Establecimiento y validación de una metodología (EMS) para facilitar la transmisión de conocimientos en el aprendizaje de la ingeniería

Abstract

El objetivo de esta tesis es establecer una metodología que facilite el intercambio de esquemas mentales, tanto en el ámbito del aprendizaje de conceptos de ingeniería en la universidad como su aplicación en la mejora de la transmisión de conocimientos en la industria.<br/><br/>EMS o Exchange of Mental Schemes es la metodología propuesta para el cumplimiento de los objetivos establecidos. La base de este método es la evolución de la técnica de la Auto- explicación hacia una metodología a aplicar en grupo, en el que cada uno de sus componentes lleve a cabo una exteriorización de sus propios esquemas mentales, utilizando como facilitador los comentarios de sus propios compañeros, forzándose, de este modo, a una reflexión, no sólo del propio esquema mental sino del de los demás participantes. Pretende inducir, pues, un proceso de aprendizaje / ampliación de conceptos reflexivo y, como consecuencia, fomentar la transferencia de conceptos e inducir un proceso de aprendizaje duradero.<br/><br/>Los experimentos llevados a cabo para el análisis de la aplicación práctica de la metodología propuesta y su validación son los siguientes:<br/>1. Primera aplicación en ámbito universitario para observar tendencias y primeros resultados.<br/>2. Ampliación del análisis con una muestra suficientemente grande para validar estadísticamente la metodología mediante la comparación de dos tratamientos. <br/>3. Realización de la aplicación de la metodología EMS en el ámbito industrial, con el objetivo de observar la existencia de la misma tendencia que los resultados obtenidos en el ámbito universitario.<br/><br/>Las aplicaciones en el ámbito universitario se han realizado con la colaboración de estudiantes de ingeniería. La aplicación en la industria, en cambio, se ha llevado a cabo con la participación de 5 diseñadores de procesos de producción que realizan tareas de diseño equivalentes.<br/><br/>La obtención de resultados se ha llevado a cabo no sólo a través del análisis del resultado (comparación de pre-test y post-test) a partir del estudio de índices pre-definidos relacionados con el nivel de aprendizaje, sino también a través del análisis del proceso (análisis de protocolo: grabación en video de las sesiones de aplicación de la metodología y posterior codificación y análisis).<br/><br/>Las conclusiones obtenidas a partir del primer análisis de resultados en el ámbito universitario se resumen en la existencia de una tendencia claramente positiva amentando el valor de los índices relacionados con el nivel de aprendizaje, incluso transcurrido un cierto tiempo.<br/><br/>La ampliación del tamaño de la muestra en el segundo experimento ha permitido validar estadísticamente la metodología con un grado de seguridad mayor al 95%.<br/><br/>Con la aplicación del método EMS en el ámbito industrial los resultados obtenidos, tanto mediante el análisis del pre-test y post-test como a través del análisis del protocolo, son equivalentes.<br/><br/>Del mismo modo, los diseñadores definen la metodología EMS como fácil de aplicar, con potencial claro en el área analizada, que ayuda a aprender a reflexionar sobre los conceptos propios, e incluso a mejorar la relación entre las personas del departamento.<br/><br/>Así pues, puede afirmarse que los resultados obtenidos en los distintos experimentos, permiten entender la metodología EMS como un método válido para fomentar el intercambio de conocimientos en ambos casos: en el ámbito universitario para fomentar el aprendizaje de conceptos de ingeniería, consiguiéndose un aprendizaje más profundo y duradero, y en el ámbito industrial, para facilitar la transmisión de conocimientos entre las distintas personas de la organización.

The aim of this thesis is to establish a methodology that allows exchange of mental schemes, not only talking about learning engineering concepts in university but also to improve knowledge transmission with its industrial environment application.<br/><br/>EMS (Exchange of Mental Schemes) methodology is the method proposed in order to achieve objectives established. The base of this methodology is the evolution of Self-explanation technique to a group applied method, in which every member of the group do externalize his/her own mental schemes (as much as possible), using a facilitator or guide comments realized by the other people of the group, forcing a reflection, not only of the own mental scheme but other participants' mental schemes. It is, then, a method to apply in group, to help the learning process / extension of concepts that is reflexive, and, as a consequence, encourage transfer of concepts and induction of long term learning. <br/><br/>Experiments carried out in order to analyse the practical application of the proposed methodology and its statistical validation are the following:<br/>1. First application in university environment to observe tendencies and first results.<br/>2. Wider analysis with a big enough sample to statistically validate the methodology (comparison between two treatments).<br/>3. EMS methodology application in industrial environment, with final purpose of observing the same tendency in the obtained results as in the university environment.<br/><br/>The application in the university environment has been carried out with the collaboration of a group of engineering students. Otherwise, application in industry has been done with the collaboration of 5 production process designers that used to perform similar task in their daily work.<br/><br/>Results have been obtained through analysis of results (comparison between pre-test and post test) using for this aim pre-established indexes related with the level of knowledge, but also through protocol analysis (video-recording of sessions in which the EMS methodology was used, codifying of verbalizations and analysis). <br/><br/>Conclusions obtained from the results of the first analysis in university environment can be summarized in the existence of a clearly positive tendency in increasing the value of indexes related with level of knowledge, even after some time.<br/><br/>A wider sample in the second experiment has allowed to statistically validating the methodology with a degree of certainty higher than 95%.<br/><br/>With the EMS methodology application in the industrial environment, the obtained results, in both pre-test and post-test analysis and through protocol analysis, are equivalent.<br/><br/>Also, after analysis the designers' opinion it is discovered that EMS methodology is seen as easy to apply, with a clear potential in the analysed area, it helps to reflect about own concepts and even improve the relation between people of the area.<br/><br/>Therefore, results obtained in the experiments carried out, enable to consider the EMS methodology as a valid method to encourage exchange of knowledge in both analysed cases: in the university, to support engineering concepts learning, achieving learning that is both deeper and longer lasting, and in the industry, to make knowledge transfer between people of the organization easier.