Contribuciones a la Educación en Ingeniería. Identificación de retos y propuesta de soluciones

Resumen

sta memoria está organizada en 5 capítulos de acuerdo a la siguiente distribución: en el “Capítulo 1. Introducción”, se realiza una descripción de la estructura de la Tesis comentando brevemente el objetivo y aportación de cada uno de los capítulos, se presentan los proyectos que han respaldado y financiado esta memoria de Tesis, así como el rendimiento científico que hasta la fecha ha producido el trabajo realizado en esta Tesis. El “Capítulo 2. Estudio experimental interregional y transgeneracional. Análisis de la brecha de género en las carreras STEM”, comienza con una línea cronológica sobre la evolución de la participación de mujeres graduadas en enseñanzas superiores clasificadas por disciplinas tanto en la UE como en España. Esta línea cronológica muestra la baja participación de las mujeres en el ámbito STEM desde el año 2014 hasta el 2020, no llegando a superar el 34% en la UE y el 29% en España. De igual forma, otra gráfica, esta vez de la Universidad de Huelva, muestra el número de mujeres matriculadas en las carreras de Ingeniería Electrónica Industrial, Ingeniería Mecánica Industrial e Ingeniería Informática. Esta gráfica, al igual que las anteriores, muestra que el número de mujeres matriculadas en estas tres ingenierías no ha sido capaz de superar el 20% desde el curso académico 2013/2014 al actual 2022/2023. Después de observar estos antecedentes, el capítulo realiza un estudio para analizar las posibles causas de esta baja participación. El estudio abarca desde la educación primaria hasta los primeros años en el mundo laboral, y se realiza a través de unas encuestas. Estas encuestas están fundamentadas en 3 modelos predictivos de la psicología: 1) Teoría de la Expectativa - Valor de Elección Ligada al Logro, 2) Teoría del Rol Social y 3) Teoría Multicomponente de los Estereotipos de Género. El capítulo finaliza analizando los resultados obtenidos de las encuestas y cuáles son los posibles motivos de que todavía, en pleno siglo XXI, no haya una equidad en la participación de las mujeres en el ámbito STEM. En el “Capítulo 3. El reto de la transición digital en la educación en ingeniería. Una solución a partir de una red colaborativa europea de laboratorios remotos basados en tecnologías de energías renovables” está dedicado a la implantación de una nueva metodología educativa en el método de enseñanza – aprendizaje del ámbito STEM. Comienza exponiendo los cuatro tipos de laboratorios que existen: laboratorio virtual con acceso local; laboratorio virtual con acceso remoto; laboratorio real con acceso local; laboratorio real con acceso remoto. De estos cuatro tipos, se determina que el laboratorio que más ventajas ofrece es el laboratorio real con acceso remoto, también conocido como laboratorio remoto. Entre las ventajas de estos laboratorios destacan, por ejemplo, el acceso las 24 horas del día, los 7 días a la semana; el alumnado con trabajo no tiene dificultades para adaptar sus horarios a las actividades prácticas; el alumnado puede repetir las prácticas tantas veces como deseen. Si a estas ventajas que poseen los laboratorios remotos se incluye que el laboratorio remoto implementado en la UHU pertenece a una red colaborativa de laboratorios remotos europeos, se aumentan las ventajas, ya que las universidades con menos recursos tecnológicos pueden ampliar su oferta de prácticas con laboratorios de alta tecnología, y así también se produce un ahorro económico tanto de materiales como de espacio físico. Desde hace algunos años, diversas instituciones han implementado el uso de laboratorios remotos en sus prácticas académicas, pero no se había abordado la creación de una plataforma colaborativa de laboratorios remotos. Esta plataforma, aparte de algunas ventajas mencionadas anteriormente, incluye la implementación y desarrollo de aplicaciones de energías renovables en un uso residencial. Por este motivo, el alumnado, aparte de disfrutar de diversos laboratorios remotos y ampliar sus conocimientos sobre diferentes fuentes de energías renovables, también puede ver su aplicación práctica en la vida real. El laboratorio remoto implementado por la UHU se basa en un banco de supercondensadores. Los supercondensadores son elementos de almacenamiento que permiten rápidos ciclos de carga y descarga. Esto se debe a su alta densidad energética, lo que los dota de algunas ventajas, como poder manejar altos valores de corriente, tienen grandes rangos de voltaje y temperatura o poseen largos ciclos de funcionamiento. Con todas estas ventajas, los supercondensadores son utilizados hoy en día como apoyo energético, cubriendo picos de demanda para no sobrecargar la red eléctrica; cubren interrupciones en el suministro; o estabilizan el voltaje suministrado por los paneles fotovoltaicos. Otra ventaja de los supercondensadores es su uso en los coches híbridos, siendo viable su instalación en sistemas basados en hidrógeno. El “Capítulo 4. Una aplicación real de hidrógeno como energía renovable. Sistema de refrigeración alimentado por hidrógeno para el transporte y la distribución en la cadena alimentaria” se implementan los conocimientos teóricos y prácticos adquiridos sobre energías renovables. Para ello, en una furgoneta de transporte refrigerado se sustituye el sistema de refrigeración de la cámara que contiene los alimentos. Estos equipos suelen estar alimentados por diésel, pero el porcentaje de contaminación es muy elevado. Hoy en día el estilo de vida ha cambiado, la población cada vez es más urbana. Si a eso le sumamos el ritmo acelerado que lleva la población, ocasiona que la mayoría de compras de alimentos o ropa se realicen on-line, contribuyendo a aumentar la contaminación, y, consecuentemente, el calentamiento global. Es por ello, que, entre las medidas adoptadas por la UE, se encuentre la limitación en el uso de vehículos de gasolina y diésel para 2035. Con la implementación de estas nuevas medidas que irán desarrollándose de manera paulatina, es muy importante que la población tome conciencia sobre el calentamiento global. Por este motivo, este capítulo tiene como objetivo concienciar al alumnado sobre los beneficios del uso de las energías renovables. El alumnado será el encargado de sustituir el sistema de refrigeración del vehículo por hidrógeno. Todas las etapas del proyecto, desde el diseño hasta la implementación será abordada por el alumnado. Finalmente, en el “Capítulo 5. Conclusiones y Desarrollos Futuros”, se discuten las conclusiones más relevantes obtenidas en esta Tesis, y se enmarcan las líneas de investigación que se han abierto con el trabajo desarrollado, además de proponer estrategias y acciones en este sentido. Las Referencias Bibliográficas consultadas cierran la memoria de esta Tesis.