; habilidad para ver conexiones con lo aprendido antes o después de la experiencia. 8. Responsabilidad: Aprender técnicas de seguridad; aprender estándares éticos. 9. Síntesis de conocimiento: aprender un tema en profundidad; comprender como las investigaciones actuales se sustentan en investigaciones anteriores. 10. Competencias computacionales (usuario y/o programador).

La profesora

Singer y sus colaboradores del Buffalo State College adaptaron la

metodología utilizada por Lopatto y aplicaron la misma serie de encuestas a profesores para generar su propio grupo de competencias de investigación y diseñar un sistema de evaluación de éstas adecuado para alumnos de pregrado que participaron del programa de investigación de verano de esa institución del año 2007 (Singer & Weiler, 2009). El conjunto de competencias que ellos definieron se agrupó en los siguientes once ejes (Buffalo State University of New York, 2010):

1. Comunicación: Usar y entender el lenguaje profesional y específico de la disciplina; expresar las ideas de manera organizada, clara, concisa y precisa; escribir clara y efectivamente en los formatos específicos de la disciplina. 2. Creatividad: Aportar nuevas perspectivas al problema en cuestión; mostrar la habilidad de abordar problemas desde distintas perspectivas; combinar información en nuevas formas y/o demostrar ingenio intelectual; conectar efectivamente múltiples ideas/perspectivas. 3. Autonomía: Demostrar la habilidad de trabajar independientemente e identificar cuando necesita guía y retroalimentación; aceptar críticas constructivas y aplicar la retroalimentación efectivamente; mostrar un alto nivel de confianza en la capacidad para enfrentar obstáculos; optimizar el tiempo para asegurar que el trabajo se realice y cumplir con plazos.

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4. Habilidad para lidiar con obstáculos: Aprender de los retrocesos y eventos desafortunados y no desanimarse por ellos; mostrar flexibilidad y ganas de tomar riesgos y probar nuevamente. 5. Práctica y proceso de investigación: Demostrar la habilidad de formular preguntas e hipótesis dentro de la disciplina; demostrar la habilidad de identificar adecuadamente y/o generar datos confiables; entender como el conocimiento es generado, valorado y comunicado dentro de la disciplina. 6. Naturaleza del conocimiento disciplinario: Entender la forma en que los profesionales de su disciplina piensan y ven el mundo que los rodea; entender el criterio para determinar qué es valorado como una contribución dentro de la disciplina; saber cuáles son los actuales expertos dentro de la disciplina. 7. Pensamiento crítico y resolución de problemas: Buscar la raíz del problema, buscar formas de hacer las cosas más eficientemente y generar, evaluar y seleccionar alternativas; reconocer los problemas propios de su disciplina y desafiar la forma de pensar establecida cuando es apropiado; reconocer fallas, supuestos y elementos faltantes en sus argumentos. 8. Entender la conducta ética: Entender y respetar los derechos de propiedad intelectual; predecir, reconocer y ponderar los riesgos y beneficios del proyecto para otros; reconocer la gravedad de crear, modificar, malinterpretar o mal informar datos incluyendo omisión o eliminación de datos/resultados o autoría. 9. Desarrollo intelectual: Demostrar un crecimiento desde un pensamiento más básico a uno más complejo en la disciplina; reconocer que los problemas son usualmente más complejos que lo que se pensaban en un principio y que generalmente se prefiere una solución económica a explicación compleja; tener un acercamiento al problema desde una perspectiva que permita aceptar que puede haber más de una explicación o modelo correcto o que incluso puede que no exista solución; mostrar una visión adecuada de la extensión de su propio conocimiento y entendimiento y una valoración a lo desconocido.

14

10. Sentido de pertenencia: Ser parte de una comunidad

investigativa o de una

asociación profesional; mostrar responsabilidad ética. 11. Conocimiento de contenidos y metodologías de investigación: Mostrar un detallado y preciso conocimiento de hechos y conceptos claves; mostrar un profundo conocimiento de los métodos de investigación pertinentes y tener claridad de cómo estos métodos se aplican a la investigación que se está llevando a cabo; demostrar un nivel avanzado en las habilidades requeridas.

Este conjunto de competencias fue incorporado en una encuesta, la cual tenía por objetivos medir la evolución de éstas durante el programa de investigación en pregrado de Buffalo State College, dar información a los alumnos participantes de cuánto habían aprendido, dar herramientas para que pudieran ver sus fortalezas y debilidades, lograr una base de datos que permitiera medir el impacto del programa durante el tiempo y servir como modelo para otras instituciones ligadas a la investigación en pregrado (Singer & Weiler, 2009).

Actualmente, la encuesta es contestada por profesores mentores y alumnos participantes del programa de investigación en pregrado de Buffalo State College en tres ocasiones durante la experiencia de investigación: Al principio, como una forma de conocer el nivel inicial con el que cuentan los alumnos en cuanto a competencias de investigación; luego de transcurrida la mitad del tiempo que dura la experiencia, con el fin de analizar la evolución de los alumnos e identificar los puntos en los que se puede mejorar; y al final de la experiencia, para evaluar el impacto que tuvo la actividad sobre el desarrollo de competencias de investigación en los alumnos de pregrado. La evaluación de cada una de las competencias anteriormente descritas se realiza a través de una escala Likert de 1 a 5, donde (1) indica que el alumno nunca ha manifestado la competencia respectiva y (5) indica que el alumno siempre lo ha hecho. Se incluye también en la evaluación la posibilidad de que el mentor asigne niveles de confianza a sus respuestas con el fin de potenciar la calidad de la evaluación (Buffalo State University of New York, 2010).

15

En la Tabla 1-1 se pueden ver las similitudes de las competencias medidas por las tres universidades estudiadas.

1.4. Características que tienen que tener las oportunidades de investigación para asegurar el aprendizaje de competencias

La centralización de información acerca de las oportunidades de investigación a través de estos programas ayuda no sólo a saber cuántos alumnos están investigando y con quién, sino que también permite saber las características de estas oportunidades y si tienen la calidad necesaria para asegurar el aprendizaje de competencias de investigación. Lopatto (2009) menciona que es necesario tener una estructura definida para asegurar los beneficios anteriormente descritos y procurar que las competencias respectivas sean desarrolladas durante una experiencia de investigación.

Tabla 1-1: Comparación de competencias medidas en otros programas de investigación en Pregrado. MIT

Grinnell College

Buffalo State College

Mejorar las técnicas de presentación

Competencias de interacción y comunicación

Comunicación

Entender la naturaleza de la investigación y la experimentación en una disciplina particular

Competencias de recolección e interpretación de datos.

Conocimiento de contenidos y metodologías de investigación

Exponer al alumno a la investigación a pesar de que no fuese de su malla curricular específica

Desarrollo profesional

-

-

Desarrollo personal

Habilidad para lidiar con obstáculos

-

Competencias de diseño e hipótesis

Práctica y proceso de investigación

-

Mejora profesional

-

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-

Competencias para “leer” la información adquirida

-

-

Responsabilidad

Entender la conducta ética

-

Síntesis de conocimiento

Desarrollo intelectual

Conocer a los profesores

Competencias computacionales (usuario y/o programador) -

Sentido de pertenencia

-

-

Creatividad

-

-

Autonomía

-

-

Naturaleza del conocimiento disciplinario

-

-

Pensamiento crítico y resolución de problemas

Obtener un trabajo de verano remunerado

-

-

-

Para definir esta estructura, Lopatto et al (2003) incluyó en la misma encuesta a los profesores del Grinnell College la siguiente pregunta: ¿Cuáles son las características principales que debería tener una experiencia de investigación exitosa?

Los resultados fueron los siguientes: •

Los alumnos deberían leer literatura científica.

•

Los alumnos deberían diseñar y conducir algún aspecto del proyecto: las oportunidades de investigación deberían existir para explorar la ingenuidad y creatividad del alumno.

•

Los estudiantes deberían trabajar solos y trabajar con un equipo de pares. Además debería existir una asesoría real del profesor o encargado.

•

El alumno debería sentir este proyecto como propio.

•

El alumno debería ser capaz de dominar las técnicas de experimentación y/o análisis de datos acore a su área de investigación.

17

•

El alumno debería tener una oportunidad de desarrollar sus competencias comunicativas tanto orales como escritas.

•

El alumno debería tener una hipótesis clara y acotada para investigar.

•

El profesor debería generar una estructura establecida.

•

El alumno debería tener un objetivo final al cual desea llegar con la experiencia.

•

Se debería incentivar al alumno para llegar al resultado esperado.

•

Debería existir el ambiente para que el alumno logre lo cometido.

•

Los alumnos deberían tener la oportunidad de asistir a reuniones profesionales.

•

El alumno debe ser “pagado” mediante dinero o créditos.

En el caso del programa de investigación en pregrado de Buffalo State College utilizan las mismas características dadas por Lopatto y además las controlan mediante la misma encuesta de competencias haciendo distintas preguntas en las mismas tres ocasiones durante la experiencia de investigación: Al principio, buscan ver qué aspectos de la investigación que van a realizar durante el semestre conocen los alumnos; luego de transcurrida la mitad del tiempo que dura la experiencia, preguntan ciertos aspectos de esta metodología con el fin de realizar las recomendaciones correspondientes, y al final preguntan los alcances de la investigación y si la forma de realizarla fue la que se acordó (Buffalo State University of New York, 2010).

1.5. Hipótesis

Las actividades de investigación de pregrado impartidas por la Escuela de Ingeniería de la Pontificia Universidad Católica de Chile potencian el desarrollo de competencias esenciales para la formación profesional de alumnos de ingeniería.

18

1.6. Objetivos

El objetivo principal de este trabajo es analizar y dar los lineamientos para mejorar el impacto de las actividades de investigación de pregrado administradas por IPre en la formación de alumnos de la Escuela de Ingeniería.

Se definen como objetivos específicos: •

Definir cuáles son las competencias esenciales para la formación profesional de un ingeniero de la Pontificia Universidad Católica de Chile que son potenciadas con una investigación.

•

Analizar si los alumnos de pregrado de la Escuela de Ingeniería que han realizado investigación tienen una ventaja comparativa frente a los alumnos que no la han realizado, mediante la evaluación del nivel de desarrollo de estas competencias esenciales para su formación profesional que se desarrollan en una investigación.

•

Analizar si las oportunidades de investigación en pregrado administradas por IPre aportan al aprendizaje de tales competencias esenciales de investigación.

•

Definir cuáles son las características de una oportunidad de investigación que aportan al desarrollo de esas competencias esenciales.

•

Analizar la incidencia de la participación en una actividad de investigación en la intención de una proyección académica futura relacionada a actividades de investigación, entre los alumnos que participan en actividades de investigación de pregrado y los que no participan.

•

Definir un modelo e indicadores de medición que permita realizar los análisis definidos anteriormente.

19

2.

INDICADORES Y MÉTODOS DE EVALUACIÓN

2.1. Competencias de Investigación definidas para la Escuela de Ingeniería de la Pontificia Universidad Católica de Chile

En base a la revisión bibliográfica descrita anteriormente se decidió que parte importante para medir el éxito de una oportunidad de investigación de este programa en la formación de alumnos era definir las competencias que se cree que éstos deberían lograr en esta experiencia y medir su evolución durante ésta.

Por esta razón, y para validar sus resultados en este contexto específico, se decidió aplicar la misma encuesta que hizo Lopatto a un grupo de profesores. Como se describió en la sección 1.3 de este documento, en esta encuesta la primera pregunta fue: ¿Cuáles son los beneficios que logran los alumnos después de haber pasado por una experiencia de investigación? Esta encuesta se aplicó a 6 profesores de la Escuela de Ingeniería de la Pontificia Universidad Católica de Chile, cuya experiencia en investigación es mundialmente reconocida. Las diferentes respuestas de los profesores a esta pregunta se recopilan en la Tabla 2-1.

Como se puede ver, las respuestas de los profesores están dentro de los rangos esperados de acuerdo a las investigaciones previamente descritas. Por lo mismo, es conducente concluir que la utilización de la metodología de investigación de Lopatto y Seymour como primera aproximación a la muestra (siendo posteriormente comprobada la confiabilidad y consistencia de los ítems a través de un análisis de alfa de Crombach) debiera arrojar datos válidos y significativos.

20

Tabla 2-1: Respuesta de los profesores de la Escuela de Ingeniería UC a la pregunta: ¿Cuáles son los beneficios de una oportunidad de investigación? Respuesta Profesores Aprender sobre método científico (identificar problema, formular hipótesis, búsqueda soluciones, demostración de tesis) Poder enfrentar problemas no tan estructurados y desarrollar capacidades de búsqueda Comprender las reglas básicas de investigación (diseño de experimentos, análisis de datos, revisión de literatura, formulación de hipótesis) Interpretar y ser capaz de discriminar datos propios y externos, identificar errores y oportunidades Entender y poder utilizar herramientas modernas de investigación Estimar la calidad de los resultados de investigación de otros laboratorios Creatividad, autodisciplina y autovalencia, perseverancia y manejo de frustración, identificar soluciones Desarrollar la motivación y entender la investigación Comprender la problemática actual y resultados en un área Estimar los recursos necesarios para realizar una investigación Identificar Oportunidades de Investigación existentes

Frecuencia (%) 4 (67%) 3 (50%) 3 (50%) 3 (50%) 2 (33%) 2 (33%) 2 (33%) 2 (33%) 1 (17%) 1 (17%) 1 (17%)

De acuerdo a lo anterior, se utiliza las investigaciones de Lopatto et al (2009) y Singer et al (2009), además de los resultados obtenidos en la encuesta a profesores de la Escuela de Ingeniería UC, para definir el siguiente grupo de competencias de investigación a medir en alumnos de pregrado de esta Escuela (agrupados en 10 ejes/factores):

1.

Comunicación e Integración: a.

Reconocer y aplicar el lenguaje profesional y específico de la disciplina.

b.

Comunicar efectivamente conceptos, ideas e información específica de la disciplina en distintos contextos y formatos (comunicación oral y escrita).

c. 2.

Ser parte de una comunidad investigativa y apoyar a otros investigadores.

Creatividad: a.

Proponer nuevas perspectivas al problema en cuestión.

b.

Mostrar la habilidad de abordar problemas desde distintas perspectivas.

c.

Combinar información en nuevas formas y/o demostrar ingenio intelectual.

d.

Combinar efectivamente múltiples ideas/perspectivas.

21

3.

Autonomía: a.

Demostrar la habilidad de trabajar independientemente e identificar cuando necesita guía y retroalimentación.

b.

Aceptar críticas constructivas y aplicar la retroalimentación efectivamente.

c.

Mostrar un alto nivel de confianza para enfrentar obstáculos.

d.

Optimizar el tiempo para asegurar que el trabajo se realice dentro de los plazos establecidos.

e. 4.

Mostrar capacidades de liderazgo propias cuando requiera la situación.

Desarrollo personal: a.

Aprender de los retrocesos y eventos desafortunados y no se desanimarse por ellos.

5.

b.

Mostrar flexibilidad y ganas de tomar riesgos y probar nuevamente.

c.

Desarrollar interés por la disciplina.

d.

Utilizar los elementos aprendidos en el futuro.

Responsabilidad y conducta ética: a.

Memorizar y utilizar los reglamentos de seguridad de laboratorios.

b.

Identificar y cumplir los derechos de propiedad intelectual.

c.

Predecir, reconocer y ponderar los riesgos y beneficios del proyecto para otros.

d.

Reconocer la gravedad de crear, modificar, malinterpretar o mal informar datos incluyendo omisión o eliminación de datos/resultados o autoría.

6.

Desarrollo profesional: a.

Distinguir la forma en que los profesionales de su disciplina piensan y ven el mundo que los rodea.

b.

Identificar el criterio para determinar qué es valorado como una contribución dentro de la disciplina.

c.

Identificar a los actuales expertos de la disciplina.

d.

Desarrollar una relación cercana con un profesor.

e.

Cooperar con la disciplina.

22

7.

Práctica y proceso de investigación: a.

Leer e identificar literatura relevante.

b.

Formular preguntas e hipótesis para la disciplina.

c.

Identificar adecuadamente y/o generar datos confiables.

d.

Desarrollar técnicas de experimentación.

e.

Identificar como el conocimiento es generado, valorado y comunicado dentro de la disciplina.

8.

Pensamiento crítico y resolución de problemas: a.

Diagnosticar la raíz del problema enfrentado.

b.

Encontrar formas de hacer las cosas más eficientemente y generar, evaluar y seleccionar alternativas.

9.

c.

Identificar los problemas propios de su disciplina.

d.

Modificar la forma de pensar establecida cuando es apropiado.

e.

Aceptar fallas, supuestos y elementos faltantes en sus argumentos.

f.

Relacionar el problema abordado con lo ya aprendido.

Desarrollo intelectual: a.

Demostrar un crecimiento desde un pensamiento más básico a uno más complejo en la disciplina.

b.

Aceptar que los problemas son usualmente más complejos que lo que se pensaban en un principio y que generalmente se prefiere una solución simple a una compleja.

c.

Analizar el problema desde una perspectiva que permita aceptar que puede haber más de una explicación o modelo correcto o que incluso puede que no exista solución.

10.

Conocimiento de contenidos y metodologías específicas de la investigación realizada: a.

Definir detallada y claramente hechos y conceptos claves de su investigación.

23

b.

Aplicar e identificar los métodos de investigación pertinentes a la investigación que se está llevando a cabo.

c.

Demostrar un nivel avanzado en las habilidades requeridas.

2.2. Características que deben tener las actividades de investigación en la Escuela de Ingeniería de la Pontificia Universidad Católica de Chile

En base a la revisión bibliográfica descrita anteriormente se decidió que, para asegurar el aprendizaje de competencias en una oportunidad de investigación de este programa, es importante definir las características que se cree que éstas deberían tener y asegurar su cumplimiento durante la experiencia.

Por esta razón se decidió aplicar también a la encuesta realizada a los profesores de la Escuela de Ingeniería la segunda pregunta que hizo Lopatto a un grupo de profesores. Como se describió en la sección 1.4 de este documento, en esta encuesta la segunda pregunta fue: ¿Cuáles son las características principales que debería tener una experiencia de investigación exitosa? Los mismos 6 profesores de la Escuela de Ingeniería UC dieron las respuestas que se muestran en la .

Tabla 2-2.

Como se puede ver, nuevamente las respuestas de los profesores están dentro de los rangos esperados de acuerdo a las investigaciones previamente descritas. Por esta razón, pueden utilizarse estas mismas características como parámetro y además pueden adaptarse los mecanismos de evaluación de experiencias de investigación en pregrado aplicados por Buffalo State College.

Tabla 2-2: Respuesta de los profesores de la Escuela de Ingeniería UC a la pregunta: ¿Cuáles son las características de una oportunidad de investigación exitosa? Respuesta Profesores

Frecuencia (%)

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Dar un problema acotado pero a la vez que tenga muchas posibilidades de solución, incentivar la creatividad Dar el espacio para el estudio de los resultados fundamentales en el área, comprensión de herramientas de ésta La posibilidad de poder continuar con su investigación Tener la oportunidad de aprender técnicas de revisión bibliográfica El tiempo que dura la investigación debería ser flexible Asegurar que tanto los alumnos como los profesores tengan los incentivos adecuados para realizar la actividad Asegurar la existencia de un mentor La existencia de un lugar centralizado para buscar oportunidades de investigación Que el alumno tenga una meta tangible a alcanzar en el periodo determinado Que exista un grupo de investigación, en el cual no necesariamente sea el profesor el encargado de supervisar la experiencia, sino que también los alumnos de postgrado tuvieran la oportunidad de dirigirla

4 (67%) 4 (67%) 3 (50%) 2 (33%) 2 (33%) 2 (33%) 1 (17%) 1 (17%) 1 (17%) 1 (17%)

2.3. Instrumento de medición

Una de las mayores dificultades que existen para generar rúbricas de evaluación que midan las competencias y características descritas en las secciones anteriores es que la mayoría de los componentes de una oportunidad de investigación no pueden ser medidos por tests objetivos, ya que, de acuerdo a lo mencionado en la sección 1.3, dependen primordialmente de las percepciones y juicios que tengan los distintos actores de esta experiencia (Singer & Zimmerman, 2012). Considerando esto se buscó definir -gracias a la experiencia internacional y a las recomendaciones realizadas por el grupo de profesores encuestados- una rúbrica de evaluación que permitiera comparar estas percepciones y ver qué factores externos pueden influir en la evaluación de estos beneficios.

2.3.1. Variables del instrumento

Las variables a medir en esta investigación se dividen en dos grupos. Las variables demográficas son aquellas que caracterizan a la población y se consideran para ver su influencia en el aprendizaje de competencias de investigación. Las variables demográficas son sexo, año de la carrera, especialidad, promedio ponderado acumulado (PPA) y

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cantidad de investigaciones realizadas. Por otra parte, las variables propiamente de investigación son aquellas referidas a las competencias aprendidas y características de la investigación realizada.

Para definir el grupo de variables asociadas a las competencias

aprendidas se

consideró el listado definido en la sección 2.1 (definidas en base a la Tabla 2-1), y para definir las características de la investigación realizada se utilizó la definición de la sección 2.2 (definidas en base a la Tabla 2-2).

2.3.2. Instrumento

A continuación se definirá el instrumento a utilizar, y que tanto éste como sus ítems sean válidos y confiables en la población a estudiar.

2.3.2.1. Instrumento de medición en relación a las Competencias de Investigación

Basándose en la metodología de medición utilizada en Buffalo State College (Singer & Zimmerman, 2012) y en las competencias definidas anteriormente se confeccionó una encuesta que evaluará la adquisición de estas habilidades. Para esto, se utilizó una escala de Likert para definir qué tan de acuerdo estaban los alumnos y profesores de que hubiese adquirido la habilidad correspondiente -(6) muy de acuerdo, (5) de acuerdo, (4) poco de acuerdo, (3) poco en desacuerdo, (2) en desacuerdo, o (1) muy en desacuerdo. Además se agregó la opción No aplica (0), para utilizarse en el caso de que alguna de las preguntas no pudiese ser respondida según el caso correspondiente. Entonces, con esta encuesta los alumnos evalúan su propia percepción de la adquisición de esa habilidad y los profesores su percepción acerca si su alumno ha adquirido esa competencia (ANEXO A).

26

Es importante destacar las razones de por qué se utilizó para la medición de estas competencias una escala Likert de 6 puntos, cuando en el sistema de Buffalo State College en el cual fue basada esta evaluación utiliza una escala Likert de 5 puntos.

La escala de Likert se utiliza para ver las preferencias de una persona ante cierta afirmación, es fácil de leer y es fácil de construir (Bertram, 2004). Es una herramienta útil para cuantificar las percepciones de los participantes de un estudio, frente a las diferentes situaciones en cuestión.

Sin embargo, una escala impar como la de Buffalo State College conlleva uno de los problemas que tiene la escala de Likert tradicional: la tendencia central. Esto se refiere al fenómeno dado cuando un individuo se enfrenta a una escala con opción impar, en donde aumenta la probabilidad que elija la opción central, para evitar comprometerse respecto de la afirmación que está siendo preguntada. Al utilizar una escala par, la persona tiene la obligación de determinar su posición respecto a la afirmación preguntada (Bertram, 2004; Garland, 1991). Esta modificación es crucial ya que se necesita que el alumno o profesor tenga una postura, para saber si se adquirió o no una cierta competencia, contrarrestando la tendencia central.

Por otra parte, se decidió que tuviera 6 puntos y no 4 ya que este factor contrarresta la deseabilidad social, otro de los problemas de la escala Likert. La deseabilidad social es la tendencia psicológica a atribuirse a sí mismo cualidades de personalidad socialmente deseables y rechazar aquellas socialmente indeseables, lo que produce un efecto distorsionador que en extremo puede invalidar una medición psicológica (Lemos, 2006). Ésta puede disminuirse dándole más opciones de respuesta al encuestado (Cabañeros, García Cueto, & Lozano, 2003).

Considerando lo anterior, se realiza un piloto compuesto por 61 alumnos de la Escuela de Ingeniería para analizar el nivel de confiabilidad del instrumento. Para esto, se utiliza

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una medición nivel de confiabilidad (alfa de Crombach) obteniendo un índice de α= 0.9167 el cual siendo mayor que 0.7 es considerado aceptable y además siendo mayor que 0.9 es considerado excelente.

2.3.2.2. Instrumento de medición en relación a las características de Oportunidades de Investigación

En lo que refiere a las características de las oportunidades de investigación, la encuesta se construyó a partir de la investigación realizada por Singer (2012) en el Buffalo State College. A diferencia del grupo de variables anterior (beneficios), para este grupo se utilizó tanto preguntas abiertas (variable conjugada por aparición de constructos con medición nominal) como preguntas con respuestas en escala de Likert (con niveles de medición iguales a los expuestos en el grupo anterior).

2.3.2.3. Instrumento de medición en relación a factores de análisis de incidencia longitudinal

Aun cuando se utilizaron para los ejes mencionados anteriormente los instrumentos de las investigaciones previamente indicadas, era necesario constatar para esta investigación factores de incidencia longitudinal que permitieran estudiar la correlación existente entre la realización de una experiencia de investigación y la proyección académica -relacionada a la investigación- de los sujetos participantes.

Para esto se incluyó en el instrumento preguntas de respuesta abierta controlada, en donde se buscaba constatar la intención del participante de realizar investigaciones a futuro, tanto en estudios de pregrado como posgrado. Estos factores fueron incluidos como preguntas diferenciadas para grupo control versus el grupo estudiado.

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2.4. Población y muestra al cual se realizará el estudio

Uno de los objetivos primordiales de esta investigación es lograr caracterizar, de acuerdo a las competencias previamente establecidas, a los alumnos de la Escuela de Ingeniería Civil UC ya que en base a esta representación se pueden ver las diferencias reales entre los alumnos que realizan investigación y los que no, buscando evaluar si las oportunidades de investigación impartidas por el IPre logran el desarrollo de competencias esperado.

2.4.1. Población

La Escuela de Ingeniería Civil UC está conformada por 3459 alumnos de pregrado al año 2012. En general, los alumnos que ingresaron a esta Escuela tuvieron un alto rendimiento en sus colegios de educación básica y media de procedencia y obtuvieron altos puntajes (carrera con mayor cantidad de alumnos sobre el percentil 90 de su promoción del país) en la Prueba de Selección Universitaria Chilena (PSU). De estos 3459 alumnos, un 81% son hombres, un 19% son mujeres y un 89% de todos éstos nunca ha realizado una actividad de investigación en el Pregrado. Además, los alumnos de esta Escuela pueden elegir entre 24 planes de estudio impartidos por 10 departamentos internos de Ingeniería con colaboración de otras facultades de la UC. Es en este contexto en el que se va a realizar el estudio correspondiente, el que cubre toda la población antes mencionada. (Comunicación Personal, 13 Agosto, 2012).

2.4.2. Muestra teórica

Para elegir la muestra de esta población se decidió utilizar un muestreo probabilístico estratificado por su participación en alguna actividad de investigación durante el pregrado.

29

Para elegir su tamaño se tomó el número total de alumnos al año 2012, se determinó una muestra significativa al 95% de confianza y se realizó un cálculo proporcional de número de alumnos por estrato de la muestra.

Para determinar el tamaño total mínimo de la muestra, se usó la fórmula dada por la Ecuación (2-1) (Torres & Paz, 2006):


=

 ⋅  ⋅ ⋅ (1 − )   ⋅ ( − 1) +  ⋅ ⋅ (1 − )

(2-1)

Donde
es el tamaño de la muestra, N es el tamaño de la población (3459), Z es el nivel de confianza (en este caso 1.96 representa el 95% de confianza), p es la probabilidad de éxito o proporción esperada y d es la precisión o error máximo admisible en términos de proporción. Al no conocer ni , se consideraron valores admisibles por literatura, siendo la proporción esperada igual a 0.5 y la precisión un 5% (Torres & Paz, 2006). Usando tales valores el tamaño resultante de la muestra es de 346 alumnos.

Para definir el tamaño de muestra de cada estrato se utilizó las proporciones reales de los alumnos que han realizado investigación en pregrado. Es decir, se consideró necesario que un 89% de la muestra real no haya realizado nunca una actividad de investigación (309 de los 346) y un 11% de la muestra sí la haya realizado (37 de los 346). Por lo tanto, para tener una muestra significativa de los alumnos de la Escuela de Ingeniería Civil UC estratificada por la realización de alguna actividad de investigación en el pregrado, se necesitan 309 alumnos que no hayan realizado investigación y 37 que sí la han realizado.

Además, se decidió que para evaluar objetivamente las experiencias de investigación del programa era necesario que los profesores de los alumnos que estuvieran realizando investigación evaluaran a sus pupilos en las mismas competencias. Es decir, además de las

30

evaluaciones de los 37 alumnos respecto a las competencias se considerarán evaluaciones equivalentes de sus profesores tutores.

2.4.3. Muestra real

La determinación de esta muestra dependió de si los alumnos involucrados estaban o no realizando investigación.

2.4.3.1. Alumnos que no han realizado investigación

El procedimiento de muestreo aplicado para los alumnos que no hicieron investigación fue probabilístico, ya que se envió un e-mail masivo a todos los alumnos que cumplían con esta característica y se seleccionaron alumnos que respondieran el e-mail.

La muestra definitiva quedó conformada por 347 alumnos de la Escuela de Ingeniería UC que no realizaron investigación hasta el año 2012. Esta muestra es mayor que los 309 establecidos teóricamente por lo que es una muestra significativa. De ellos un 23% son mujeres y 77% son hombres. El desglose de esta distribución se presenta en la Tabla 2-3.

Tabla 2-3: Distribución de la muestra de alumnos que no han hecho investigación según sexo y año de carrera. Sexo Masculino Femenino Total

1er año 33 12 45

2do año 51 14 65

3er año 43 11 54

4to año 53 21 74

5to año 41 9 50

6to o más 46 13 59

Total 267 80 347

Del mismo total, esta vez según especialidad, de los alumnos que respondieron un 27% son de Plan Común, 45% Industriales y un 28% Civiles. A continuación se presenta la distribución de las especialidades para los distintos años en la Tabla 2-4. El desglose de cada especialidad de civil o industrial se presenta en el ANEXO B.

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Tabla 2-4: Distribución de la Muestra de alumnos que no han hecho investigación según Especialidad Especialidad Plan Común Civil Industrial Total

1er año 42 2 1 45

2do año 42 11 12 65

3er año 7 11 36 54

4to año 1 30 43 74

5to año 0 21 29 50

6to o más 0 23 36 59

Total 92 98 157 347

Finalmente, se quiso caracterizar la muestra según PPA. Para esto se determinaron rangos para hacer una caracterización general. En la Tabla 2-5 se presenta esta distribución por año de carrera.

Tabla 2-5: Distribución de la Muestra de alumnos que no han hecho investigación según Promedio Ponderado Acumulado (PPA) PPA Menor que 4.0 4.0 - 4.5 4.5 – 5 5 – 5.5 5.5 – 6.0 Mayor que 6.0 Total

1er año 3 4 16 15 6 1 45

2do año 1 5 20 18 14 7 65

3er año 1 6 17 22 7 1 54

4to año 1 6 27 29 11 0 74

5to año 1 6 15 22 6 0 50

6to o más 1 6 27 21 4 0 59

Total 8 33 122 127 48 9 347

2.4.3.2. Alumnos que han realizado investigación

El procedimiento de muestreo aplicado para los alumnos que no hicieron investigación fue enviando un e-mail específicamente a los alumnos que el primer semestre del año 2012 estuvieran realizando un ramo IoP, y se seleccionaron todos los alumnos que respondieran tal e-mail.

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La muestra definitiva quedó conformada por 65 alumnos que estuvieran inscritos en un curso IoP al primer semestre del año 2012. De ellos, un 28% son mujeres y 72% son hombres. El desglose de esta distribución ese presenta en la Tabla 2-6.

Tabla 2-6: Distribución de la muestra de alumnos que han hecho investigación según Sexo y año de carrera. Sexo Masculino Femenino Total

1er año 3 0 3

2do año 0 0 0

3er año 7 0 7

4to año 13 8 21

5to año 13 3 16

6to o más 11 7 18

Total 47 18 65

Del mismo total, esta vez según especialidad, de los alumnos que respondieron no hay alumnos de Plan Común, un 63% son Industriales y un 37% Civiles. A continuación se presenta la distribución de las especialidades para los distintos años en la Tabla 2-7. El desglose de cada especialidad de civil o industrial se presenta en el ANEXO B.

Tabla 2-7: Distribución de la muestra de alumnos que han hecho investigación según Especialidad Especialidad Plan Común Civil Industrial Total

1er año 0 2 1 3

2do año 0 0 0 0

3er año 0 3 4 7

4to año 0 7 14 21

5to año 0 6 10 16

6to o más 0 6 12 18

Total 0 24 41 65

Además se quiso caracterizar la muestra según PPA. Para esto se determinaron rangos para hacer una caracterización general. En la Tabla 2-8 se presenta esta distribución por año de carrera.

Tabla 2-8: Distribución de la muestra de alumnos que han hecho investigación según Promedio Ponderado Acumulado (PPA) PPA Menor que 4.0 4.0 - 4.5 4.5 – 5

1er año 1 1 0

2do año 0 0 0

3er año 0 0 1

4to año 0 0 8

5to año 0 2 2

6to o más 0 1 6

Total 1 4 17

33

5 – 5.5 5.5 – 6.0 Mayor que 6.0 Total

1 0 0 3

0 0 0 0

1 3 2 7

8 5 0 21

9 3 0 16

8 3 0 18

27 14 2 65

Finalmente, se quiso distinguir cuántos alumnos de la muestra habían realizado cursos de investigación previamente, ya que esto puede afectar el aprendizaje de competencias de investigación respecto a la oportunidad cursada en este semestre. A continuación en la Tabla 2-9 se presenta esta distribución por año de carrera.

Tabla 2-9: Distribución de la muestra de alumnos que han hecho investigación según si han realizado alguna investigación previa al primer semestre de 2012. Investigación previa Sí No Total

1er año

2do año

3er año

4to año

5to año

6to o más

Total

3 0 3

0 0 0

6 1 7

13 8 21

12 4 16

14 4 18

48 17 65

Cabe destacar que esta muestra en particular permite ver que los alumnos participan en estas actividades de investigación en los últimos años de su carrera y cuando ya tienen elegida una especialidad.

2.5. Teoría experimental

2.5.1. Diseño experimental

La investigación descrita en este documento es de tipo exploratoria, ya que esta investigación no se había hecho nunca para esta población y por lo tanto las variables a contemplar no habían sido ni manipuladas ni controladas en ningún estudio previo.

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El diseño de esta investigación es experimental, ya que asume manipulación de variables a nivel muestral. Al mismo tiempo, contempla un experimento de tipo cuasiexperimental entendido como intervenciones donde no es posible una asignación azarosa de la muestra, por lo que el grado de seguridad que pueda haber sobre la equivalencia inicial de los grupos muestrales difiere de un experimento verdadero (manipulación arbitraria de variables). Además es importante constatar, que este tipo de experimentos se basa en una diferenciación entre el grupo de control y la muestra estudiada y puede permitir series cronológicas de un mismo grupo (Armijo, 2009).

2.5.2. Metodología experimental

Como se mencionó anteriormente dentro de los objetivos se necesita realizar dos experimentos:

El primero corresponde a la caracterización de los alumnos de Escuela de Ingeniería UC de acuerdo a lo descrito anteriormente. Para esto, se aplicó el instrumento a la muestra real determinada una vez al finalizar el semestre (entre el 25 de Junio al 1 de Agosto de 2012, período de vacaciones de los alumnos). La encuesta se realizó on-line ya que es el medio más eficiente, enviándoles un e-mail a todos los alumnos que no habían realizado investigación y otro e-mail a los alumnos que estaban realizando investigación este semestre a través de la Dirección de Pregrado de la Escuela de Ingeniería UC y ofreciendo un premio sorteado entre quienes respondiesen.

El segundo experimento corresponde a la determinación de la influencia de la oportunidad de investigación en el aprendizaje de competencias de investigación. Para esto, se aplicó el instrumento descrito a 37 alumnos de la muestra real de investigación determinada y a sus profesores correspondientes dos veces. La primera vez fue durante el mes de Abril y la segunda una vez finalizado el semestre. La encuesta se realizó on-line ya que es el medio más eficiente, enviándoles un e-mail a todos los alumnos y profesores

35

antes descritos a través de la Dirección de Pregrado de la Escuela de Ingeniería y ofreciendo un premio sorteado entre los alumnos que respondiesen.

2.6. Indicadores de medición

Los objetivos y tareas propuestos en una investigación, sobre todo cuando la recolección de datos es de naturaleza cualitativa, deben ser concretados en expresiones medibles que puedan ser utilizadas para expresar cuantitativamente dichas metas iniciales. Los indicadores permiten establecer barreras de control sobre los fenómenos estudiados, dando cuenta numérica de la evolución o estado de la realidad en cuestión, por lo que se vuelve necesaria la concreción de éstos en medidas que permitan señalar las condiciones específicas del desarrollo del objeto de estudio.

2.6.1. Indicadores de Objetivos Generales

1. Proporción entre el número de experiencias de actividades de investigación controlada que logran un cambio perceptual en el desarrollo de competencias y el total de experiencias controladas.

El objetivo de estos indicadores es analizar si todas las actividades de investigación administradas por IPre logran un cambio en el desarrollo de competencias de investigación, bajo la percepción de los alumnos, los profesores y su percepción común.

a. Proporción entre el número de experiencias de actividades de investigación controlada que logran un cambio en el desarrollo de competencias y el total de experiencias, bajo la percepción de los alumnos:

36

Δ, =

, 

(2-2)

donde Δ, es la proporción entre el número de experiencias que logran un cambio perceptual a nivel de alumnos , y el número total de experiencias . Si este indicador es igual a 1 significa que todas las experiencias medidas cumplen con el objetivo propuesto.

b. Proporción entre el número de experiencias de actividades de investigación controlada que logran un cambio en el desarrollo de competencias y el total de experiencias, bajo la percepción de los profesores:

Δ, =

, 

(2-3)

Donde Δ, es la proporción entre el número de experiencias que logran un cambio perceptual a nivel de profesores , y el número total de experiencias . Si este indicador es igual a 1 significa que todas las experiencias medidas cumplen con el objetivo propuesto.

c. Proporción del número de experiencias de actividades de investigación controlada que logran un cambio en el desarrollo de competencias y el total de experiencias, bajo la percepción común de profesores y alumnos:

Δ,∩ =

,∩ 

(2-4)

Donde Δ,∩ es la proporción entre en el número de experiencias que logran un cambio perceptual tanto a nivel de alumnos como profesores ,∩ y el número

37

total de experiencias . Si este indicador es igual a 1 significa que todas las experiencias medidas cumplen con el objetivo propuesto.

2.6.2. Indicadores de Objetivos Específicos

1. Proporción entre el desarrollo de competencias de investigación entre los alumnos que participan en actividades de investigación de pregrado y los que no participan en éstas.

El objetivo de este indicador es generar una comparación de la percepción de posesión y calidad de las competencias de investigación que tienen los alumnos, entre los grupos de los individuos que sí participan de una actividad de investigación y los que no:

R/ =

!, !,

(2-5)

Donde R "#/"$ es la proporción entre el número de competencias que logran un cambio perceptual a nivel de alumnos que participan en actividades de investigación de pregrado C&,"# y el número de competencias que logran un cambio perceptual a nivel de alumnos que no participan en actividades de investigación de pregrado C&,"$ . Si este indicadores mayor que 1 significa que los alumnos de que realizan investigación logran un mayor desarrollo de competencias a nivel perceptivo que los que no.

2. Proporciones entre el Desarrollo de Competencias de Investigación en el grupo de Alumnos de Pregrado que sí participan de actividades de Investigación en la relación de estado inicio y estado final de la experiencia, y el total de competencias.

El objetivo de estos indicadores es generar una comparación de la percepción de posesión y calidad de las competencias de investigación que tienen los alumnos, en la relación del análisis previo y posterior de la experiencia controlada de participación de

38

investigación y el número total de competencias medidas, a partir de la percepción de los alumnos, los profesores y su percepción común.

a. Proporción entre el Desarrollo de Competencias de Investigación en el grupo de Alumnos de Pregrado que sí participan de actividades de Investigación en la relación de estado inicio y estado final de la experiencia, y el total de competencias, bajo la percepción de los alumnos investigadores:

Δ', =

!, !

(2-6)

Donde Δ', es la proporción entre el número de competencias que logran un cambio perceptual a nivel de alumnos que participan en actividades de investigación de pregrado !, y el número total de competencias !. Si este indicador es igual a 1 significa que los alumnos de que realizan investigación logran el desarrollo de competencias medidas.

b. Proporción entre el Desarrollo de Competencias de Investigación en el grupo de Alumnos de Pregrado que sí participan de actividades de Investigación en la relación de estado inicio y estado final de la experiencia, y el total de competencias, bajo la percepción de los profesores:

Δ', =

!, !

(2-7)

Donde Δ', es la proporción entre el número de competencias que logran un cambio perceptual en los alumnos que participan en actividades de investigación de pregrado a nivel de profesores !, y el número total de competencias !. Si este indicador es igual a 1 significa que los profesores aseguran de que los alumnos que realizan investigación logran el desarrollo de competencias medidas.

39

c. Proporción entre el Desarrollo de Competencias de Investigación en el grupo de Alumnos de Pregrado que sí participan de actividades de Investigación en la relación de estado inicio y estado final de la experiencia, y el total de competencias, bajo la percepción común de profesores y alumnos:

Δ',∩ =

!,∩ !

(2-8)

Donde Δ',∩ es la proporción entre el número de competencias que logran un cambio perceptual a nivel de alumnos que participan en actividades de investigación de pregrado !, y el número total de competencias !. Si este indicador es igual a 1 significa que los profesores y alumnos que realizan investigación aseguran el logro de todas las competencias medidas.

3. Proporciones entre las características de experiencias de investigación que permiten el aprendizaje de competencias de investigación en grupo de alumnos que participan de este tipo de actividades, y el número total de características.

El objetivo de estos indicadores es generar una comparación de la presencia de características de experiencias de investigación – que permiten el aprendizaje y desarrollo de las competencias de investigación – que tienen los alumnos, en la relación del análisis previo y posterior de la experiencia controlada de participación de investigación, y el número de total características definidas, a partir de la percepción de alumnos, profesores y su percepción común.

a. Proporción entre las características de experiencias de investigación que permiten el aprendizaje de competencias de investigación en grupo de alumnos que

40

participan de este tipo de actividades, y el número total de características, bajo la percepción de los alumnos investigadores:

Δ', =

!(, !

(2-9)

Donde Δ', es la proporción entre el número de características de experiencias de investigación observadas que son consideradas relevantes bajo la percepción de los alumnos !(, y el número total de características medidas !. Si este indicador es igual a 1 significa que los alumnos que realizan investigación consideran que la investigación tiene las características necesarias para el desarrollo de competencias medidas.

b. Proporción entre las características de experiencias de investigación que permiten el aprendizaje de competencias de investigación en grupo de alumnos que participan de este tipo de actividades, y el número total de características, bajo la percepción de los profesores:

Δ', =

!(, !

(2-10)

Donde Δ', es la proporción entre el número de características de experiencias de investigación observadas que son consideradas relevantes bajo la percepción de los profesores !(, y el número total de características medidas !. Si este indicador es igual a 1 significa que los profesores consideran que la investigación tiene las características necesarias para el desarrollo de competencias medidas.

c. Proporción entre las características de experiencias de investigación que permiten el aprendizaje de competencias de investigación en grupo de alumnos que

41

participan de este tipo de actividades, y el número total de características, bajo la percepción común de profesores y alumnos.

Δ',∩ =

!(,∩ !

(2-11)

Donde Δ',∩ es la proporción entre el número de características de experiencias de investigación observadas que son consideradas relevantes bajo la percepción tanto de los alumnos investigadores y de los profesores !(,∩ y el número total de características medidas !. Si este indicador es igual a 1 significa que los profesores y los alumnos que realizan investigación consideran que la investigación tiene las características necesarias para el desarrollo de competencias medidas.

4. Diferencias en intención de proyección académica futura – relacionada a la investigación – entre los alumnos que participan en actividades de investigación de pregrado y los que no participan en tales actividades.

El objetivo de estos indicadores es generar una comparación de las intenciones de una proyección académica futura relacionada a la investigación, entre los alumnos que participan en actividades de investigación de pregrado y los que no, tomando en cuenta el nivel académico en donde quieren desarrollar dicha investigación (Pregrado o Posgrado).

a. Proporción entre la intención de una proyección académica futura relacionada a la investigación, entre los alumnos que participan en actividades de investigación y los que no en relación a investigación en Pregrado.

P*+,,/ =

-*+,, -*+,,

(2-12)

42

donde P*+,,/ es la proporción entre el porcentaje de alumnos investigadores que tienen la intención de una proyección académica futura en investigación de Pregrado -*+,, y el porcentaje de alumnos no investigadores que manifiestan la misma intención -*+,, . Si este indicador es mayor que 1 significa que los alumnos que realizan investigación al pasar por esta experiencia quieren seguir investigando en Pregrado.

b. Proporción entre la intención de una proyección académica futura relacionada a la investigación, entre los alumnos que si participan en actividades de investigación y los que no en relación a investigación en Postgrado:

P*(./,/ =

-*(./, -*(./,

(2-13)

Donde P*(./,/ es la proporción entre el porcentaje de alumnos investigadores que tienen la intención de una proyección académica futura en investigación de Postgrado -*(./, y el porcentaje de alumnos no investigadores que manifiestan la misma intención -*(./, . Si este indicador es mayor que 1 significa que los alumnos que realizan investigación al pasar por esta experiencia quieren continuar investigando después de obtenido el título profesional.

2.7. Análisis de Datos

Los datos fueron analizados mediante el programa estadístico STATA y el programa EXCEL.

Se realizó en primera instancia un análisis descriptivo de la muestra obtenida para cada una de las variables consideradas en la investigación. Luego se determinó la confiabilidad

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de la escala, para lo que se utilizó el coeficiente correspondiente llamado alfa de Crombach.

Con el fin de determinar diferencias significativas entre los alumnos que sí realizaron investigación y los que no, se realiza un análisis de regresión. Se ajustaron los datos al modelo de regresión determinado por la Ecuación (2-14).

! = 0 + 1.,2( ∙ 4.,2( + 15ñ( 7, 5++,+5 ∙ 45ñ( 7, 5++,+5 +1,.*,8598757 ∙ 4,.*,8598757 +1*+(:,78( 7, ;(/5. ∙ 4*+(:,78( 7, ;(/5.

(2-14)

+18;