La Creatividad y la formación del ingeniero industrial

Como en el resto de las ingenierías, la creatividad es una competencia clave en la Ingeniería Industrial. Por tanto, ésta debería tenerse en cuenta en los programas formativos. Sin embargo, la apreciación generalizada apunta a que la presencia de la creatividad en el entorno académico de la ingeniería industrial es todavía escasa. Los Ingenieros Industriales de España finalizan sus estudios con una sólida formación técnica y científica, pero no así en cuanto a su desarrollo creativo,

La causa principal se explica debido al enfoque más científico-analítico de los programas educativos de la ingeniería que realizando actividades docentes que fomenten el pensamiento creativo. Algo que con el nuevo Espacio Europeo de Educación Superior no se ha subsanado.

De las diferentes estrategias docentes propuestas para fomentar la creatividad en los estudiantes de Ingeniería, éstas principalmente implican un impacto en las horas lectivas de los estudiantes, así como cambios en los métodos de enseñar y de aprender. No obstante, es posible enfocar la cuestión de un modo más ágil y con menor impacto en el tiempo dedicado. Esta solución cubre dos aspectos: uno es términos de programas educativos, y el segundo inculcar una actitud proactiva en el desarrollo de la creatividad en las aulas de ingeniería industrial, no sólo en las asignaturas de diseño, sin o en otras en las cuales un enfoque creativo puede dar a los estudiantes mayor motivación y, con ello, mejores resultados.

Trabajo presentado en el congreso ICERI 2018, Sevilla, Espana, del 12 al 14 de noviembre de 2018

 

Qué es la Alfabetización Visual y cómo beneficia el desarrollo de la creatividad en Ingeniería

Se entiende por alfabetización como la capacidad para entender y transmitir mensajes mediante texto. Por otro lado, la  Alfabetización Visual consiste en el conjunto de habilidades que permiten la comprensión de la información, la ideación y la comunicación por medios visuales. Se puede emplear de éste modo imágenes, fotografías, maquetas, vídeos o animaciones para  

La Alfabetización Visual implica el uso del pensamiento visual, el razonamiento espacial, el uso de recursos gráficos y de modelos físicos. Una persona visualmente alfabetizada es capaz de interpretar el mensaje en una fotografía, razonar con las imágenes, así como para expresar ideas mediante el uso de un dibujo o una maqueta.

Existe una fuerte vinculación con lo visual y la profesión de ingeniería: una gran cantidad de información y se analiza, procesa y produce mediante gráficos, dibujos a mano alzada, esquemas o planos de detalle. Es por tanto de gran importancia que se tenga en cuenta la Alfabetización Visual en la ingeniería.

La Alfabetización Visual supone además una estrategia interesante para el desarrollo de las capacidades creativas en ingeniería. De entre las diferentes metodologías disponibles, tales como el Brainstorming, TRIZ, SCAMPER, o las  relaciones forzadas,  los enfoques visuales creativos aportan una ventaja frente a los verbales. Las representaciones visuales permiten ver claramente las conexiones entre las ideas y luego tener una manera de encontrar soluciones a los problemas. La visualización configura nuevas formas y representa en nuestra mente un nuevo escenario que puede convertirse en una forma nueva y original de superar una situación de bloqueo.

Referencias

Why Visual Literacy is one of the best approaches for the creative Development of engineers: https://www.linkedin.com/pulse/why-visual-literacy-one-best-approaches-creative-vlee-1f/

Martin-Erro, A., MM Espinosa -Escudero, y M. Dominguez-Somonte. «VISUAL LITERACY AS A STRATEGY FOR FOSTERING CREATIVITY IN ENGINEERING EDUCATION». En ICERI2016 Proceedings, 7577-81. Seville, Spain: IATED, 2016. https://doi.org/10.21125/iceri.2016.0727.

SCAMPER como técnica gráfica

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Técnicas creativas

La técnica SCAMPER consiste en la aplicación de un numero de acciones, que estimulan la generación de ideas;

•S: Sustituir (Sustituir elementos, cosas, procedimientos, lugares, personas, ideas, emociones…)

•C: Combinar (Combinar temas, conceptos, ideas, emociones)

•A: Adaptar (Adaptar ideas de otros contextos, tiempos, escuelas, personas)

•M: Modificar (Modificar, transformar, añadir algo a una idea, producto, servicio)

•P: Utilizarlo para otros usos (Dar otros usos diferentes a las cosas)

•E: Eliminar o reducir al mínimo (conceptos, atributos, partes, elementos)

•R: Reordenar o invertir posiciones, elementos, cambiar roles asignados, reorganizar procesos, acciones.

la aplicación de esta técnica sigue los siguientes pasos:

1.- Definición del problema: El problema a resolver puede ser encontrar o mejorar un producto o servicio, un proceso de cualquier tipo, o resolver una situación, etc. Para la definición del problema se pueden usar otras técnicas creativas, como mapas mentales o las que creamos más adecuadas.

2.- Formulación de las preguntas, varias por cada concepto: Utilizando la lista de acciones propuestas por SCAMPER, vamos formulando y contestando preguntas. Todas las ideas que van surgiendo se anotan para su filtrado y evaluación posterior.

3.- Evaluación

Cuando ya hayamos formulado todas las preguntas y se hayan obtenido respuestas suficientes a cada cuestión es hora de evaluar las ideas surgidas. En base a unos criterios definidos previamente se evalúa cada una de las ideas, para seleccionar las más adecuadas, las mejores.

Es posible representar estas acciones gráficamente, por lo que podemos considerar SCAMPER como una metodología creativa gráfica.

En la siguiente figura vemos una aplicación de SCAMPER a la búsqueda de ideas en conceptos de diseño de una aeronave:

LA IMPORTANCIA DEL BOCETADO EN EL DISEÑO DE INGENIERIA Y SU PRESENCIA EN EL ENTORNO DOCENTE

El dibujo y el bocetado a mano alzada son medios probados de expresión creativa y de esto modo empleado en el proceso de diseño en diferentes ámbitos. En ingeniería el bocetado permite plantear problemas y externalizar las soluciones, siendo por tanto de gran importancia que los ingenieros tengan soltura bocetando.

En el ámbito del diseño de Ingeniería, esto es aún más importante. Investigadores y profesionales del diseño de ingeniería coinciden en el valor del bocetado para estimular el pensamiento visual y por tanto la creatividad. Sin embargo, la presencia del bocetado en el entorno docente de la ingeniería es escaso.

Junto con el hecho del descenso en las horas lectivas en las asignaturas de expresión gráfica tenemos que la práctica del bocetado y del dibujo a mano alzada ha sido prácticamente desplazado por los sistemas de diseño asistido por ordenador, creyendo que el dibujo a mano alzada es una práctica obsoleta y por consiguiente no es valorada como una herramienta creativa.

Queriamos conocer de primera mano, más allá de la literatura, cuál era la situación de la enseñanza del bocetado en las escuelas de ingeniería. Gracias a internet y a las redes sociales académicas, pudimos elaborar una lista de docentes y de alumnos de todo el mundo y desplegar un cuestionario mediante un enlace de GoogleForms.

Después de varios meses de desplegar el cuestionario, recopilamos un número suficiente de respuestas como para tener unos resultados que nos aclarasen las cuestiones de investigación: cómo se valoraba el bocetado a mano alzada por estudiantes y docentes y si estaba presente en los programas educativos.

Ante la primera cuestión los resultados indicaron el bocetado a mano alzada está muy bien valorado, tanto por docentes como por estudiantes, lo cual refutaba nuestra hipótesis inicial. Las respuestas recibidas también nos mostraron que, aunque no suficiente, la presencia del bocetado en los programas docentes de ingeniería era mayor de la esperada. Se espera que esto suponga más que una situación estática, una tendencia y la enseñanza del bocetado a mano alzada sea una actividad docente habitual en todas las escuelas de ingeniería.

Los resultados de este estudio se presentaron en la conferencia INTED 2016, al que se puede acceder en la referencia indicada:

Referencias:

Martin-Erro, A; Espinosa Escudero,MM and Domínguez Somonte, M. «The Role of sketching in engineering design and its presence on engineering education” 10th International Technology, Education and Development Conference, 3465-3471, 2016

Pensamiento Visual en Proyectos de Ingenieria

Como parte de nuestra investigacion en torno al uso de herramientas de Pensamiento Visual en la enseñanza de la ingenieria, hemos planteado un mapa visual del proyecto de diseño de un microRPA. El objetivo de dicho mapa visual consiste en mostrar, empleando el lenguaje visual,  los requisitos de diseño de dicha aeronave:

 

La Competencia «creatividad» y la Expresion Gráfica

La competencia creatividad está presente como competencia transversal en los nuevos planes de estudios de varias asinaturas Ingenieria de España, al amparo del Nuevo Espacio Europeo de Educacion Superior (plan Bolonia). Una de estas asignaturas son las de Expresion Gráfica en Ingeniería.

Realizamos en 2017 un estudio curricular de dichos planes de estudio,  cuyos resultados presentamos en el congreso ICERI 17.

Dicho estudio trataba de evaluar en que medida se explotaba el potencial creativo de la expresion gráfica. partimos de la premisa de que la expresion grafica posee unas cualidades inherentes que permiten desarrollar la creatividad de los alumnos. Estos es posible por medio de varias practicas, como el bocetado  y estimulo de habilidades como las habilidades espaciales, y el pensamiento visual.

Los resultados indicaron que la creatividad no se fomenta como se espera. Los contenidos de las asignaturas se centran obviamente hacia sus objetivos, la representación e interpretación gráfica en ingeniería. Además, el uso del Diseño asistido por ordenador ha desplazado al dibujo a mano alzada, que como hemos indicado, favorecía habilidades visuales y espaciales que fomentaban la creatividad.

Como se indica en la comunicación ICERI 17 [1] , en un estudio de diferentes asignaturas de expresión grafica en España, simplemente la contemplan en sus planes de estudios pero no hay actividades, acciones que la fomenten, es decir, no se explota el potencial creativo de la expresión gráfica, mediante el bocetado, el desarrollo de las habilidades espaciales y del pensamiento visual. Por consiguiente, no se ve un claro esfuerzo en relacion a cómo desarrollar la creatividad.

Referencias

[1] Martin Erro, M.M. Espinosa Escudero, M. Domínguez Somonte. SPANISH ENGINEERING GRAPHIC EXPRESSION SUBJECTS AND ITS RELATION TO CREATIVITY COMPETENCE. November 2017. 10th annual International Conference of Education, Research and Innovation. DOI 10.21125/iceri.2017.0662

 

Cómo trabajan los ingenieros creativos de diseño: Guias para la enseñanza de la ingenieria

Este estudio cualitativo consistente en un análisis temático nos ha permitido obtener una descripción sobre cómo los ingenieros de diseño incluyen la creatividad en su trabajo Por medio de sus experiencias en las tareas de diseño así como sus percepciones.

El análisis temático ha permitido aclarar las cuestiones planteadas al inicio de este trabajo.

Por un lado, sus opiniones nos han indicado en que nivel ellos aprecian la creatividad en ingeniería de diseño. El análisis del tema “comportamiento creativo” y los subtemas “métodos y recursos” y “procesos creativos” han identificado el grado en que los ingenieros de diseño participantes emplean realmente la creatividad en su trabajo más allá de una valoración subjetiva.

El tema “factores que influyen en la creatividad” nos ha confirmado algunos temas clave, el conocimiento y la experiencia, como de importancia para la creatividad en ingeniería de diseño, así como descubrir otros que suponen barreras. El subtema “Barreras” indica el grado en que los ingenieros de diseño se encuentran con impedimentos en su desarrollo creativo. Los participantes apuntan principalmente hacia las organizaciones. Por otro lado, destacamos las propias barreras que supone los desconocimientos o mitos que los propios participantes muestran sobre la creatividad.

Finalmente, el tema “enfoques para aumentar la creatividad” es el más significativo, pues apunta hacia varias estrategias identificadas en las respuestas de los ingenieros de diseño participantes en el estudio. Es significativo la escasa aparición de enfoques, como el trabajo en equipo.

Implicaciones en la enseñanza de la ingeniería

El análisis temático nos ha indicado en un primer lugar sus apreciaciones sobre el valor de la creatividad en su trabajo así como su situación en el entorno de la ingeniería.

De forma general, este análisis temático nos ha permitido identificar estrategias y enfoques para el entorno docente basándonos en el trabajo real de los ingenieros de diseño.

Esto se ha hecho por medio de sus propias opiniones así como del análisis de su comportamiento creativo. Esto nos ha permitido averiguar ciertas necesidades docentes, en cuanto a ciertas carencias identificadas, fundamentalmente en los conceptos sobre la creatividad. También contesta a la cuestión acerca de la necesidad de incluir temas teóricos sobre creatividad en los programas docentes de ingeniería.

Varios procesos creativos descritos, como la inspiración en la naturaleza, tienen implicaciones en la enseñanza de la ingeniería.

Otra necesidad docente proviene del uso de determinados recursos, como los prototipos. Su utilización desde el punto de vista de desarrollo e ideas está poco difundido entre los participantes, lo cual muestra una necesidad de aplicar este recurso en las prácticas docentes.

Los ingenieros de diseño participantes muestran un claro interés en aprender métodos creativos. Para evaluar su necesidad lo contrastamos con los que realmente aplican. De acuerdo a sus respuestas, y las palabras clave encontradas (análisis funcional), estos métodos se ajustan a los métodos indicados por Horowitz (1999), por lo que se entienden que se deben incluir en lo posible dentro de los programas de ingeniería.

En cuanto al objetivo inicial del trabajo, los temas de enfoques de fomento creativo han indicado varias estrategias docentes, como el PBL, o los enfoques multidisciplinares.

Guías para la enseñanza de la ingeniería

PBL es un tema clave identificado dentro de las respuestas de los participantes en este estudio.

Dos temas clave destacados a partir de las respuestas de los ingenieros son la reutilización de diseño, y la práctica. En este sentido, una estrategia docente que recomendamos es la enseñanza basada en diseño y enseñanza basada en proyectos de diseño.

El Pensamiento Visual en Ingeniería

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Hsu y Won (1998) afirman que quizás el medio más cercano del ser humano hacia pensamiento y al razonamiento es empleando modelos de pensamiento visual. Asimismo, Mc Kim (1972) sostiene que el pensamiento visual se lleva a cabo mediante tres tipos de imágenes: las que se obtienen por la vista, las que se obtienen de la imaginación y las que se dibujan. El pensador visual experto utiliza estos tres tipos de imágenes de una forma flexible e interactiva. Propone el modelo indicado en la figura, Donde se solapan la vista y el dibujo, «la vista facilita el dibujo y el dibujo vigoriza la vista». Donde se solapan el dibujo y la imaginación, «el dibujo estimula y expresa la imaginación y la imaginación proporciona el material para el dibujo». Donde se solapan la imaginación y la vista, «la imaginación dirige y filtra la vista mientras que la vista proporciona material bruto para la imaginación.

Modelo de pensamiento visual de McKim (1972)

Así como el pensamiento verbal crea un simple contexto de la imagen percibida de un diseño, el pensamiento visual capacita para la creación de un contexto más amplio de la misma imagen del diseño que cubre una variedad de sus propiedades funcionales o físicas (Napalkov et al., 2006). Por medio del pensamiento visual, el diseñador es capaz de combinar elementos, montar y manipular mecanismos y elementos, razonar por medio de etapas sucesivas de un proceso dinámico y actuar dispositivos que todavía no existen.

El pensamiento visual es básico en ingeniería. El uso de técnicas visuales (esquemas, mapas mentales, y fundamentalmente bocetos) se entiende como uno de los procesos mentales de resolución de problemas de diseño más efectivos. Asimismo, una cantidad destacable de la información de diseño se concibe, registra y comunica por medio del lenguaje visual. Muchas de las propiedades y características de un objeto en las que piensa un ingeniero no se pueden reducir a una descripción verbal, no carente de ambigüedad. Por tanto, éstos tienen que acometerlo mentalmente por medio de un proceso visual, que por otro lado les permite apreciar la forma, las proporciones y las interrelaciones de los elementos que configuran un objeto. Resnick, en sus principios de diseño para el desarrollo de futuras herramientas creativas, sugiere que “los interfaces deberían proporcionar un potente apoyo en la formación de hipótesis, una evaluación más rápida de alternativas y una comprensión mejorada a través de la visualización”. (Resnick et al., 2005).

 

Referencias

McKim, R. H. (1972). Experiences in visual thinking.

Hsu, W., Woon, I.M.Y., 1998. Current research in the conceptual design of mechanical products. Comput.-Aided Des. 30, 377–389.

Napalkov, E., Zars, V., others, 2006. Synthesis of Product Function/Means Structures Based on Visual Thinking, in: DS 36: Proceedings DESIGN 2006, the 9th International Design Conference, Dubrovnik, Croatia.

Resnick, M., Myers, B., Nakakoji, K., Shneiderman, B., Pausch, R., Selker, T., Eisenberg, M., 2005. Design principles for tools to support creative thinking.

Creatividad y enseñanza de Ingeniería

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En la actualidad existe un reconocimiento prácticamente generalizado de que la creatividad es una habilidad necesaria en ingeniería, reconocida a nivel mundial como una competencia básica para los ingenieros y, fundamental para los procesos de diseño e innovación. Del mismo modo que estos autores lo indican, Organismos como la academia Nacional de Ingeniería de los EEUU (NAE) o la Academia Real de Ingeniería han señalado a la creatividad como una competencia clave. El informe de la academia nacional de Ingeniería de los EEUU, “The Engineer of 2020 (NAE 2004)”, se reconoce a la creatividad como » una cualidad indispensable para la ingeniería” (Zappe,2013). En el informe RAE2007 De la Academia Real de Ingeniería del Reino Unido titulado “creating systems that work”, junto con el Análisis, el Liderazgo y el Juicio se menciona a la creatividad «para inventar soluciones imaginativas, novedosas y eficaces a problemas reales y no para forzar el problema para ajustarse a la solución”. Junto con las instituciones, la industria es consciente del valor de la creatividad, así como los empleadores, quienes también tienen en cuenta que los candidatos en puestos de ingeniería posean habilidades creativas. Como muestra de ello, Cropley (2016) indica que en el certamen “Graduate Outlook Survey” de Australia, la resolución de problemas/Pensamiento lateral (principio relacionado con la creatividad) fue el tercer criterio en la lista de los más importantes de los seleccionadores de personal.

Puesto que la creatividad es importante para la profesión de la ingeniería y demandada como una competencia básica, es evidente ésta debe fomentarse en la etapa formativa. Para ello, debemos indicar una característica muy importante de la creatividad. Ésta radica en que es algo que en mayor o menor medida todos poseemos, pero que se puede desarrollar y fomentar. El proceso creativo está influido por varios factores (p.ej. cognitivos, ambientales, emocionales) y por tanto teniendo en cuenta estos factores la creatividad puede estimularse  (Stouffer, 2004) Además de estos factores, el pensamiento creativo puede estimularse mediante determinadas prácticas y técnicas, algo que por tanto se puede tener en cuenta en la enseñanza y por tanto en las escuelas de ingeniería.

Para abordar esta cuestión aún pendiente de cómo fomentar el pensamiento creativo en las clases de ingeniería deberíamos fijarnos en las estrategias docentes que se están estudiando. Existen en la literatura varias recomendaciones propuestas por los expertos (Torrance, 1977) (Kazerounian,2007) (Richards, 1998) (Zappe, 2013), acerca de cómo enfocar el fomento de la creatividad en las aulas tales como habituarse a la incertidumbre y a la ambigüedad, aprender a equivocarse, trabajar con más de una respuesta, examinar la información desde nuevas perspectivas, así como que los educadores consideren determinadas técnicas tales como proporcionar oportunidades y recompensar la creatividad en lugar de solamente de acuerdo a los resultados exactos.

Referencias

Cropley, D. H., Nurturing Creativity in the Classroom. Chapter: 13, 2nd. ed. Cambridge University press, 2016.

K. Kazerounian and S. Foley, “Barriers to creativity in engineering education: A study of instructors and students perceptions,” Journal of Mechanical Design, vol. 129, no. 7, pp. 761–768, 2007

L. G. Richards, “Stimulating creativity: teaching engineers to be innovators,” in Frontiers in Education Conference, 1998. FIE’98. 28th Annual, 1998, vol. 3, pp. 1034–1039.

W. B. Stouffer, J. S. Russell, and M. G. Oliva, “Making the strange familiar: Creativity and the future of engineering education,” in Proceedings of the 2004 American Society for Engineering Education Annual Conference & Exposition, 2004, pp. 20–23.

S. Zappe, I. Mena, and T. Litzinger, “Creativity is not a purple dragon,” in National Collegiate Inventors and Innovators Alliance. Proceedings of the… Annual Conference, 2013, p. 1.

E. P. Torrance, “Creativity in the Classroom; What Research Says to the Teacher.,” 1977.