INGENIERÍA HIDRÁULICA Y AMBIENTAL, VOL. XXXII, No. 3, Sep-Dic 2011, p. 10-18

Proyectos integradores en la carrera de ingeniería hidráulica INTRODUCCIÓN La «Disciplina Principal Integradora» (DPI) de la carrera de Ingeniería Hidráulica en el llamado Perfeccionamiento D, no tiene antecedentes en los procesos similares anteriores (A, B, C o C’) del Plan de Estudio del Ingeniero Hidráulico, diseñados durante los más de treinta años de existencia del Ministerio de Educación Superior (MES), creado en 1976. Este nuevo proceso de Perfeccionamiento D (MES 2003) o Plan de Mejora del Plan de Estudio C’ se ha elaborado como parte de las transformaciones realizadas en la estructura de carreras universitarias y ha tenido como fundamento el documento base emitido por el MES (CNC Ing. Hidr. 2007). La Disciplina Integradora se crea y establece su condición de principal logrando consolidar y aplicar los conocimientos, hábitos y habilidades de cada año en un Proyecto Integrador (PI) que se asocia desde el primero hasta el último año a una cuenca hidrográfica como unidad concentradora de los problemas profesionales que enfrenta y resuelve el Ingeniero Hidráulico cubano. La DPI comienza con una importante asignatura que introduce al estudiante en la carrera, en los logros de la Hidráulica en el mundo y sobre todo en Cuba y en las características y especificaciones de los proyectos de la especialidad. La nueva DPI tiene también, en el Plan de Estudio D, importantes requerimientos específicos que cumplir con el Modelo del Profesional tanto desde el punto de vista de los contenidos del Plan de Estudio como desde el punto de vista de la formación integral de cada estudiante. En la tabla 1 se presentan las asignaturas que integran esta Disciplina por tipo de currículo, año y semestre en que se imparten así como las horas totales desglosadas en clases en el aula y las dedicadas al componente laboral investigativo. Desde el punto de vista de los contenidos del Plan de

Resumen / Abstract El nuevo Plan de Estudios de Ingeniería Hidráulica comenzó en el curso 2007-2008. Como aspectos novedosos del mismo se señalan: la Cuenca Hidrográfica, invariante del conocimiento en todos los años, la Disciplina Principal Integradora y el Proyecto Profesional de la Carrera. Otros elementos a destacar son: una formación básica más amplia, tres currículos en el Plan de Estudio: base, propio y optativo-electivo, un amplio y generalizado uso de la computación y las TIC, etc. Este trabajo se concentra en la Disciplina Principal Integradora, su papel determinante en formar los modos de actuación profesional a través de la asignatura Introducción a la Ingeniería Hidráulica y Ambiental, seis Proyectos Integradores, las Prácticas Laborales y el Trabajo de Diploma como ejercicio de culminación de la Carrera. Palabras Clave: plan de estudio, Ingeniería hidráulica, disciplina principal integradora, proyectos integradores.

The new Hydraulic Engineering Curriculum started in the academic year 2007 - 2008. As innovative aspects can be mentioned: the Hydrographic Basin - the knowledge invariant for the whole career -, the Integrated Principal Discipline and the Career Professional Project. Other important characteristics of the Curriculum are: a wider basic formation, the conception of the Curriculum as composed by three parts: basic (compulsory), proper and optional- elective, a wide and generalized use of informatics and ICT, etc. This paper focuses on the Integrated Principal Discipline, its main role in the process of professional formation through: the subject Introduction to Hydraulic and Environmental Engineering, six Integrator Projects, Labor Practices and the Diploma Thesis as the final exercise of the whole career. Keywords: study curriculum, hydraulic engineering, integrated main discipline, integrator projects.

Norberto V. Marrero de León, Prof. Dr., Centro de Investigaciones Hidráulicas. CIH, CUJAE email: [email protected], [email protected] Alcides León Méndez, Prof. Dr., CIH, CUJAE. email: [email protected]

10

Norberto V. Marrero de León y Alcides León Méndez

Estudio, esta disciplina, como su nombre lo indica, es la encargada de desarrollar la interdisciplinariedad y la transdisciplinariedad de los contenidos del Plan de Estudio en cada año y para cada alumno de la carrera. En lo específico, desde el punto de vista de los contenidos, la interdisciplinariedad y la transdisciplinariedad en cada año quedan determinados a partir de los Objetivos por Años definidos en el Plan de Estudio y de los Problemas Profesionales que deben identificarse en sus tres niveles diferenciados de conocer, participar o resolver, a partir del Modelo del Profesional. Desde el punto de vista de la formación integral de cada estudiante la DPI es la encargada de desagregar, evaluar individualmente, y acreditar o no a partir de resultados y hechos demostrados por cada estudiante en el desarrollo de la misma, si el mismo posee el nivel de dominio de las disciplinas y áreas del conocimiento que debieron ser vencidas al cabo de ese año de manera que se puede afirmar que es capaz de conocer, saber y saber hacer todo lo que debería desde el punto de vista técnico profesional con un nivel igual o superior al previsto para el término de ese año, y determinar si posee o no una cultura y formación en valores que le permita desempeñarse con ética y una vocación y motivación que finalmente le posibiliten saber estar en una organización o entidad social, saber ser profesional para que, dotado de los medios o recursos necesarios haya demostrado que está en disposición de poder y querer hacer, con responsabilidad, lealtad y ética de la profesión, las funciones que correspondan a su encargo social como profesional identificado con la Revolución. Debe destacarse que la concepción estratégica de la DPI de Ingeniería Hidráulica es similar a la de la disciplina homóloga de la carrera de Ingeniería Civil (CNC Ing. Civil 2007). OBJETIVO GENERAL INSTRUCTIVO Y EDUCATIVO Los objetivos educativos de la DPI son los mismos de la Carrera. Por su carácter principal e integrador juega un papel determinante en el logro de los objetivos generales del Plan de Estudio. El Objetivo General Único (aspectos educativos e instructivos integrados) del Plan de Estudio de la Carrera de Ingeniería Hidráulica es el siguiente: Que el Ingeniero Hidráulico, al terminar su proceso de formación profesional integral de pregrado y siendo portador de valores tales como dignidad, honestidad, responsabilidad, humanismo, honradez, justicia, laboriosidad, patriotismo, solidaridad, audacia creativa, compromiso, criterios estéticos y profesionalidad, sea capaz de: 1) resolver, en condiciones topográficas y geotécnicas favorables, con tecnologías convencionales, 2) participar, en condiciones topográficas y geotécnicas no favorables, con tecnologías convencionales, así como,

en los problemas relacionados con la docencia universitaria de pregrado y la capacitación profesional de técnicos de nivel medio y obreros calificados, 3) conocer, las nuevas tendencias en condiciones topográficas y geotécnicas no favorables, con tecnologías no convencionales, así como los problemas relacionados con la docencia universitaria de posgrado... ...los problemas más comunes y frecuentes que se le presentan al Ingeniero Hidráulico relacionados con el recurso agua, tales como, servicios de ingeniería, de diseño y de construcción civil y montaje, para proyectar, operar, mantener, administrar, compatibilizar con la defensa y planear los sistemas hidráulicos, o parte de estos, para el riego, el abasto de agua a la población y la industria, la protección del agua y contra sus eventos extremos, utilizando los conocimientos fundamentales de la mecánica de los fluidos, las matemáticas, técnicas de dirección y economía, hidrología, topografía, computación, mecánica de suelos, tecnología de la construcción, máquinas hidráulicas, idioma inglés, metodología de la investigación científica, sobre cultura y comunicación profesional las categorías, leyes y principios de la didáctica, aplicados al proceso de enseñanza aprendizaje, empleando software profesionales, las normas y regulaciones vigentes en el país, bibliografía especializada, con un enfoque científico y medio ambiental, con un alto compromiso social y patriótico. Los conocimientos profesionales y socio-humanísticos se complementan a través de asignaturas optativas que se impartirán cada año de acuerdo con las necesidades de la formación profesional de los egresados. CONTENIDOS BÁSICOS DE LA DISCIPLINA a) Conocimientos básicos a adquirir Los contenidos fundamentales de la DPI en términos de conocimientos están determinados por el Objetivo General (Educativo e Instructivo) enunciado previamente, sin desconocer que desde el punto de vista del sistema de conocimientos en la misma se presta especial atención a aspectos tales como: * El Idioma Extranjero, la Computación y la Representación Gráfica asociados a la solución de cada Proyecto. * La relación de los PI con el Reglamento del Proceso Inversionista. * La Topografía, la Mecánica de Suelos, las Tecnologías Constructivas, la Economía y los Estudios sobre el Medioambiente estrechamente vinculados con las soluciones adoptadas. * La utilización de normas, regulaciones y sistema internacional de medidas. * La utilización de información científico técnica (ICT) pertinente y actualizada.

INGENIERÍA HIDRÁULICA Y AMBIENTAL, VOL. XXXII, No. 3, Sep-Dic 2011

11

Proyectos integradores en la carrera de ingeniería hidráulica

ASIGNATURAS QUE INTEGRAN LA DISCIPLINA Asignatura

Fondo de Tiempo (hrs) T

A/C

Sem.

Eval.

Año

CLI

I

II

EF TC

CURRÍCULO BASE Trabajo de Diploma

400

400

Subtotal

400

400

5to

F

CURRÍCULO PROPIO Introducción a la Ing. Hidráulica y Ambiental

48

Proyecto Integrador 1

48

48

1ro

X

X

Proyecto Integrador 2

132

132

2do

X

X

Subtotal

228

2

2

48

48

1ro

180

X

1

CURRÍCULO OPTATIVO ELECTIVO Proyecto Integrador 3

132

132

3ro

F

X

Proyecto Integrador 4

96

96

4to

M

X

Proyecto Integrador 5

96

96

4to

F

X

Proyecto Integrador 6

96

96

5to

F

X

Subtotal

420

420

4

4

Tabla 1. Asignaturas de la Disciplina Principal Integradora Leyenda: F – Ciclo Final; M – Ciclo Medio; EF – Examen Final; TC – Trabajo de Curso

* La solución de los problemas en estrecha vinculación con la Defensa de la Patria y con la Defensa Civil. Todos estos elementos están contemplados de una u otra forma en el sistema de objetivos, conocimientos y habilidades de la asignatura Introducción a la Ingeniería Hidráulica y Ambiental y en los 6 PI por lo que a partir de este planteamiento no serán relacionados cuando se describan los mismos. b) Sistema de habilidades de la disciplina Esta Disciplina presta especial atención al desarrollo por parte de cada estudiante de las siguientes Habilidades Profesionales Generales:

12

* Capacidad de trabajo independiente. * Capacidad de auto-superación. * Habilidades de trabajo en grupo. * Habilidades de dirección de pequeños colectivos y de organización y control del trabajo de sus integrantes. * Habilidades de comunicación oral y escrita. * La autorregulación, la disciplina consciente y el sentido de responsabilidad profesional con la actividad y los servicios que se brindan a terceros. * Habilidades para el acceso, uso, procesamiento, utilización, preservación, y generación de información en ambientes digitales como parte del modo de actuación profesional del futuro egresado. Las Habilidades Profesionales Específicas (ver descripción de los PI) que desarrolla esta disciplina deben

INGENIERÍA HIDRÁULICA Y AMBIENTAL, VOL. XXXII, No. 3, Sep-Dic 2011

Norberto V. Marrero de León y Alcides León Méndez

contribuir de manera directa y significativa al cumplimiento del Objetivo General del Plan de Estudio y estar en completa correspondencia con la desagregación de los Objetivos por años para la ejecución de dicho Plan. Campos de Acción y Problemas Profesionales. Los campos de acción del Ingeniero Hidráulico a que tributa la DPI son: La proyección (diseño), la tecnología de la construcción, la operación, el mantenimiento, el planeamiento y la administración de sistemas hidráulicos para riego, abastecimiento de agua a la población e industria y para la protección del recurso agua y contra los efectos negativos que pueda producir en la sociedad (eventos extremos), así como la investigación científica y tecnológica. Los grupos de Problemas Profesionales a que tributa la DPI son: * Diseño y Construcción de Objetos (Servicios de Diseño, Construcción y Montaje). * Proyecto Integral de Conjuntos o Sistemas de Objetos (Servicios de Ingeniería, Diseño, de Construcción y Montaje). * Operación y Mantenimiento (Operación y Conservación de la obra o sistema). * Planeamiento. * Estudios (Servicios de Ingeniería). Los objetos considerados para cada Proyecto, integrador de los conocimientos recibidos por el estudiante hasta ese momento, garantizan el perfil amplio del egresado, debiendo incluir los problemas de la profesión más comunes y frecuentes que deberá resolver. Esto significa que cada PI debe adecuarse a las condiciones que le impone su entorno, por lo que deberá ajustarse en cada año académico, curso y Centro de Educación Superior según se manifiesten los indicadores representativos de las variables de dicho entorno para satisfacer el Modelo del Profesional. c) Valores de la carrera a que tributa Como eje conductor de los valores a crear y consolidar en esta Disciplina están: la Audacia Creativa, el Compromiso, la Calidad y Belleza y la Profesionalidad. Y como igualmente importante se trabajará por consolidar los siguientes valores: Dignidad, Patriotismo, Honestidad, Solidaridad, Responsabilidad, Humanismo, Laboriosidad, Honradez y Justicia, cuyos modos de actuación están descritos en el Modelo del Profesional. Todas las asignaturas y PI que integran la DPI contribuyen a la creación de estos valores en los estudiantes.

INDICACIONES METODOLÓGICAS Y DE ORGANIZACIÓN DE LA DISCIPLINA Para lograr los objetivos planteados, la DPI deberá impartirse sobre la base de la utilización de los siguientes tipos de clases: conferencias, seminarios y talleres así como visitas de campo, apoyada en mucho trabajo independiente para la realización de los PI y el Trabajo de Diploma. Los contenidos concernientes a la Disciplina constituyen el eje de la carrera donde cada una de las demás disciplinas tributa conocimientos, hábitos, habilidades y valores para consolidarlos y articularlos en la solución de problemas de la profesión. En cada asignatura se debe garantizar la efectiva utilización de las normas cubanas y del sistema internacional de unidades (SI). Teniendo en cuenta que una parte significativa de los que ingresan a la carrera no tienen orientación vocacional y desconocen el perfil profesional del ingeniero hidráulico, se hace necesario incorporar desde el primer semestre del primer año, los contenidos que permitan identificarlos con la especialidad, conocer las principales obras del país y reconocer a los protagonistas del desarrollo hidráulico cubano así como el conocimiento de las actividades de proyecto, construcción y operación de las obras y conjuntos hidráulicos. Con esta intención se diseña especialmente la asignatura: Introducción a la Ingeniería Hidráulica y Ambiental. La base del desarrollo del trabajo de la Disciplina lo constituye una cuenca hidrográfica. En ella se centra todo el trabajo de las asignaturas que componen la DPI. En el primer año el estudiante se acerca al conocimiento del trabajo profesional de su especialidad a través del estudio y del trabajo en una pequeña cuenca en la cual se estudian los ciclos natural y artificial del agua; en este último caso, desde su captación, conducción y abasto a usuarios hasta su devolución al medio ambiente con la calidad requerida para su protección. En la concepción interdisciplinaria del Plan de Estudio D, la asignatura Introducción a la Ingeniería Hidráulica y Ambiental, prevista para el 1er año, ubicará a los estudiantes en el concepto de Ingeniería, el perfil de la especialidad, lo que significa ser profesional, la razón de la estructura del Plan de Estudio para dar respuesta a las variables de los modelos de los PI que los preparará para resolver o participar en la solución de los problemas profesionales. De esta manera podría entender por qué y para qué debe cursar las asignaturas desde el primer año y les enseñará cómo aprender la ciencia y el arte de proyectar, es decir, cómo aprender Ingeniería. También les enseñará el concepto y los principios de la ética de la profesión, les mostrará las principales obras hidráulicas cubanas y sus realizadores, cuestión esta no abordada en planes de estudio precedentes con la profundidad requerida. Esta asignatura, además, tiene como objetivo contribuir a motivar

INGENIERÍA HIDRÁULICA Y AMBIENTAL, VOL. XXXII, No. 3, Sep-Dic 2011

13

Proyectos integradores en la carrera de ingeniería hidráulica

a los estudiantes a cursar la carrera y crear un sentido de pertenencia, mayor satisfacción por su selección, así como orgullo de ser herederos del legado de prestigiosos profesionales en el decursar de la historia de la Ingeniería Hidráulica, en especial de Cuba, muchos de ellos todavía en activo. Hasta el momento los alumnos que ingresaban en la carrera desconocían el plan de estudio y mucho menos lograban entender la relación entre las asignaturas y sus respectivos contenidos. La habilidad para comunicarse mediante la confección de informes científico- técnicos, cuestión que debe caracterizar al profesional, no ha sido lograda plenamente en los planes de estudios precedentes. Ninguna disciplina o asignatura en específico se ha propuesto responsabilizarse con garantizarla. La DPI, que contempla los PI desde el primero al sexto, se concibe con este fin. De forma tal que al llegar el alumno a la defensa de su Trabajo de Diploma demuestre la maestría y profesionalidad alcanzada en la presentación y defensa de su obra. En todos los años la Cuenca Hidrográfica será la invariante que acompañará al estudiante en sus proyectos y prácticas profesionales. Cada asignatura debe garantizar el vínculo de sus objetivos con los objetivos de trabajo en toda la cuenca con el fin de garantizar una gestión sustentable del recurso agua y de preservar el medio ambiente. Es de suma importancia la referencia a la cuenca en el momento en que cada asignatura aborde en detalle la solución del problema profesional que debe resolver. Al desarrollar los requisitos que deben cumplir los proyectos que se presenten, se establecerán con claridad y precisión los requisitos de calidad de los mismos haciendo énfasis en la diferencia entre la presentación oral y la escrita. Las bases de los PI serán: – Lo primero es definir qué demanda el Modelo del Profesional, es decir, cuáles son los problemas profesionales que el egresado, después de concluir el período de adiestramiento, debe resolver, en cuáles participa y sobre cuáles conoce y cuáles son los objetivos que debe dominar. – Lo segundo es definir los medios, es decir, las asignaturas, los temas y sus contenidos que tributarán a su entorno inmediato, los Proyectos, y estos a su vez al Modelo. Los proyectos deberán considerar en sus diseños: * Que los PI no son asignaturas en el sentido estricto de la palabra. * Que se desarrollan en un curso académico. * Que resuelven problemas de proyecto. * Que abarcan el ciclo de vida del sistema proyecto – negocio. * Que deben incrementar su complejidad en la medida que avancen los cursos académicos. * Que los estudiantes presenten sus propuestas ante

14

tribunales multidisciplinarios. * Que deben incidir en el mejoramiento de la formación de habilidades profesionales de comunicación. * Que mediante ellos se forman la mayoría de las habilidades para resolver o participar en los problemas profesionales previstos en el Modelo. * Que se deben emplear en su preparación y presentación herramientas computacionales básicas (Módulos del MSOffice, Acad Land (específico para el graduado de esta especialidad), Surfer, SIG, Modelos de ajustes de curvas, etc.,). * Que se deben emplear en su preparación y presentación herramientas computacionales especializadas (Modelos de procesamiento hidrológico, Modelos de lluviaescurrimiento, Modelos para cálculos hidráulicos y diseño de redes,…, etc.). Los PI de cada año modelan una actividad profesional que, además, cumple los requisitos considerados en la definición contemporánea del término Proyecto. Se resuelven problemas con enfoque holístico y sistémico, definiendo la configuración del sistema problema u objeto de proyecto (subsistemas, factores o variables internas) y la configuración de su entorno (subsistemas, factores o variables externas que influyen en el sistema problema u objeto de proyecto), elaborando y representando gráficamente el Modelo teórico de dicho sistema. El ingeniero hidráulico resuelve problemas tecnológicos, problemas de proyecto y de operación y trabaja en cada uno de ellos en la preservación del medioambiente. Esto requiere de la integración de conocimientos y habilidades de todas las disciplinas del Plan de Estudios para poder modelar dichos problemas. La modalidad de enseñanza de los PI de la DPI es semipresencial, por talleres, encuentros, una componente laboral incluida, y con el empleo sistemático de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones para el seguimiento asincrónico de los alumnos en los períodos inter-encuentros por parte de los profesores de la disciplina. Esto se materializará a través del Centro Virtual de Recursos (CVR) del sitio Web de Teleformación que tiene el Centro de Referencia de Estudios de Avanzada (CREA) de la Educación Superior. Los equipos o colectivos de trabajo tendrán una cantidad de miembros acorde al alcance del Proyecto, pero no será mayor de 3. Cada integrante tendrá una tarea específica que resolver, la cual se le asignará por el docente desde un inicio. En la defensa oral cada estudiante debe ser capaz de responder, mostrando profundidad en la respuesta, cualquier pregunta acerca del proyecto defendido. Al pasar de un año a otro, se ajustará la integración de los colectivos, ante posibles bajas, pero se preferirá la estabilidad para que puedan seguir trabajando sobre sus propuestas. En cada PI, los colectivos podrán desarrollar variantes diferentes de objeto de proyecto. Las propues-

INGENIERÍA HIDRÁULICA Y AMBIENTAL, VOL. XXXII, No. 3, Sep-Dic 2011

Norberto V. Marrero de León y Alcides León Méndez

tas serán defendidas ante un tribunal multidisciplinario de docentes, con la participación del resto de los colectivos en clases tipo seminarios, simulando presentaciones ante inversionistas, comisiones gubernamentales, comisiones técnicas, comisiones de expertos o círculos de calidad en la vida profesional. Esto permite el estudio de mayor número de casos, estimula la creatividad y favorece una formación de mayor alcance. La evaluación deberá ser individualizada por cada miembro del colectivo. Cada miembro deberá ser capaz de defender cualquier parte de la propuesta independientemente de cómo se distribuyeron el trabajo según los diferentes roles dentro del equipo o colectivo. Se evaluará según los parámetros convenidos para medir el desempeño, tal como se evalúa a los profesionales, fundamentalmente por la calidad de las soluciones propuestas y la profesionalidad en su presentación y defensa. A continuación se presentan los aspectos fundamentales de las asignaturas de la DPI, debiendo señalarse que las indicaciones metodológicas y de organización específicas de cada una no se presentan en este trabajo pues son derivadas de las correspondientes a la DPI que han sido descritas ampliamente en este epígrafe. Pueden consultarse en el Plan de Estudio D de Ingeniería Hidráulica (CNC Ing. Hidr. 2007). Asignatura: INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA HIDRÁULICA Y AMBIENTAL Objetivos Instructivos 1. Conocer los campos de acción, las esferas de actuación y el contenido general de la actividad profesional del Ingeniero Hidráulico. 2. Identificar las cuencas hidrográficas en que se divide el territorio nacional. 3. Conocer como realizar el planeamiento de las obras en una cuenca hidrográfica y como realizar diseños elementales de obras hidráulicas. 4. Explicar la interrelación de estas obras en un proyecto y su papel en el manejo de los recursos hidráulicos. Contenidos: Conocimientos y habilidades básicas a adquirir La asignatura Introducción a la Ingeniería Hidráulica y Ambiental enfrenta, entre otras, la tarea de introducir al estudiante en el trabajo de proyecto. Se trabajará sobre una cuenca hidrográfica para representar en la misma toda la acción del ingeniero sobre ella, desde el planeamiento hasta la operación de los sistemas. En ella se deben abordar los siguientes tópicos o conocimientos, describiéndose entre paréntesis las habilidades: 1) Papel del Ingeniero Hidráulico en la sociedad (identificar). 2) Perfiles profesionales y esferas de actuación (conocer). 3) Historia de la profesión. Obras hidráulicas relevan-

tes (conocer). 4) Características de las principales obras hidráulicas cubanas (conocer). 5) Protagonistas de la Voluntad Hidráulica: instituciones y personalidades (conocer). 6) Legislaciones jurídicas nacionales e internacionales relacionadas (conocer). 7) Situación nacional e internacional de los recursos hídricos (conocer). 8) Plan de estudio vigente (conocer). 9) Ciclo de vida de un proyecto (identificar las componentes). 10) Planeamiento, proyecto, construcción, operación y mantenimiento (diferenciar las etapas). 11) Introducción al planeamiento hidráulico de una cuenca hidrográfica a nivel de esquema (conocer). 12) División del territorio nacional en cuencas hidrográficas (identificar las principales cuencas hidrográficas cubanas y su función en la economía regional y nacional). 13) Interpretación elemental de cartográficos. Modelos digitales de elevación (MDE) (saber). 14) Herramientas generales de un sistema de información geográfico (SIG) (conocer). 15) Elementos de Hidrología Superficial y Subterránea (identificar y explicar las variables del ciclo hidrológico, realizar cálculos del gasto máximo de escurrimiento superficial por la fórmula racional para una probabilidad dada usando la norma cubana). 16) Obras de captación para aguas superficiales y subterráneas (conocer). 17) Principios de cálculo de conducciones libres y forzadas (realizar aplicaciones de las ecuaciones de continuidad y Bernoulli en una tubería simple y en un canal prismático de pendiente constante, realizar el cálculo de pérdidas de energía en una tubería simple por el método de Williams Hazen, realizar cálculos sencillos con la ecuación de Manning en un canal prismático de pendiente constante). 18) Principios de cálculo de redes de abasto y recolección (determinar la demanda de un pequeño acueducto, seleccionar preliminarmente el equipo de bombeo para el abasto al tanque elevado de una vivienda). 19) Plantas para el tratamiento del agua (caracterizar los tratamientos de aguas residuales factibles para emplear en una pequeña comunidad). 20) La obra hidráulica: su repercusión en la defensa del país y sus impactos sobre el medio ambiente (conocer). Asignatura: PROYECTO INTEGRADOR 1 (PI 1) Objetivos Instructivos (a lograr en la cuenca hidrográfica en estudio) 1. Realizar de forma elemental el planeamiento de las obras hidráulicas. 2. Realizar diseños elementales de obras hidráulicas.

INGENIERÍA HIDRÁULICA Y AMBIENTAL, VOL. XXXII, No. 3, Sep-Dic 2011

15

Proyectos integradores en la carrera de ingeniería hidráulica

3. Resolver de modo elemental algunos problemas sencillos de Ingeniería Hidráulica y Ambiental. Contenidos: Conocimientos y habilidades básicas a adquirir La asignatura PI 1 aborda los siguientes aspectos: 1) Introducción al planeamiento hidráulico de una cuenca hidrográfica pequeña y poco compleja a nivel de esquema (realizar). 2) Función de las obras hidráulicas en la defensa del país y sus repercusiones sobre el medio ambiente (conocer). 3) Cálculos elementales de Hidrología Superficial y Subterránea (ejecutar). 4) Cálculos elementales asociados a obras de captación para aguas superficiales y subterráneas (ejecutar). 5) Cálculos elementales asociados a conducciones libres y forzadas (ejecutar). 6) Cálculos elementales asociados a redes de abasto y recolección (ejecutar). Asignatura: PROYECTO INTEGRADOR 2 (PI 2) Objetivos Instructivos (a lograr en la cuenca hidrográfica en estudio) 1. Seleccionar y utilizar los materiales de uso más frecuente en las construcciones hidráulicas incluidas en el planeamiento del desarrollo de los recursos hidráulicos. 2. Seleccionar los equipos más adecuados y cuantificar los volúmenes de trabajo necesarios para realizar las diferentes actividades constructivas asociadas a las obras. Organizar el trabajo de los equipos para optimizar su aprovechamiento. 3. Replantear obras hidráulicas de la cuenca hidrográfica en desarrollo. 4. Utilizar los programas de diseño y representación digital del terreno. Contenidos: Conocimientos y habilidades básicas a adquirir En el PI 2 se abarcarán los siguientes temas: 1) Preparación técnica de una ejecución de obra (saber realizar). 2) Levantamientos topográficos (saber hacer). 3) Replanteo de obras con empleo de planos (saber hacer) y del MDE (saber emplear). 4) Materiales de construcción (identificar los materiales propios de una obra). 5) Cubicación (saber hacer), cantidades de materiales (calcular). 6) Suministros necesarios para ejecutar una obra (planear). 7) Tecnología de construcción (Conocer las alternativas tecnológicas de una construcción). 8) Secuencias constructivas de obras hidráulicas (sa-

16

ber realizar). 9) Cálculo de presupuesto (saber realizar). 10) Fuerza de trabajo. Duración de las actividades (saber cuantificar). 11) Equipos y movimiento de tierra (saber definir y calcular los parámetros necesarios) Asignatura: PROYECTO INTEGRADOR 3 (PI 3) Objetivos Instructivos (a lograr en la cuenca hidrográfica en estudio) 1. Conocer la problemática de la cuenca hidrográfica en estudio y ubicar dentro de las múltiples soluciones propuestas para su desarrollo aquellas obras factibles de ser diseñadas en esta etapa a partir de las asignaturas que se han cursado en el año en curso y en los precedentes. 2. Saber utilizar los principios metodológicos para la preparación de proyectos de obras hidráulicas y aplicarlos a la realización del proyecto asociado a las obras. 3. Seleccionar los equipos necesarios para una estación de bombeo asociada a la solución del proyecto de la obra hidráulica. 4. Proyectar (cálculos y representación gráfica) la estación de bombeo asociada a la solución del proyecto de la obra hidráulica. 5. Proyectar (cálculos y representación gráfica) los canales y sus obras inducidas incluidos en el proyecto de desarrollo hidráulico. 6. Proyectar (cálculos y representación gráfica) las conducciones forzadas, sus accesorios y sus obras inducidas, incluidas en el proyecto de desarrollo hidráulico. 7. Efectuar el análisis de fenómenos hidrológicos naturales en la cuenca hidrográfica en estudio y valorarlos cuantitativamente, mediante el empleo de los métodos estadísticos adecuados. 8. Utilizar los principios fundamentales de las finanzas, la administración de empresas y el análisis de inversiones en el desarrollo del presente proyecto. Cuantificar los volúmenes de trabajo y el presupuesto empleando las normas y directivas en vigor. 9. Seleccionar los equipos a emplear en la ejecución de la obra. 10. Utilizar programas de computación profesionales de aplicación en la práctica ingenieril, en especial Autocad_Land, SIG, SURFER y los relacionados con las asignaturas que se cursan en el año. Contenidos: Conocimientos básicos y habilidades a adquirir La asignatura PI 3 aborda los siguientes: 1) Estudios hidrológicos asociados a las obras hidráulicas a diseñar (saber realizar). 2) Estudio de factibilidad de obras de conducción asociados a las obras hidráulicas a diseñar (saber realizar). 3) Sistemas de bombeo asociados a las obras hidráulicas a diseñar (saber realizar el proyecto). Costos de ope-

INGENIERÍA HIDRÁULICA Y AMBIENTAL, VOL. XXXII, No. 3, Sep-Dic 2011

Norberto V. Marrero de León y Alcides León Méndez

ración (calcular). Peritaje técnico de la estación de bombeo (realizar). 4) Diseño de conducciones forzadas, sus accesorios y obras inducidas (saber realizar). 5) Rasantes piezométrica y de energía a lo largo de las conducciones (calcular). 6) Canales y obras inducidas (diseñar). 7) Niveles de circulación para régimen permanente variado (saber definir). 8) Operación de las obras proyectadas en función de la defensa del país en casos de eventos extremos y de agresión armada (estudiar y proponer alternativas). Asignatura: PROYECTO INTEGRADOR 4 (PI 4) Objetivos Instructivos (a lograr en la cuenca hidrográfica en estudio) 1. Saber utilizar los principios metodológicos para la preparación de proyectos de obras hidráulicas y aplicarlos a la realización del proyecto de desarrollo hidráulico. 2. Proyectar el Sistema de Riego lo que implica: aplicar los conceptos derivados de la Relación Agua-SueloPlanta, establecer el régimen de riego de proyecto y explotación. Además proyectar (calcular y representar gráficamente) los elementos componentes del sistema de riego. Por último, la realización del proyecto de Explotación y Mantenimiento asociado a la solución. 3. Realizar el proyecto de drenaje agrícola. 4. Utilizar los principios fundamentales de las finanzas, la administración de empresas y el análisis de inversiones en el desarrollo del presente proyecto. Cuantificar los volúmenes de trabajo y el presupuesto empleando las normas y directivas en vigor. 5. Seleccionar los equipos a emplear en la ejecución de la obra. 6. Conocer los principios de calidad en la actividad de proyecto y operación de sistemas de riego y drenaje así como las medidas y disposiciones existentes para proteger la salud del trabajador de esta actividad. Contenidos: Conocimientos básicos y habilidades a adquirir La asignatura PI 4 aborda los siguientes aspectos: 1) Demanda de riego de un área agrícola (calcular). 2) Procesamiento de datos hidrológicos para riego y drenaje (realizar). 3) Fuentes superficiales (evaluar en cantidad y calidad desde el punto de vista técnico, económico y ambiental). 4) Puntos finales de vertimiento del drenaje (determinar y evaluar desde el punto de vista técnico, económico y ambiental). 5) Técnicas de riego y drenaje del área a beneficiar (seleccionar y diseñar teniendo en cuenta los aspectos técnicos, económicos y ambientales). 6) Obras y dispositivos para fines específicos (seleccionar y diseñar).

7) Diseño de técnicas de riego y drenaje y las obras inducidas 8) Selección y diseño de obras y dispositivos para fines específicos. 9) Presupuesto del sistema de riego y drenaje (calcular). 10) Operación y mantenimiento del sistema (realizar el proyecto). 11) Gestión de la calidad (conocer). 12) Salud del trabajo (conocer). Asignatura: PROYECTO INTEGRADOR 5 (PI 5) Objetivos Instructivos (a lograr en la cuenca hidrográfica en estudio) 1. Saber utilizar los principios metodológicos para la preparación de proyectos de obras hidráulicas y aplicarlos a la realización del proyecto de desarrollo hidráulico. 2. Realizar los cálculos fundamentales para el diseño de sistemas de abastecimiento de agua para poblaciones, industrias, granjas agropecuarias y edificios de distintos tipos y proyectar y construir el acueducto asociado al proyecto de desarrollo hidráulico. 3. Proyectar el Sistema Abasto, Alcantarillado y Drenaje Pluvial. 4. Saber utilizar los principios fundamentales del tratamiento de las aguas para consumo en las soluciones del proyecto de desarrollo hidráulico. 5. Evaluar la capacidad de explotación de pozos, diseñar obras de captación, evaluar los recursos de agua subterránea y saber controlarlos y protegerlos 6. Utilizar los principios fundamentales de las finanzas, la administración de empresas y el análisis de inversiones en el desarrollo del presente Proyecto. Cuantificar los volúmenes de trabajo y el presupuesto empleando las Normas y directivas en vigor. 7. Seleccionar los equipos a emplear en la ejecución de la obra 8. Valorar el papel que le corresponde a la solución lograda en el presente Proyecto en relación con la capacidad defensiva del país y cómo influye la obra en la mitigación de los eventos hidrológicos extremos. 9. Conocer los principios de Calidad en la actividad de proyecto y operación de sistemas de Abastecimiento y Recolección de Aguas así como las medidas y disposiciones existentes para proteger la salud del trabajador de esta actividad. Contenidos: Conocimientos y habilidades básicas a adquirir La asignatura PI 5 aborda los siguientes aspectos: 1) Demanda de agua para un proyecto de abasto a las comunidades (calcular). 2) Procesamiento de datos hidrológicos para abasto de agua (realizar). 3) Fuentes superficiales y subterráneas (evaluar en cantidad y calidad, desde el punto de vista técnico, económico y ambiental).

INGENIERÍA HIDRÁULICA Y AMBIENTAL, VOL. XXXII, No. 3, Sep-Dic 2011

17

Proyectos integradores en la carrera de ingeniería hidráulica

4) Tecnologías de tratamiento para el uso (seleccionar). 5) Planta de potabilización (diseñar desde el punto de vista técnico y económico). 6) Redes de distribución, de evacuación de aguas residuales y pluviales y obras inducidas (diseñar). 7) Tecnología de tratamiento de residuales (seleccionar). 8) Planta de tratamiento de residuales (diseñar desde el punto de vista técnico y económico garantizando el tratamiento del agua negra y gris sin impactos negativos sobre el medio ambiente). 9) Presupuesto de los sistemas de abasto y evacuación (calcular). 10) Operación de los sistemas de abasto y evacuación (realizar el proyecto). 11) Gestión de la calidad (conocer). 12) Salud del trabajo (conocer). Asignatura: PROYECTO INTEGRADOR 6 (PI 6) Objetivos Instructivos (a lograr en la cuenca hidrográfica en estudio) 1. Saber utilizar los principios metodológicos para la preparación de proyectos de obras hidráulicas y aplicarlos a la realización del proyecto de desarrollo hidráulico. 2. Aplicar los métodos del cálculo estructural y definir las solicitaciones internas que se presentan en los distintos tipos de obras hidráulicas incluidas en el proyecto. 3. Proyectar desde el punto de vista hidráulico y estructural los aliviaderos y las obras de toma y otras estructuras hidráulicas de tipo convencional concebidos. 4. Aplicar los criterios de cálculo y diseño de elementos de hormigón armado y realizar el proyecto estructural de las obras hidráulicas convencionales concebidas en el proyecto de desarrollo hidráulico. 5. Saber utilizar los principios de la mecánica de suelos en el diseño de las obras hidráulicas y proyectar las presas de tierra y de materiales locales de tercera y cuarta categoría concebidas. 6. Organización de la ejecución de una obra hidráulica concebida en el proyecto de desarrollo hidráulico y aplicar los principios de la protección e higiene del trabajo a las distintas actividades asociadas al proyecto de Organización de Obra. 7. Utilizar los principios fundamentales de las finanzas, la administración de empresas y el análisis de inversiones en el desarrollo del presente Proyecto. Cuantificar los volúme-

18

nes de trabajo y el presupuesto empleando las Normas y directivas en vigor. 8. Seleccionar los equipos a emplear en la ejecución de la obra. Contenidos: Conocimientos y habilidades básicas a adquirir La asignatura PI 6 aborda los siguientes aspectos: 1) Procesamiento de datos hidrológicos para el diseño de un embalse (realizar). 2) Cortina de una presa (diseñar). 3) Aliviadero y obra de toma (diseñar hidráulica y estructuralmente ambas obras). 4) Presupuesto de las obras que requiere el sistema de almacenamiento (calcular). 5) Organización de la construcción de una obra de los PI III, IV, V o VI (realizar). CONCLUSIONES Se ha presentado el diseño de la Disciplina Principal Integradora del nuevo Plan de Estudio D de la carrera de Ingeniería Hidráulica. El logro de sus objetivos estratégicos conllevará necesariamente un profundo y sistemático trabajo metodológico de todo el colectivo de la DPI. El Proyecto Integrador de la Carrera se alcanzará de manera natural garantizando la integración sistémica de los Proyectos Integradores de todos los años. BIBLIOGRAFÍA MES. (2003). «Documento Base para la Elaboración de los Planes de Estudio D», ENPSES, Ciudad de La Habana, Cuba, septiembre. CNC* Ing. Hidráulica, ISPJAE, MES. (2007). «Plan de Estudio de la Carrera de Ingeniería Hidráulica (Plan D)», Facultad de Ingeniería Civil, Ciudad de La Habana. CNC* Ing. Civil, ISPJAE, MES. (2007). «Plan de Estudio de la Carrera de Ingeniería Civil. (Plan D) «, Facultad de Ingeniería Civil, Ciudad de la Habana. *Comisión Nacional de Carrera.

Recibido: Agosto del 2011 Aprobado: Septiembre del 2011

INGENIERÍA HIDRÁULICA Y AMBIENTAL, VOL. XXXII, No. 3, Sep-Dic 2011