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Proyectos de Ingeniera al Servicio de laComunidad: El Caso de EPICS en Purdue
http:// engineering.purdue.edu/cpiasr
Prof. Jean-Paul Allain De La Torre
Prof. William OakesPurdue University, College of Engineering
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Perfil
o Descripcin general Purdue-Colombia
o Por qu el aprendizaje en servicio? Cambio en el paradigma del ingeniero.
o EPICS (Proyectos de Ingeniera al Servicio de la
Comunidad)Informacin general:
Participan : la Comunidad, la academia y el sectorprivado.
o EPICS Choc
o El papel de la ciber-infraestructura en serviciosde aprendizaje y la educacin
o La perspectiva a futuro
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La sostenibilidad y la ingeniera
Haciendo frente a la amenaza de
los desastres naturales
Compromiso con la comunidad cientfica
colombiana
talleres anuales conjuntos con enfoque en reas
especificas:
oproyectos de colaboracin de intereses tcnicos
y econmicos.
oEntrenamiento en tecnologa NanoHUB y
HUBzero
oOportunidades de participacin con los
empresarios colombianos, la academia y las
organizaciones comunitarias para estudiantescolombianos. .
La formacin de una nueva clase de
investigadores
o adaptacin de programas dedoctorado.
oPracticas investigativas para
investigadores junior en Colombia.
(pos licenciatura)
o capacitacin empresarial
o entrenamiento postdoctoral.
o EPICSo serie de seminario de negocios.
Areas de enfoque
Caminos
Nanotecnologa Biotecnologa
Rpidamente formar emprendedores e investigadores colombianos en reas de
inters
Descubrir los productos de alto valor sostenible manteniendo la biodiversidad
Mejorar la comercializacin de la tecnologa como motor de crecimientoeconmico
impacto
Colombia-Purdue instituto de investigacin cientfica
Fronteras de Investigacin
Educativa
Universidad K-12 basada
en educacin de ciencia ytecnologa.
Internacionalizacin de los
(EPIC) es la combinacin de
profesores y estudiantes
universitarios para trabajar
con las organizaciones
comunitarias en las regiones
menos desarrolladas en los
proyectos de ciencia ytecnologa
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Atributos objetivo del ingeniero de Purdue 2020Visin: el ingeniero de Purdue estar preparado para desempear el papelde lder, respondiendo a los retos que se enfrentaran de manera global en
trminos de tecnolgicos, econmicos y sociales.
Estrategia: brindamos experiencias educativas que permiten a los estudiantes desarrollarhabilidades en reas del conocimiento, cualidades que les permiten determinar las necesidades yconstruir soluciones efectivas a problemas de tipo social, econmica y cultural.
Habilidades reas del conocimiento Cualidades
Liderazgo Trabajo en equipo Comunicacin Toma de decisiones Reconocimiento y manejo
del cambio trabajo efectivo en
ambientes diversos ymulticulturales
Trabajo efectivo en todaslas reas de la ingeniera
Sintetizar la ingeniera,los negocios y lo social
Ciencia y matemticas Fundamentos de
ingeniera Diseo ampliable, y
capacidad de resolverlos problemas. Multidisciplinariedad
dentro y fuera de laingeniera
Integracin entresolucin de problemas yhabilidades en el diseo
Innovacin tica del trabajo fuerte ticamente responsable
en una lgica global,social, tecnolgica, eintelectual.
Adaptacin en unambiente cambiante Empresarial e
intraempresarial Aprendices curiosos,
persistentes ycontinuos.
Los tres pilares del pregrado en ingeniera de Purdue.
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Ingeniero con enfoque hacia el 2020
o Desarrollo de planes de estudios de pregrado yprogramas de estudio extracurriculares que resuenan enla educacin y la formacin del ingeniero de 2020 Organizaciones estudiantiles
Cursos de diseo de Capstone (equipos interdisciplinarios enfocados enproyectos impulsados por la industria)
Asociacin entre la educacin y la industria:
Cooperacin y verano de practicas Impulso de la industria en proyectos prioritarios .
La industria interviene en el diseo del currculo acadmico.
El papel de la investigacin en la educacin de pregrado
Los programas de verano enfocados a la investigacin de pregrado
Laboratorio de investigacin y las sinergias en el aula
Divulgacin a la comunidad y el aprendizaje
La integracin de servicios de aprendizaje en el currculo de ingeniera
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Un ejemplo: Relacin entre liderazgoestudiantil y el Ingeniero de Purdue-
Curriculum 2020o Existe la percepcin de que la mayora de los estudiantes de ingeniera
no estn explcitamente interesados en el liderazgo.
o Aunque la mayora de las personas en la facultad evidentemente posee
habilidades de liderazgo, con frecuencia admiten que no estn segurosde cmo ensear liderazgo en el aula.
o Tanto estudiantes como profesores tienen una variedad de percepcionesacerca de la definicin de liderazgo.
o En Purdue, nos gustara que los estudiantes se graden con el
conocimiento del liderazgo.
Para seguir siendo competitivos en una econmica global incierta y cada vez
ms cambiante, las empresas y compaas de ingeniera necesitan un
talento humano que no slo es tcnicamente competente, pero que es en
general bien informado, adaptable y gil.1
1Jim Jones et al. Engineer 2020
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PROGRAMA EPICSo EPICS es un conjunto de cursos de diseo desarrollados en Purdue
para ensear diseo, mientras se conocen las necesidades de unacomunidad.
o EPICS est abierta a todas las carreras (es de carctermultidisciplinar) Cuenta como una materia optativa en diferentes especialidades Es una opcin de trabajo de grado para algunas carreras. Los estudiantes negocian el rol que ejercen en los equipos de diseo.
Todos los proyectos van en direccin de las necesidades de lacomunidad
o Proporciona una solucin sostenible a un problema comunal
El curso est diseado como medio curso Cada curso consta de 1-2 crditos por semestre Los estudiantes toman dos semestres para lograr su eleccin Asesores, en los que se incluyen profesores, personal y voluntarios
corporativos a los equipos de mentores que direccionan y vigilan lainvestigacin.
EPICS = proyectos de ingeniera al servicio de la comunidad
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Caractersticas de EPICS
o Proyectos a largo plazo:o Proyectos a largo plazo con organizaciones de la comunidado Proyectos Integrados verticalmente en equipos: desde el primer ao
de pregrado hasta estudiantes de cuarto.o Experiencia en el diseo extendidoo equipos integrados: de primer ao a cuarto ao los estudiantes de
pregrado
Tiene una experiencia en el diseo extendido: crditos acadmicosen el pregrado. Gran equipo de la experiencia: los equipos de 8 - 20 estudiantes
o En trminos generales los equipos multidisciplinarios tiene :70 + con grado.
o De composicin abierta de diseo: se define-disea-
construye
prueba y despliega.
Equipos EPICS pueden hacer frente a
proyectos de tamao considerable, en
trminos de alcance e impacto.
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Estado actual de Purdue EPICS
o Creado en Purdue en 1995o Mas de 3000 estudiantes hasta la
fecha 600 estudiantes por ao 70 graduados
o
mas de 300 proyectos dedespliegueo Premios de:
National Academy of Engineering IEEE ASEE NSF Campus Compact State of Indiana Purdue University
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Programas Universitarios EPICS
o
EPICS proporciona herramientas como: Los materiales curriculares para compartir Talleres de la Facultad de desarrollo
o Oportunidades para mltiples proyectosuniversitarios. Los equipos de diferentes universidades cooperar enproblemas de amplia escala.
o Oportunidades para Ph.D , M.S. y B.S. colombianosque les permite vincularse con el programa dePurdue EPICS Asesorado por consejeros de la facultad y la industria
EPICS (instructores) los estudiantes de Ph.D. y M.S. tambin pueden ser
mentores.
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mpacto en to os os n ve es e aeducacin.o P-12 STEM investigacin y extensin
Investigacin a nivel de posgrado
Servicio de aprendizaje a nivel de pregrado
Programas de formacin profesoral
o Avances en la educacin de pregrado Los cursos avanzados, de opcin de grado vinculados con
extensin a la comunidad en Colombia
Desarrollo de facultades
o Avances en la educacin de posgrado Doctorados adaptados.
Las universidades colombianas deben tener en apoyo en programas con este carcter
de organismos como Colciencias, HOMBRES, Fulbright, y la industria
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Balance
Servicio Aumento del valor y la
capacidad a travs de
nuestros cursos y
programas
Proporcionar las ayudas
tcnicas apropiadas a sus
necesidades
Aprendizaje Convertirse en buenos
diseadores, profesionales y
ciudadanos activos
Cmo identificar las
necesidades, desarrollar e
implementar una solucin real?
Objetivos complementarios que mejoran entre s
Desafos reales = aprendizaje real
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EPICS diferenciacin de plazos
Aprendizaje del estudiante
Semestre / un cuarto
Proyecto
Semestre / un cuarto Semestre / un cuarto
Aprendizaje del estudiante
Proyecto
Abordar las necesidades reales de la comunidad requiere compromiso a largo plazo
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Proceso de diseo EPICS
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Fase de identificacin del proyecto:la meta es identificar una necesidad especfica y direccionarla.
Conducir las necesidades de la evaluacin (si la necesidad no ha sido definida )
Identificar interesados (usuarios, clientes, persona que mantiene el proyecto y contratistas)
Definir los requerimientos bsicos de los interesados ( objetivos, metas del proyecto y los impedimentos)
Determinar las restricciones de tiempo en el proyecto
Entrada 1: identificar proyectos EPICS apropiados para solucionar una necesidad prioritaria
Fase de desarrollo especifico:la meta es entender que es necesario para comprender el contexto , los interesados, los
requerimientos del proyecto, y por qu las necesidades actuales no satisfacen, as mismo, desarrollar criterios mensurables en la
que los conceptos de diseo pueden ser evaluados.
Entender y describir el contexto (situaciones corrientes y el ambiente)
Crear el perfil de los interesados
Crear maquetas y prototipos simples: rpidos, a bajo costo, con mltiples siclos de retroalimentacin.
Desarrollar un anlisis en el que se defina que usuarios van a interactuar con el proyecto (usuario, escenario)
Comparacin con productos de referencia (tcnica anterior)
Desarrollar especificaciones y criterios de evaluacin del cliente: conseguir aprobacin del proyecto.
Estrada 2: continuacin del proyecto si el socio y el asesor estn de acuerdo en que han identificado la necesidad correcta, y si no
existen productos en el mercado que cumplan con las especificaciones de diseo.
Fase conceptual del diseo: la meta es expandir el espacio de diseo con el fin de incluir la mayor cantidad de soluciones
posibles. Definir diferentes enfoques y seleccionar el mejor para seguir adelante. Explorar como.
Llevar a cabo la descomposicin de las funciones
Lluvia de ideas de posibles soluciones
Crear prototipos de mltiples conceptos, obteniendo retroalimentacin de los usuarios y refinando las especificaciones.
Evaluar la factibilidad de soluciones potenciales (probado en prototipos) y seleccionar uno para seguir adelante.
Proceso de diseo de EPICS
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Entrada 3: continuacin del proyecto si los socios y el asesor del proyecto estn de acuerdo con el espacio de soluciones
ha sido correctamente explorado y la mejor solucin ha sido escogida.
Fase de diseo de detalles:la meta es disear un prototipo que cumpla con las funciones especficas.
Diseo/ anlisis/ evaluacin de proyectos , sub mdulos y componentes (interface congelada)
DFMEA completo anlisis de proyecto
prototipo del proyecto sub mdulos y/o componentes
campo de pruebas del prototipo y facilidad de uso.
Estada 4: continua si se puede demostrar la viabilidad de las soluciones (hay un prototipo de trabajo?) requerimiento de
la aprobacin de socios y asesor del proyecto.
Fase de entrega:la meta es refinar detalles del diseo, con el fin de crear un producto que ya pueda ser entregado.
Adems la meta es desarrollar un manual de uso y materiales de formacin.
Tareas en comn: completar manuales de uso/ material de formacin
Completar pruebas de uso y viabilidad
Completar pruebas de entrega
Entrada 5: continua si compaeros de proyecto, asesor y el administradores programa EPICS estn de acuerdo con que el
proyecto puede ser entregado.
Servicio/fase de mantenimiento
Tareas en comn: evaluar el desempeo en el campo de accin del proyecto.
Determinar que recursos son necesarios para mantener el proyecto
Entrada 6: los socios y el asesor aprueban la continuidad del proyecto. Sino es as, se retira o redisea el proyecto.
Retiro o rediseo del proyecto
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(EPICS se ha extendido a 21 universidades yasume caractersticas diferentes en cadainstitucin)
el plan de estudios EPICS proporcionaAprendizaje-
Servicio
Diseo de la
Educacin
Gestin de
Proyectos
Asociaciones
Comunitarias
Conocimiento
disciplinario por
departamentos
PROGRAMAS EPICS
Proyectos y
problemas de la
comunidad local
Curriculum
Institucional y
Cultura
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EPICS Crea un tema de diseo a travsde aos
Ao 1
Ao 2
Ao 3
Ao 4
Cursos de disciplina
Diseo de
Experiencias
Lideres/mentores
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Ejemplo: proyectos epics
El medioambiente
Educacin y Divulgacin Servicios Humanos
Acceso y Habilidades
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Proyectos EPICS:educacin y divulgacin
o Proyectos con museos locales :
Exhibiciones de ciencias
sistemas de energa
Guas de historia en realidad virtual Museo del monitoreo del sistema
climtico
Zoolgicos con diseos interactivos
o asociaciones locales con
escuelas K-12o Proyectos de extensin K-12
o Tecnologa y nias
o Tecnologa asistida porcapacitacin para el trabajo
Diseos asequibles
t
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royectos : cceso yHabilidades
o Accesibilidad alcampus estantera mvil Transporte dentro del
campus Notas a control remoto
o Dispositivos decomunicacin Aplicaciones para la
comunicacin
o Entornos complejos de juegopara nios pequeos condiscapacidades fsicas
o sistemas multimedia paraestimular el lenguaje ennios con retraso deldesarrollo
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Asociaciones = Participacin
comunidades Universidades
y escuelas
corporaciones y
asociaciones profesionales
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ChocLa costa del pacifico colombiano comprende desde el suroeste
de Panam hasta el noroeste de Ecuador, esta regin del
Choco-Darin se compone de las selvas tropicales, montaas y
zonas costeras. El Choc tiene algunas de las cifras ms altas
de plantas endmicas de Amrica del Sur. (WWF) A su vezposee muchas especies animales nicas, incluyendo jaguares,
ocelotes, osos hormigueros gigantes, tapires y tamarinos. Pero
que sabemos de diversidad de la microflora patgena?
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Universidades
colombianas
industria
Comunidades
locales
Asociaciones para satisfacer las necesidades de lacomunidad y fomentar la innovacin de la educacin
Los estudiantes colombianos de PhD son mentores de losgrupos EPICS
Purdue comparte EPICS con facultades Colombianas
Equipos de
diseo
colombianos
EPICS
Conjunto Purdue-Colombia en equipos de diseo
Servicios
de cursos
de
aprendizaje
EGR 497
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PROPONE EL OBISPO HACER DOS PILOTOS, UNOCON LOS AFRODESCENDIENTES Y OTRO CON LOSINDGENAS.
COMUNIDADAFRODECENDIENTE COMUNIDAD INDIGENA
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AQUI VEMOS LA SITUACION EN QUEVIVEN
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ESTOS SON CASERIOSCHOCOANOS
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Comunidad de Wuonam
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diseo sostenible en losecosistemas locales
o Conceptos usando guadua y madera en construccionesasociadas con EPICS Colombia
o Oportunidades multidisciplinarias para el proyecto deEPICS Purdue-Choc
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EPICS Asociaciones en choco
o EPICS es una manera de ensear diseo de
ingeniera, mientras se desarrollan proyectoscon las comunidades.
o EPICS, comenz en Purdue, y ha sidoadaptado a mas de otras 20 escuelas. Modelos para la reforma curricular
Talleres para el desarrollo de la facultad de crear yadministrar las clases EPICS EE.UU, Nueva Zelanda, India, Puerto Rico, Trinidad y
Tobago, Sudfricao EPICS y IEEE crean pre-universitarios EPICS.
South Amrica, India, South frica
EPICS d PURDUE l t EPICS Ch
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EPICS cursos de PURDUE para el proyecto EPICS- Choco
EPICS-Choc contacto facultad-facultad
Administracin deenerga de la torre
solar
X97 curso: 13 estudiantes
lneas de
telecomunicaciones
e integracin
Tecnologa de la
formacin y
mantenimiento
Educacin de
mdulos on-line
5-6 estud. continua
Curso EPICS : 15 estudiantes
Enero AbrilMarzo JunioMayoFebrero
UdeA y UTCH se centran en la aplicacin
UCN y EAFIT se centran en los mdulos de
educacin
Julio
Cada sub-proyecto
tiene dos co-lderes:
1 de Purdue, 1 de
Colombia
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-enfoque
o Cules son los efectos en los ecosistemas locales con la instalacin de la torresolar?
o Los problemas de seguridad con respecto a actos de vandalismo / robo?
o En qu idioma debe estar escrito el manuales de usuario?
o Qu es un modelo auto-sostenible para la expansin y el impacto en la cultura?
Tecnologa de la
formacin y
mantenimiento
Las preguntas tpicas de las actividades centrales
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nanoHUB.orgel Nano Userfacility mas grande del mundo
Gerhard Klimeck
Director Network for Computational [email protected]
172 countries
nanoHUB org
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nanoHUB.orgel Nano Userfacility mas grande del mundo.
175.000 usuarios de
conferencias
830 profesores
35.000 usuarios de la simulacin
300 SIM.desarrolladores
Impacto:
Investigacin: 719 citas en la literatura
Educacin: 134 cursos, 97 instituciones (en2010)
Colaboracin: 300 operadores de
herramientas de simulacin
Users in 2010172 countries
P ti f t EPICS
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Perspectivas futuras: EPICS enColombiao Estamos llevando a cabo dos importantes talleres para los
profesores en Colombia para darles a conocer el modelo EPICS.o EPICS-Choc programa piloto
Taller centrado en la formacin docente / estudiante
Marzo 12 a 14, 2012 en Medelln de la Universidad de Antioquia
El evento contar con 15 estudiantes de Purdue y profesores,ms de 40 estudiantes colombianos, y 23 profesores enColombia.
o EPICS-Colombia
Taller se centr en la expansin a nivel nacional de EPICS como
un modelo para la educacin universitaria integral con impactosocial
Estamos buscando un socio clave en este esfuerzo: la PontificiaUniversidad Javeriana
La clave es capacitar a los socios de Colombia: las
i id d l i d t i l bi