I Congreso Iberoamericano de Enseñanza de la Ingeniería
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Jerarquización de Factores hacia un nuevo Modelo Curricular para la Maestría en Ingeniería Mecánica de la UNEXPO – Vicerrectorado “Luis Caballero Mejías” Arnone, V. 1, Centeno, R. 2, Díaz, R.2, y Serafin, M.3 1
Departamento de Ingeniería Mecánica, Vicerrectorado “Luis Caballero Mejías”. Universidad Nacional Experimental Politécnica “Antonio José de Sucre” (UNEXPO-LCM) Caracas - Venezuela.
[email protected] 2 Departamento de Ingeniería Industrial, Vicerrectorado “Luis Caballero Mejías”. Universidad Nacional Experimental Politécnica “Antonio José de Sucre” (UNEXPO-LCM) Caracas - Venezuela.
[email protected] ,
[email protected] 3 Departamento de Ciencias Básicas, Vicerrectorado “Luis Caballero Mejías”. Universidad Nacional Experimental Politécnica “Antonio José de Sucre” (UNEXPO-LCM) Caracas - Venezuela.
[email protected] Resumen
Se propone jerarquizar los factores que permitan el desarrollo de un nuevo plan de estudios para la Maestría en Ingeniería Mecánica mediante el uso del Proceso de Análisis Jerárquico Difuso (AHP Difuso) a los fines de lograr una diferenciación del producto y un potencialmente mayor posicionamiento dentro de la oferta de postgrado en ingeniería mecánica. Se derivaron los factores de interés a partir de la comparación de las expectativas de estudiantes actuales de las maestrías en ingeniería mecánica e ingeniería industrial. Las comparaciones por pares se realizaron en dos fases, la primera de explotación de los criterios individuales y la segunda de agregación a través de discusiones para obtener consenso entre el equipo investigador. Finalmente se obtiene un ordenamiento de los factores más relevantes para proponer un nuevo plan de estudios para la Maestría en Ingeniería Mecánica de la UNEXPO – Vicerrectorado “Luis Caballero Mejías”. Palabras clave:, AHP Fuzzy, Cambio Curricular, Ingeniería Mecánica, Postgrado.
Factors’ Hierarchization toward a new Curricular Model for the Mechanical Engineering Master Degree at UNEXPO Vicerrectorado "Luis Caballero Mejías" Abstract This paper intends hierarchically ordering of factors that support the development of a new study plan for the Master in Mechanical Engineering degree using Diffuse Analysis Hierarchical Process (Fuzzy AHP) in order to achieve product differentiation and a potentially bigger market share inside the graduate's degree offer in mechanical engineering. Interesting factors were derived starting from comparison of current students expectations of mechanical and industrial engineering master's programs. Two stage process was carried out to compare each pair of factors, the first one was exploitation of the individual approaches and the second one aggregation through discussions to obtain consent among the research team. Finally a classification of the most outstanding factors is obtained to propose a new plan of studies for the Mechanical Engineering Master Degree at UNEXPO - Vicerrectorado "Luis Caballero Mejías". Index terms: AHP Fuzzy, Curricular Change, Mechanical Engineer, Postgraduate Programs.
I Congreso Iberoamericano de Enseñanza de la Ingeniería Introducción La Dirección de Investigación y Postgrado del Vicerrectorado “Luis Caballero Mejías” de Universidad Nacional Experimental Politécnica “Antonio José de Sucre” (UNEXPO) administra en la sede de Caracas dos programas de Maestría, uno en Ingeniería Mecánica y otro en Ingeniería Industrial, ambos con firme trayectoria. A lo largo de estos años, la maestría en Ingeniería Industrial ha mantenido un desarrollo sostenido, se han adecuado los programas incorporando asignaturas cónsonas con el avance de la tecnología. Adicionalmente, la matrícula estudiantil ha ido en aumento la gran mayoría de los que ingresan culminan su escolaridad. Esta situación no ha ocurrido con la maestría en Ingeniería Mecánica, donde el programa tuvo un nivel aceptable en sus comienzos, pero la matrícula no ha crecido a un ritmo similar al de la maestría en Ingeniería Industrial. Las nuevas autoridades iniciaron un proceso de diagnóstico y revisión de los programas en términos de calidad académica, promoción de la investigación, pertinencia de los objetivos de formación y su justificación económica. El diagnóstico se estableció a partir de la evolución histórica de corto plazo de la matrícula de cada programa, en el caso de la Maestría en Ingeniería Mecánica la tendencia detectada informa de un programa subsidiado prominentemente por los ingresos que recauda, particularmente, el programa de Maestría en Ingeniería Industrial. De mantenerse o profundizarse ésta tendencia el programa sería insostenible en el tiempo. La Dirección de Investigación y Postgrado comisionó a los autores de ésta propuesta a los fines de proponer criterios que permitan diferenciar al egresado como producto del programa y lograr un mayor posicionamiento dentro del mercado de programas de postgrado en ingeniería mecánica. El equipo investigador ha propuesto realizar el proyecto en dos etapas, a saber: Una primera etapa, objeto de este trabajo, cuyo objetivo es identificar factores de interés y jerarquizarlos de tal manera que permitan el desarrollo de un nuevo plan de estudios para la maestría en Ingeniería Mecánica. La jerarquización de los factores permitirá también una asignación adecuada de los recursos humanos y materiales. En una segunda etapa se realizará el diseño curricular de la Maestría en consonancia con los
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resultados de la primera etapa. Se espera poder decidir si a la maestría en Ingeniería Mecánica se le da un carácter netamente técnico, con herramientas exclusivas de diseño, un enfoque donde predomine la gestión e innovación en ingeniería mecánica, o una combinación de los dos enfoques. El resto del artículo presenta a manera de contexto el diagnóstico del problema, las oportunidades de estudio en ingeniería mecánica a nivel de postgrado del país y los factores considerados por el grupo investigador para orientar los cambios curriculares. De seguido propone un marco teórico donde introduce el arquetipo del problema de toma de decisiones planteado (Hwang y Yoon, 1981; Yoon y Hwang 1995), y las herramientas de AHP (Saaty, 1980) y conjuntos difusos (Zadeh, 1965). Luego presenta la propuesta de análisis de éste trabajo que integra AHP y Conjuntos Difusos para abordar los problemas de toma de decisión multiatributo. Finalmente se presenta los resultados de aplicación a los siete factores que ésta investigación determinó para diseñar un nuevo modelo curricular del programa de Maestría en Ingeniería Mecánica para la UNEXPO, Vicerrectorado “Luis Caballero Mejías” (UNEXPO – LCM). Diagnóstico Los programas de Maestría que oferta la Dirección de Investigación y Postgrado del Vicerrectorado “Luis Caballero Mejías” de la UNEXPO son de régimen presencial y lapsos trimestrales. En la Figura 1, se muestra el progreso en el número de estudiantes. En los años 2006, 2007 y los dos primeros trimestres del 2008 el interés de nuevos estudiantes por el programa fue escaso. En ese lapso el rango de estudiantes que materializan su inscripción en el programa (nuevos ingresos) varió desde ninguno hasta un máximo de seis estudiantes por trimestre totalizando apenas veintinueve estudiantes inscritos. Una agresiva política de captación emprendida por las nuevas autoridades electas en julio de 2008 permitió elevar apreciablemente éste indicador totalizando veintiún nuevos estudiantes en el último trimestre de 2008 y el primero de 2009. Sin embargo, la matrícula total de estudiantes activos durante el lapso evaluado no es satisfactoria alcanzando su máximo (35 estudiantes en los dos trimestres finales de 2007).
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Nuevo Ingreso
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nivel de especialización (Universidad Simón Bolívar – USB). Los únicos programas de maestría que se han sometido al proceso de acreditación son los que se dictan en la USB, que fue acreditado por un lapso de tres años a partir de 2002 (actualmente vencido) y el de la Universidad de Carabobo (UC) vigente desde 2006 y hasta agosto de éste año. Geográficamente la distribución regional de los programas se puede apreciar en la Figura 2:
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0 2006-I
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Trimestre Académico
Figura 1. Evolución de la Matrícula de la Maestría en Ing. Mecánica (UNEXPO – LCM) La realidad descrita y los resultados inmediatos de las primeras acciones planteó que la campaña de captación no constituyó suficiente incentivo para revitalizar el programa, por ello se propuso ésta investigación a los fines de analizar los factores que promuevan un rediseño del modelo curricular, que lo haga más atractivo para los potenciales interesados en obtener una maestría en esta área, estrechamente vinculado a la realidad nacional y regional, y con parámetros de calidad que permitan la movilidad internacional de los estudiantes y profesores. La oferta nacional oficial actualizada (CCNPG, 2009) en términos de estudios de postgrado en ingeniería mecánica se compone de trece programas de maestría, una especialización y un doctorado. De la totalidad 20% son dictados por la UNEXPO que tiene un programa a nivel de maestría en cada uno de sus Vicerrectorados Regionales (Barquisimeto, Caracas y Puerto Ordaz) y otro 20% lo constituye la oferta de Maestría que dicta la Universidad de Los Andes (ULA) que consta de tres menciones. El 100% de los programas son de régimen presencial. Nueve de los programas nunca han sido evaluados por el Consejo Consultivo Nacional de Postgrado por haber sido creados antes de la promulgación de la Normativa General de Estudios de Postgrado de octubre del 1996, que antecedió a la vigente. (CNU, 2001), y porque las respectivas instituciones no lo han sometido al proceso voluntario de acreditación, entre los cuales se encuentra el único programa Doctoral (Universidad Central de Venezuela – UCV), así como las tres maestrías de la UNEXPO. Cuatro programas se aprobaron luego de 1996, por lo cual tienen el carácter de programas autorizados, entre ellos el único que se dicta a
Figura 2. Distribución por Regiones de los Programas de Postgrado en Ingeniería Mecánica Es notorio, al observar la Figura 2, que la competencia por los potenciales estudiantes está concentrada en el área de influencia del Vicerrectorado “Luis Caballero Mejías” de la UNEXPO. Los quince programas abarcan apenas ocho ciudades del país, de las cuales sólo dos tienen alternativas, Mérida con las tres opciones de Maestría y Caracas donde se dicta una especialización, el doctorado y cuatro maestrías. De hecho, el 40% de los programas se dictan en la ciudad de Caracas y la cifra se aproxima a la mitad cuando se consideran las tres opciones de Maestría dictadas por la ULA como un único programa. Por estas razones se hace necesaria la diferenciación del egresado del programa de Maestría en Ingeniería Mecánica del Vicerrectorado “Luis Caballero Mejías” para apuntar y tratar de posicionarse en un nicho específico de potenciales estudiantes. Del diagnóstico del mercado se desprende que además de la promoción de un nuevo perfil curricular existen otras acciones no excluyentes que podrían potenciar la participación en el mercado de un programa de Maestría en Ingeniería Mecánica, a saber, una modalidad no presencial o mixta de la cual carece la oferta oficial actual en el país, así como la acreditación del programa, ya que en el momento de escribir este trabajo sólo el 6,7% de todos los programas de postgrado en el área tiene acreditación vigente, la Maestría ofertada por la UC. El grupo investigador aplicando la técnica de la tormenta de ideas, la revisión de los
I Congreso Iberoamericano de Enseñanza de la Ingeniería expedientes de una muestra de alumnos activos, la información documental sobre el desarrollo de las carreras profesionales en ingeniería, y a partir de información obtenida de la consulta de opinión de los estudiantes de ambos programas de maestría durante el final del último trimestre de 2008 estableció una serie de factores de pertinentes que se definen de seguido: Aplicabilidad de lo aprendido en la maestría en las actividades profesionales. Con este factor, el cual fue un criterio que resultó de la encuesta a 64 estudiantes activos, se resalta la importancia que ellos conceden al aprendizaje y/o fortalecimiento de las herramientas que le permitan progresar en el campo laboral, al punto que 64,1% de los estudiantes recomendarían a los demás inscribir una asignatura por “la aplicabilidad de lo aprendido en sus actividades profesionales”. En los EE.UU., la literatura reporta que la mayoría de los que poseen un grado académico en ciencias e ingeniería no trabajan en ocupaciones relacionadas a pesar de utilizar su entrenamiento en el área (NSB, 2006). De hecho, la Nacional Science Foundation publicó un informe estadístico donde se observa que el porcentaje de graduados cuyo trabajo está estrechamente relacionado con sus estudios muestra una media del 33,3% para todos los niveles, alcanzando su máximo (42,3%) para los egresados de Maestrías. (NSB, 2003) En ese mismo reporte se muestra que el porcentaje de relación entre estudios y el trabajo decrece en el lapso transcurrido desde la graduación en todos los niveles, sin embargo, la mayor declinación se verifica en el nivel de maestría, que abarca casi veinte puntos en el lapso desde la graduación hasta que han transcurrido entre 30 y 34 años de dicha fecha. Mucha de esta transición ocurre al migrar de ocupaciones técnicas hacia posiciones de gestión. Orientación a la empresa. Este factor refleja la mayor o menor importancia que tiene la maestría en la satisfacción de las necesidades, tanto técnicas como gerenciales, que tienen las empresas al favorecer que sus ingenieros mecánicos obtengan una maestría. Flexibilidad del programa. Este factor conduce a asumir que los programas de la maestría en Ingeniería Mecánica tengan pocas asignaturas obligatorias, de tal manera que cada estudiante puede hacerse un programa prácticamente individualizado. También puede incluir la evaluación de aspectos relacionados con la modalidad del programa a los fines de
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atender demanda cautiva de otras regiones, así como a los estudiantes que por razones laborales demanden modalidades más adaptables. Reconocimiento del programa. Con este factor se desea que el diseño curricular, el personal docente y las instalaciones sean de calidad reconocida tanto en el ámbito nacional como en el internacional. Significa garantizar las condiciones necesarias para someterse voluntariamente al proceso de acreditación del programa, así como el cumplimiento de otras normas, y/o recomendaciones internacionales en la zona geográfica de influencia. Competencia en investigación. Este factor refleja la necesidad de respetar las disposiciones y normativas vigentes respecto a la orientación hacia la investigación en los estudios de postgrado en general. La importancia de este componente está señalada en el literal b del artículo 4, los literales b y c del artículo 13, y los artículos 23, 25, 29 y 32 de la Normativa General de Estudios de Postgrado (CNU, 2001) entonces cualquier diseño curricular está obligado a adaptarse a esta situación. Disponibilidad oportuna de recursos docentes. Con este factor se reconoce la importancia de la incorporación oportuna del docente al plan del programa. Está estrechamente vinculado a la posibilidad de encontrar personal de investigación para las actividades docentes del programa cuya experticia y conocimientos permitan alcanzar las metas del programa. Adaptabilidad al entorno tecnológico. Con este factor se mide si la maestría en Ingeniería Mecánica está en línea con los requerimientos de las industrias del país y la región, en lo referente a su avance tecnológico. El objetivo de éste trabajo será ordenar jerárquicamente estos factores a los fines de establecer factores de ponderación para las decisiones involucradas en el diseño de un modelo curricular para la Maestría en Ingeniería Mecánica de la UNEXPO – LCM. Marco Teórico La experiencia humana muestra que somos inconsistentes al ordenar múltiples alternativas y se han propuesto diversas técnicas y herramientas para lidiar con estas situaciones, a tal punto que hay un campo de estudio incipiente y activo que trata de explicar como los factores psicológicos inducen a los gerentes y a los comerciantes a tomar decisiones subóptimas.
I Congreso Iberoamericano de Enseñanza de la Ingeniería (Bloomfield, 2008). El estudio de estos problemas ha sido particularmente relevante en matemáticas, donde se denominan problemas de toma de decisiones multiatributos. Consiste en seleccionar adecuadamente una opción de un conjunto de ellas, una buena descripción del abundante pero no concluido cuerpo teórico al respecto la realizan Hwang y Yoon (1981) y Yoon y Hwang (1995). En particular, los métodos disponibles no son necesariamente fáciles de entender y aplicar por todos los que se ven involucrados en este tipo de procedimiento, así mismo como afirman Zhou y colaboradores (Zhou, Ma, Tian, y Kwok, 1999) los métodos matemáticos tienden a reflejar un ambiente de decisión ideal donde los involucrados pueden considerar racionalmente todos los aspectos del problema, pensar sobre ellos, obtener información precisa al respecto y luego alcanzar el consenso. Otro inconveniente que enfrentan los modelos matemáticos, especialmente cuando su función primaria es la evaluación, es la integración de valoraciones objetivas que se corresponden con escalas cuantitativas, con las valoraciones subjetivas expresadas con mayor facilidad de forma cualitativa (Pérez, Centeno y Serafin, 2006). En general, los aspectos cualitativos generan diversos problemas en la toma de decisiones, de hecho, en atributos cualitativos es común que el ser humano realice ordenamientos que no son transitivos. Un proceso de Toma de Decisiones Colectivas se puede ver como una secuencia (Roubens, 1997). Se inicia por la Fase de Agregación, en la que se transforma un conjunto de valores de preferencias de individuales asociados a diferentes criterios de evaluación, y/o un conjunto de valores de preferencias de un grupo de personas sobre un criterio de evaluación particular, en un conjunto de valores de preferencia colectiva aplicando un operador de síntesis. Posteriormente, al vector de valores de preferencia colectiva se le aplica un criterio de selección donde se obtiene el conjunto solución del problema de decisión, en lo que se denomina Fase de Explotación. Los criterios de selección pueden estar basados en cualquier método que permita obtener una ordenación de la preferencia colectiva que emerge de la fase de agregación, en éste trabajo se ha seguido lo planteado por Díaz y colaboradores (Díaz, Piña, Ríos y Serafin, 2009) para la fase de explotación integrando AHP con conjuntos difusos, en aquel
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caso los investigadores acudieron a la negociación entre los que tomaban las decisiones a los fines de obtener consenso para fijar las ponderaciones correspondientes a cada par de factores que se compara. A diferencia del trabajo de Díaz y colaboradores (2009) donde todos los evaluadores son expertos en el área profesional donde se contextualizó la investigación, en esta oportunidad cada evaluador incorpora perspectivas diferentes en virtud de los distintos perfiles técnicos y funciones asociadas con el programa de Maestría en Ingeniería Mecánica que se estudia. Por esta razón el tema de consenso en éste trabajo se abordó mediante un tratamiento soportado en el marco conceptual de los conjuntos difusos. El método de decisión por jerarquización propuesto por Saaty (AHP), es en esencia la reducción de la complejidad de la evaluación de varios atributos en simultáneo, reemplazándola por una serie de comparaciones por pares que se agrupan en una matriz recíproca positiva. Los valores en la matriz serán numéricos y el método para garantizar los resultados impone un par de restricciones lógicas: (i) cuando se compara una alternativa contra sí misma, se les asigna “igual importancia”, y (ii) si a la opción i se le asigna un número x al compararla con la opción j, entonces cuando se compare la opción j contra la opción i el valor que se le asignará a dicha comparación es 1/x. Una escala que adaptó Coyle (2004) del trabajo original de Saaty se muestra en la Tabla 1.
I Congreso Iberoamericano de Enseñanza de la Ingeniería Tabla 1. Escala de Comparación de Saaty Intensidad de la Importancia
Definición Lingüística
1
Igual Importancia
3
Algo más importante
5
Mucho más importante
7
Sumamente más importante
9
Absolutamente más importante
2,4,6, 8
Valores intermedios
Explicación Los dos factores contribuyen equitativamente. La experiencia y el juicio favorecen ligeramente a un factor. La experiencia y el juicio favorecen claramente a un factor. La experiencia y el juicio favorecen muy ampliamente a un factor. Dicha importancia es demostrada en la práctica. Existe evidencia de validez comprobada favoreciendo a uno de los factores. Se usa como compromiso entre valuadores con juicios diferentes.
Una vez que se establecen todas las comparaciones por pares y se registran en la matriz se determina el auto vector, cuyos componentes serán los pesos relativos para cada una de las opciones. El auto vector ω corresponde a la solución de la siguiente ecuación: Aω = λω
1) Si los juicios expresados en las valoraciones fuesen perfectamente consistentes el auto valor λ sería igual al orden de la matriz n (el número de factores a ser comparados). En cualquier otro caso el auto valor será mayor ( λ max ≥ n ), en estos casos se puede determinar un índice de consistencia empleando la siguiente ecuación: índice de consistencia =
λ max − n n −1
2)
El método concluye con la estimación de la tasa de consistencia (CR1) que es una medida de comparación de los juicios emitidos contra una muestra suficientemente grande de juicios aleatorios calculada por Saaty. La CR se determina dividiendo el índice de consistencia de la matriz de comparación entre el índice de 1
Consistency Ratio, por sus siglas en inglés.
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consistencia de matrices aleatorias del mismo orden. La recomendación de Saaty indica que cuando se obtienen valores de la tasa de consistencia menores a 0,1 es suficiente (CR
