Propuesta de una asignatura para una carrera de química industrial

Abstract

We are proposing a change in chemistry teaching which consists in directing and guiding the student to be interested, define and discern some aspects of Chemical Industry in Mexico, get information, analyze and answer the question formulated by the teacher and other students on the subject, that be able to argue and defend their findings in the classroom and in writing. For this purpose, we propose a subject whose objectives, content and methodology seek, at the same time, to develop knowledge, procedural and attitudinal contents.

Introducción

Esta asignatura pretende evitar que el estudiante memorice cifras y estadísticas, abriendo un espacio para que se sitúe en el contexto en el que va a ejercer su profesión y valore los conocimientos adquiridos en función de su vida profesional.

Todo aprendizaje, incluyendo el universitario, carece de sentido si no tiene posibilidad de ser generalizado en un contexto distinto de aquél en que se originó. De no ser así, la universidad únicamente enseñaría a resolver situaciones que solo se dan en el contexto universitario, con lo cual pre pararía al estudiante para laborar en la universidad, pero no fuera de ella. Esto solo tendría sentido si se admitiera que la Universidad se justifica a sí misma como una finalidad, con lo que llegaríamos a la conclusión de que la Universidad prepara individuos para ser profesores o investigadores y va a darles ocupación (Gómez-Moliné, 1996).

Considerando, además, que siendo México un país defi citario en fuentes de trabajo, pero rico en materias primas, es de esperarse que el desarrollo de la tecnología y la creati vidad, especialmente en el área química, sea una meta para muchos de los futuros profesionales, ya que esperar encon trar empleos bien remunerados se vuelve cada vez más difí cil, hay que buscar otra opción, estimular la creación de nuevas fuentes de trabajo.

Uno de los factores más poderosos para impulsar el es tudio y la investigación en el área química es el conocimien to de la realidad de nuestros recursos y necesidades, así como del mercado internacional. Este conocimiento nos permite elegir el tema de estudio, de investigación o de creación de una industria química. Por ello se propone la asignatura La Industria Química en México (iqm).

Esta signatura trata de mostrar un panorama general de la iqm basado en la presentación de un panorama real, de estadísticas y análisis de especialistas y discusiones sobre proyectos de gran trascendencia, que ayuden a los estu diantes a su trayectoria como ciudadanos y como profesio nales. Por ejemplo, el análisis del proyecto “El Fénix” sobre el desarrollo de pemex, presentado desde perspectivas eco nómicas y políticas, constituye una toma de conciencia so bre la problemática de la iqm.

Proponemos un cambio en la enseñanza que consiste en dirigir y orientar al alumno para que se interese, defina y discierna algunos aspectos de la iqm, consiga la informa ción, la analice y conteste las preguntas que el profesor y otros alumnos le formulen sobre el tema, sea capaz de argu mentar y defender sus conclusiones en el aula y por escrito.

Antecedentes y justificación

Se ha cuestionado el modelo de enseñanza tradicional en el que el profesor imparte su clase y el alumno asume una ac titud pasiva. En estos años se han desarrollado distintos modelos de enseñanza, que tienen como meta formar es tudiantes competentes, entendiendo por “competentes” aquellos alumnos que poseen suficientes y apropiadas ha bilidades e información para ser capaces de desenvolverse efectivamente en la sociedad. Es decir, no solo deben poseer la información sino también ser capaces de emplearla para ser útiles a la sociedad (oece, 2000).

Desde los años 70 se han publicado investigaciones so bre qué enseñar, para qué enseñar y cómo enseñar. También ha habido múltiples investigaciones sobre cómo aprenden los estudiantes y los factores que influyen en el aprendizaje.

Entre estas investigaciones está el movimiento Ciencia, Tecnología y Sociedad (cts) descrito por Fensham (1995) y Caamaño (1995) entre otros, que consiste en la enseñanza y el aprendizaje de la ciencia en el contexto de la experiencia humana, ya que el aprendizaje nunca puede ser indepen diente de quien aprende; no puede simplemente transferir se de una persona a otra como el símil de una vaso que llena a otro vaso vacío, ya que cada ser humano debe de concate nar ideas y estructuras que tengan un significado personal, si es que va a aprender significativamente y a largo plazo. De esta manera cada alumno construye sus conocimientos científicos mediante su propia y muy personal actividad in telectual, basada en la activación de sus conocimientos o ideas previas sobre el tema (Garritz, 1994).

La mayoría de los estudiantes están interesados en rela cionar los estudios con sus propios intereses y proyectos a futuro, toda información relacionada con éstos motivará al estudiante a profundizar en ellos. Por eso, los objetivos de la corriente cts se pueden resumir en:

• •

  Promover el interés de los estudiantes por conectar la ciencia con las aplicaciones tecnológicas y los fenóme nos de la vida cotidiana, y abordar el estudio de aquellos hechos y aplicaciones científicas, que tengan mayor rele vancia social.

• •

  Abordar las implicaciones sociales y éticas que el uso de la tecnología conlleva.

• •

  Adquirir una comprensión de la naturaleza de la ciencia y del trabajo científico.

En una era de reformas de la ciencia de la educación, se es tán revisando tanto el contenido como la pedagogía de di cha enseñanza y están aflorando nuevos parámetros. Por ejemplo, Hofstein y Kesner (2006), explican que en 1996, el National Research Council publicó los National Science Education Standards, los cuales proponen que las metas para la ciencia escolar sean educar a los estudiantes para que experimenten la riqueza y se entusiasmen por conocer el mundo natural e intervengan inteligentemente en discu siones públicas acerca de temas científicos y tecnológicos.

Recomiendan, además, que la química se enseñe no solo para preparar estudiantes para una carrera académica de química, sino también para ayudarles a convertirse en ciu dadanos informados de la sociedad actual. Estos futuros ciudadanos valorarán cómo la ciencia y la tecnología con tribuyen en su vida diaria, así como en la sociedad en la que viven.

Este planteamiento precisa de un cambio en la enseñan za hacia métodos más creativos, más apegados a conocer e integrar las realidades y posibilidades del entorno, y es en este sentido que esta asignatura pretende evitar que el es tudiante memorice cifras y estadísticas, abriendo un espa cio para que él se sitúe en el contexto en el que va a ejercer su profesión, y valore los conocimientos adquiridos en fun ción de su vida profesional de forma ética y socialmente responsable.

Aspecto pedagógico

Si se desea que el aprendizaje universitario cumpla la fun ción de utilizarse en los contextos en que sean necesarios y útiles para el individuo, éste debe adquirir no solo un cono cimiento determinado, sino la capacidad de reconstruirlo en contextos diversos. Pero hablar de reconstrucción, im plica que existe una construcción previa. Por lo tanto, si se desea que un conocimiento sea generalizable, es necesario que el estudiante aprenda a construirlo, es decir, que se le dé la posibilidad de seguir los pasos necesarios para su descu brimiento e interpretar su significado, en lugar de propor cionarle una fórmula lista para aplicarse, sin antes haberle permitido apropiarse de su significado y sin conocer sus li mitaciones, lo cual restringe la capacidad constructiva del individuo (Gómez-Moliné, 1996).

Actualmente se está promocionando el Modelo Educati vo basado en Competencias, el cual se estructura alrededor de demandas y tareas, las cuales requieren no solo de co nocimientos y habilidades, sino también de estrategias y rutinas necesarias para aplicarlas, así como emociones y actitudes apropiadas y un manejo efectivo de dichos com ponentes.

Es decir, la noción de competencias va acompañada de componentes cognitivos y, además, de componentes moti vacionales, éticos, sociales y conductuales. Combina rasgos estables, logros aprendidos (por ejemplo conocimientos y habilidades), escala de valores, hábitos y otras característi cas psicológicas.

Las competencias así definidas, no son innatas, sino aprendidas (Rychen y Salganik, 2000).

Por eso, en esta propuesta se hace énfasis en la Metodo logía y la Evaluación para la enseñanza de esta asignatura.

Contenidos

Teoría: 3 horas/semana/ semestre No de créditos: 6

objetivo general de la asignatura: Al terminar el curso, el alumno será capaz de analizar la industria química en general, los recursos de la industria y del país, instalacio nes industriales, importaciones, exportaciones y sus caren cias, empleando para ello una enseñanza activa en la que el alumno aprenda a analizar información y argumentar sus propias opiniones, con la finalidad de introducirlo en el es tudio de mercados de productos químicos, mercado laboral y posibilidades de trabajo profesional.

Unidad 1.

Historia y estadísticas de la química y de la iqm. Los productos químicos más importantes. Las grandes empresas químicas nacionales y del mundo.

Objetivo:

Al finalizar esta unidad el alumno podrá descri bir y analizar la evolución de la iqm y el papel que ésta des empeña en la economía nacional y mundial.

Objetivo didáctico:

Identificar los conocimientos e intere ses que sobre el tema tienen los estudiantes. Reflexionar so bre la información proporcionada y obtener juicios del va lor que tiene para ellos dicha información.

Unidad 2.

Enfoque económico de la iqm. Elementos bási cos del sistema económico. Cuentas nacionales. Producto interno bruto. Balanza de comercio exterior. Las grandes empresas químicas de México.

Objetivo:

Mostrar los elementos básicos del sistema eco nómico: Cuentas nacionales. Producto Interno Bruto. Balan za de comercio exterior. Las grandes empresas de México.

Objetivo didáctico:

Visualizar la macroeconomía inter pretando algunos conceptos empleados en las cuentas na cionales, y mediante el análisis de la balanza de comercio exterior, identificar aquellos productos cuyos volúmenes de producción han sufrido mayores variaciones.

Unidad 3.

Los recursos. Recursos naturales: minería, agri cultura, pesca y ganadería. Recursos energéticos: carbón, petróleo, gas natural, hidrógeno y acetileno. Nuevas fuentes de energía: biomasa, eólica y nuclear. Recursos humanos: Demanda, aspectos laborales y funciones del químico en la industria.

Objetivo:

Identificar y analizar los recursos que procesa la iqm y los que podría procesar pero que se exportan como materia prima.

Objetivo didáctico:

Estimular la imaginación del estudian te dándole a conocer las materias primas que se exportan o se subemplean, las cuales mediante procesos químicos per miten obtener productos con mayor valor agregado.

Unidad 4.

Las industrias de proceso.

Objetivo:

Identificar y describir el estado de las principa les industrias: la industria petroquímica; la minería y proce sos de minerales no metálicos: azufre y cal, por ejemplo; la minería y procesos de minerales metálicos: siderurgia, cobre, plata, plomo, etc. Síntesis orgánicas, fibras químicas, resinas, elastómeros, etc.

Objetivo didáctico:

Mostrar al estudiante ejemplos de dos procesos fundamentales: el de la industria extractiva y el de la síntesis (transformación de materias primas a productos químicos secundarios), para que el estudiante valore la aportación de la iqm en la obtención de materias interme dias para el consumo.

Unidad 5.

Las industrias de producto. Productos farma céuticos, productos para la construcción, pinturas y tintas, catalizadores, plastificantes, aceites y grasas de uso indus trial, industria alimentaria, etc.

Objetivo:

Identificar y describir algunas industrias de producto.

Objetivo didáctico:

Al mostrar al alumno ejemplos de los procesos que permiten llegar hasta los productos deseados o que formarán parte de las formulaciones de los productos de consumo, se pone de relieve los múltiples usos de algu nas sustancias químicas, y la importancia de conocer sus propiedades químicas y físicas para que al mezclarlos en las debidas proporciones, se obtengan mezclas con las caracte rísticas deseadas.

Unidad 6.

Contaminantes, contaminación y degradación. Al ternativas de solución, responsabilidad profesional y social.

Objetivo:

Construir conocimiento indispensable para la prevención y posible solución de los problemas ambienta les presentes y futuros, con equidad y justicia para todos.

Objetivo didáctico:

Establecer un análisis comparativo entre los aportes y beneficios de la química con la contami nación y degradación que ésta produce a los recursos natu rales, que originan graves problemas sociales y ambienta les, a efecto de promover en el futuro profesional un análisis crítico sobre sus acciones y nivel real de compromiso en relación con el ambiente.

Unidad 7.

Asociaciones, normalización, regulaciones y convenios. Localización, descripción e interpretación de las normas y regulaciones que rigen la iqm. Asociaciones re presentantes de la iqm: Instituto Mexicano de Ingenieros Químicos, Normas de Calidad, Convenios Internacionales.

Objetivo:

Preparar al estudiante para la vida profesional.

Objetivo didáctico:

Mostrar las dificultades del comercio cuando no se conoce la calidad, explicar la necesidad de la normalización y de otras regulaciones sobre la calidad de los productos. Asimismo, las asociaciones que se han for mado de representación y consenso de las industrias de una misma rama y los contenidos de los convenios del Estado Mexicano con otros países y organizaciones. Se propone para ello, la lectura y el análisis de artículos seleccionados.

Unidad 8.

Perspectivas de la iqm. Tendencias en investi gación y desarrollo. Firmas de ingeniería y de fabricación de equipo. Inversiones nacionales e internacionales.

Objetivo:

Analizar la información sobre los temas, las ten dencias seguidas hasta el presente y el desarrollo de instru mentos de cambio (investigación y desarrollo tecnológico).

Objetivo didáctico:

Presentar al alumno distintos enfo ques sobre las perspectivas de la iqm que se publican en diversos medios informativos, para que aprenda a desarro llar argumentos, así como justificar y defender sus propios puntos de vista.

Metodología

Para poder pedir a los alumnos el análisis de la información sobre la iqm, es necesario elaborar una antología actualiza da sobre la iqm, que contenga datos, gráficas, estadísticas que se desea que el alumno analice e interprete, así como algunos artículos publicados en revistas especializadas so bre los proyectos y perspectivas de esta industria. Esta an tología podría ser elaborada por el profesor y ponerla a dis posición de los alumnos.

Se plantea que durante la clase el profesor exponga el tema de la unidad correspondiente, y recurra a diversas es trategias, como por ejemplo:

• •

  Aplicación de examen diagnóstico, y con base en los re sultados reforzar las áreas que lo ameriten.

• •

  El uso de instrumentos didácticos como la elaboración de los mapas conceptuales o diagramas V de Gowin (Chamizo, 2000), con lo cual se permitirá a los estudian tes profundizar en la estructura y el significado del nuevo conocimiento que tratan de entender y les ayudará a in corporar los conocimientos nuevos a los viejos.

• •

  Proporcionar información sobre la forma de localizar lecturas e indagar datos hemerográficos y electrónicos, para que los alumnos preparen sus monografías y ex pongan en el aula.

• •

  Organizar discusiones sobre las lecturas propuestas, ar tículos de periódicos (El Financiero o Chemical Marketing Reporter) o noticias televisadas, que contienen puntos de vista contradictorios a resaltar.

• •

  Revisar y calificar semanalmente las tareas, para retro alimentar a los alumnos con observaciones pertinentes a sus respuestas a las preguntas proporcionadas, y discutir en el aula sus conclusiones.

• •

  Enumerar los principales representantes de la iqm y sus funciones: aniq, canacintra, Cámara Minera, Cámara del Hierro y del Acero, etc. Además de los representantes de los profesionales de la Química, coniqq, imiq, sqm, etc.

• •

  Revisar algunas normas para determinar la calidad y los métodos de prueba correspondientes: Normas mexica nas obligatorias y normas comerciales, Farmacopea de los Estados Unidos Mexicanos, así como otras normas y recomendaciones internacionales. Exposición de conve nios internacionales: Tratado de Libre Comercio (tlc) y Regulaciones de protección ambiental entre otros.

• •

  Realizar una investigación documental con discusión grupal sobre documentos tales como, Informe Brundt land (onu, 1987), La Carta de La Tierra (onu, 2000), De claración de Río sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo (onu, 1992), Declaración del milenio (onu, 2000).

• •

  Analizar casos reales de contaminación y supuesta res tauración, para que los alumnos expresen de forma crítica sus conocimientos, valores y actitudes al respecto, así co mo las posibles soluciones que proponen, sometiéndolas para su evaluación al debate grupal en el aula y exponer las perspectivas sobre la iqm que se han publicado.

• •

  Analizar las propuestas, discutir y consensuar la infor mación. Proporcionar información sobre las firmas de Ingeniería Química y de fabricación de equipo para la iq nacional e internacional que están instaladas en México, así como conocer las inversiones nacionales e interna cionales en la iqm.

Evaluación

Para cada unidad el alumno deberá presentar un resumen en forma de mapa conceptual (1 página), el análisis de gráfi cas comparativas de acuerdo con lo solicitado por el profe sor (1 página). Por ejemplo, en vez de copiar un artículo electrónico, el alumno debe redactar un resumen de una pá gina y contestar las preguntas que se proponen en la tabla 1, o bien, otras indicadas por el profesor. También se elaborará un diagrama V de Gowin detallando los cálculos y argumen taciones para responder a la pregunta inicial.

Tabla 1.

Preguntas propuestas para la evaluacion de las 8 unidades.

UNIDADES	MAPA CONCEPTUAL	GRÁFICOS	PREGUNTAS, para una V de Gowin con respuestas justificadas
Diagnóstico	Conocimientos e Intereses de los alumnos
I. Historia y estadísticas	Productos químicos elaborados en cada período	Participación en % de 25 productos de la iqm en la iq mundial	¿Cuáles pueden haber sido los principales factores que han influido en la posición actual de la iqm a nivel mundial?
II. Enfoque económico	Sistema económico, cuentas nacionales, pib.Las grandes empresas químicas	Los 10 productos de mayor valor importados y los 10 exportados.% con que las industrias manufactureras contribuyen al pib	¿Cuál es la importancia de las tres últimas balanzas comerciales y que consecuencias se infieren?
III. Los recursos	Ubicación de los principales recursos renovables y no renovables.Relación entre el precio del petróleo en bruto, el valor comercial del propano (Nymex) y el del ácido acético, así como el del azufre y el tiosulfato de sodio, el amoníaco y los fertilizantes.	Comparación de los recursos humanos empleados en la industria manufacturera y la iqm.Incluir sueldos y salarios de los últimos 3 años	¿Qué recursos de origen marino aprovecha la iqm?¿En qué productos los transforma?¿Cuál es el costo de la materia prima?Algunos precios de los derivados
IV. Las industrias de proceso	Obtención de Fe, Ag y Cu, etano, amoníaco, etileno	Evolución de la capacidad instalada, producción y precios de estos productos.Elaborar un perfil químico- tecnológico	¿En qué parámetros se basa la selección de un procedimiento para la obtención de un metal?
V. Las industrias de producto	Obtención de nylon textil, pvc y aspirina.Obtención de AgBr, y de Al(OH)3	Describir la producción de derivados del amoníaco aplicaciones y precios. Elaborar un perfil	¿Cuáles son los productos que se requieren para fabricar papel tipo bond y cuáles son los procedimientos básicos que se siguen?
VI. Contaminantes, contaminación y degradación generadas por la IQ. Alternativas de solución, responsabilidad profesional, responsabilidad social y cultura de prevención	Contaminantes en aire, agua, suelo, y sus impactos social y económico.	Análisis de problemáticas específicas sobre niveles de contaminantes publicados y sus repercusiones en el ambiente y la salud humana y animal, a la luz del marco legal normativo consagrado en la CPEUM y en la DUDH, así como de las Normas Oficiales y Normas Técnicas Mexicanas.	¿Cuáles son las medidas más efectivas que se han aplicado hasta la fecha?; ¿Realmente se puede RECUPERAR lo degradado o contaminado?; ¿Cuáles son los costos económicos y sociales de ello?; ¿Cómo afecta a mi salud y a la de mi familia?; ¿Cómo afecta al campo mexicano y por tanto a la canasta básica nacional?; ¿Cómo afecta a la sociedad mexicana en su totalidad?; ¿Es la prevención una alternativa viable o sólo una utopía?; ¿Cuál es mi posición al respecto como ciudadano y profesional?
VII. Asociaciones, normalización, regulaciones y convenios	Distintos tipos de normas mexicanas y sus características. Objetivos, ventajas e inconvenientes de las iso 9000	Presentar una relación de los Institutos, Cámaras y Colegios con sus funciones, de la iqm y agremiados.	¿Cómo ha afectado el tlc a la iqm?; ¿Cómo ha afectado el tlc a la economía mexicana, al trabajo, la salud y a la vida de sus habitantes?
VIII. Perspectivas de la iqm	Diferentes proyectos y desarrollos en los últimos 40 años		¿Qué define la riqueza de un país? Dé dos ejemplos argumentados y sustentados.

Para las unidades 4 y 5 entregará además una monogra fía de un proceso o producto seleccionado y lo expondrá en el aula. Para la unidad 6, participará en mesas de trabajo en donde se discutirá un caso específico de importancia para la industria química y trascendental para el desarrollo nacio nal, deberá ofrecer opiniones fundamentadas y defenderlas de forma argumentada con lo cual podría elaborar un cartel para participar en un congreso de Química.

En cuanto a la unidad 7, un mapa conceptual y una V de Gowin con una pregunta tipo ¿A qué organismo te dirigirías para obtener información sobre la calidad y restricciones de la fabricación de un producto químico X? Serviría para eva luar la comprensión de la exposición y la búsqueda.

Para la unidad 8 incluirá, además, sus conclusiones per sonales fundamentadas y apoyadas por la literatura actuali zada por el estudiante.

Reflexiones finales

En el programa propuesto tratamos de presentar un pano rama amplio de la iqm, que permita a los alumnos visuali zar la amplia gama de posibilidades donde podría ejercer su profesión y llenar sus expectativas.

A partir de nuestra experiencia sugerimos la convenien cia que el docente o los alumnos expositores de algún tema evitaran una larga exposición magistral, para no caer en la enseñanza tradicional. La estrategia recomendada es abrir el diálogo para que las preguntas surjan de los alumnos, se interesen en la indagación y aporten la información que han conseguido, disertando en el aula sobre lo que han leído, emitiendo opiniones y visualizando proyectos, temas de in vestigación o de tesis.

Todo lo anterior implica un cambio en los procesos de enseñanza y de aprendizaje, insistiendo en que el alumno sea el protagonista de su propio aprendizaje, adquiriendo competencias en los ámbitos cognitivo, motivacional, ético y conductual.

Perfil profesiográfico del docente

Sería recomendable que el docente fuera un egresado de al guna licenciatura de química, que hubiera trabajado en la industria y, además, tuviera preparación como docente.