Aula invertida y el aprendizaje basado en problemas en la enseñanza de la hidrología a estudiantes de ingeniería civil en Cuba, Perú y Mozambique
DOI:
https://doi.org/10.24850/j-tyca-2025-02-07Palabras clave:
aprendizaje centrado en el estudiante, educación en ingeniería, habilidades de ingeniería, pensamiento crítico, procesos de aprendizaje, resolución de problemasResumen
En este artículo se desarrolla un nuevo modelo pedagógico del aula invertida (FC) y el aprendizaje basado en problemas (PBL) para la enseñanza de la hidrología a estudiantes de ingeniería civil. La investigación fue aplicada de diseño cuasi experimental. Se aplicaron los métodos pedagógicos por un periodo de 10 años en dos universidades públicas, una de Cuba (UC) y la otra de Mozambique (UM), y una privada en Perú (UP). El instrumento aplicado demostró ser confiable, válido y las pruebas de normalidad demostraron que existen diferencias significativas en el nuevo modelo FC-PBL en comparación con el tradicional. Se probó mayor satisfacción en las habilidades genéricas y grado de aprendizaje adquirido en los estudiantes de UP, UC, UM de 89.92, 80.12 y 46.14 %, respectivamente. Se concluyó que el nuevo modelo pedagógico FC-PBL proporciona mayores fortalezas para la formación del ingeniero civil en la educación superior del siglo XXI.
Citas
Albaum, G. (1997). The likert scale revisited. International Journal of Market Research, 39(2), 1-21. DOI: 10.1177/147078539703900202
Alemán, E. C., López, A. N., Oscar, J., & Solís, M. (2008). Problem-based learning in materials and manufacturing engineering education according to the Itesm-2015. Memorias del 14 Congreso Internacional Anual de la SOMIM, México. Recuperado de https://somim.org.mx/memorias-somim/
Al, S. H., Shamsuddin, A., & Alzahrani, A. I. (2020). A flipped classroom model in higher education: A review of the evidence across disciplines. Educational Technology Research and Development, 68(3), 1017-1051. DOI: 10.1007/S11423-019-09718-8/METRICS
Baudin, P. V., Sacksteder, R. E., Worthington, A. K., Voitiuk, K., Ly, V. T., Hoffman, R. N., Elliott, M. A. T., Parks, D. F., Ward, R., Torres-Montoya, S., Amend, F., Montellano-Duran, N., Vargas, P. A., Martinez, G., Ramirez, S. M., Alvarado-Arnez, L. E., Ehrlich, D., Rosen, Y. M., Breevoort, A., Mostajo-Radji, M. A. (2022). Cloud-controlled microscopy enables remote project-based biology education in underserved Latinx communities. Heliyon, 8(11). DOI: 10.1016/j.heliyon.2022.e11596
Beer, P., & Mulder, R. H. (2020). The effects of technological developments on work and their implications for continuous vocational education and training: A systematic review. Frontiers in Psychology, 11, 535119. DOI: 10.3389/FPSYG.2020.00918/BIBTEX
Bergmann, J., & Sams, A. (2012). Flip your classroom: Reach every student in every class every day. Washington, DC, USA: International Society for Technology in Education.
Bes, M. A., Mendoza, R. J. A., Ferrer, P. E., Iborra, C. A., Zuriaga, A. E., & Luján, F. M. J. (2023). Integration of project-based learning (PjBL) methodology in the course “Bioprocesses Applied to the Environment”. Education Sciences, 13(6). DOI: 10.3390/educsci13060570
Campillo, F. J. M., & Miralles, M. P. (2021). Effectiveness of the flipped classroom model on students’ self-reported motivation and learning during the COVID-19 pandemic. Humanities and Social Sciences Communications, 2021 8:1, 8(1), 1-9. DOI: 10.1057/s41599-021-00860-4
Campira, P. F., Silva, A. L., & Araújo, A. M. (2021). Satisfacción académica: un estudio cualitativo con estudiantes universitarios de Mozambique. Educação & Formação, 6(3), 2021. DOI: 10.25053/REDUFOR.V6I2.4913
Cao, Q., Seow, C. K., Lim, L. H. I., Keoh, S. L., Dale, V., Honeychurch, S., Tasler, N., & Bremner, D. (2023). Learners’ differences in blended learner-centric approach for a common programming subject. International Journal of Information and Education Technology, 13(6), 906-913. DOI: 10.18178/IJIET.2023.13.6.1886
Carrió, L. M., & Llerena, B. M. (2022). Exploring innovative strategies in problem-based learning to contribute to sustainable development: A case study. International Journal of Sustainability in Higher Education, 24(9), 159-177. DOI: 10.1108/IJSHE-07-2021-0296
Carrió, M., Baños, J. E., & Rodríguez, G. (2022). Comparison of the effect of two hybrid models of problem-based learning implementation on the development of transversal and research skills and the learning experience. Frontiers in Education, 7, 875860. DOI: 10.3389/FEDUC.2022.875860/BIBTEX
Chiyón, I., Palma, M., & Cazorla, A. (2011). An approach of the European higher education framework to the management of higher education at university level in Peru. Procedia - Social and Behavioral Sciences, 15, 586-591. DOI: 10.1016/j.sbspro.2011.03.145
Dehghan, S., Horan, E. M., & Frome, G. (2022). Investigating the impact of the flipped classroom on student learning and enjoyment in an organic chemistry course. Journal of Chemical Education, 99(7), 2512-2519. DOI: 10.1021/acs.jchemed.1c01104
Del-Savio, A. A., Carrasco, L. Z., Nakamatsu, E. C., Velarde, K. G., Martinez-Alonso, W., & Fischer, M. (2023). Applying project-based learning (PBL) for teaching virtual design construction (VDC). International Journal of Engineering Pedagogy, 13(2), 64-85. DOI: 10.3991/IJEP.V13I2.35877
Dochy, F., Segers, M., Van den Bossche, P., & Gijbels, D. (2003). Effects of problem-based learning: A meta-analysis. Learning and Instruction, 13(5), 533-568. DOI: 10.1016/S0959-4752(02)00025-7
Doo, W., & Kim, H. (2023). Simultaneous deep clustering and feature selection via K-concrete autoencoder. IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering, 1, 1-17. DOI: 10.1109/TKDE.2023.3323580
Duan, W., Maskey, S., Chaffe, P. L. B., Luo, P., He, B., Wu, Y., & Hou, J. (2021). Recent advancement in remote sensing technology for hydrology analysis and water resources management. Remote Sensing, 13(6), 1097. DOI: 10.3390/RS13061097
Forcael, E., González, V., Orozco, F., Opazo, A., Suazo, Á., & Aránguiz, P. (2014). Application of problem-based learning to teaching the critical path method. Journal of Professional Issues in Engineering Education and Practice, 141(3), 04014016. DOI: 10.1061/(ASCE)EI.1943-5541.0000236
Gorghiu, G., Anghel, G. A., & Ion, R.-M. (2015). Students’ perception related to a responsible research and innovation demarche. Procedia - Social and Behavioral Sciences, 180, 600-605. DOI: 10.1016/j.sbspro.2015.02.166
Hernández, R., Fernández, C., & Baptista, M. (2014). Metodología de la investigación. Recuperado de https://www.uca.ac.cr/wp-content/uploads/2017/10/Investigacion.pdf
Karabulut, I. A., Jaramillo, C. N., & Jahren, C. T. (2018). A systematic review of research on the flipped learning method in engineering education. British Journal of Educational Technology, 49(3), 398-411. DOI: 10.1111/bjet.12548
Lawshe, C. H. (1975). A quantitative approach to content validity1. Personnel Psychology, 28(4), 563-575. DOI: 10.1111/J.1744-6570.1975.TB01393.X
Maloney, W. K. (2021). Exploring new literacies: A case study on technology and teacher development in Cuban primary schools. Journal of Media Literacy Education Pre-Prints. Recuperado de https://digitalcommons.uri.edu/jmle-preprints/12
Mâţǎ, L., & Suciu, A. I. (2011). Curricular innovative model focused on developing pedagogical competences of teachers of Language and communication. Procedia - Social and Behavioral Sciences, 12, 274-282. DOI: 10.1016/J.SBSPRO.2011.02.036
Mateo, B. D. M. M., Lim, J. R., Pellicer, I. C., López, E., Rodríguez, H., López, R., Margo-Mazo, C., Andrea, V. G., Quesada, A. A. V., Brooks, Y. S., Álvarez, X., Ramos, Y., Rivas, A., Barrenechea, I., Brãzo, V., Ndebele, V., Nathan, D., & Groot, B. (2022). El poder del currículo para transformar la educación: cómo los sistemas educativos incorporan las habilidades del siglo XXI para preparar a los estudiantes ante los desafíos actuales. DOI: 10.18235/0004360
Maureira, C. O., Vásquez, A. M., Garrido, V. F., & Olivares, S. M. J. (2020). Evaluación y coevaluación de aprendizajes en blended learning en educación superior. Alteridad, 15(2), 174-189. DOI: 10.17163/alt.v15n2.2020.04
Mendonça, M., Popov, O., Frånberg, G. M., & Cossa, E. (2012). Introducing a student-centred learning approach in current curriculum reform in Mozambican higher education. Education Inquiry, 3(1), 37-48. DOI: 10.3402/EDUI.V3I1.22012
Pejcinovic, B. (2019). Design of rubrics for student outcomes in 2019-2020 ABET criteria. Accepted for the 43rd International Convention on Information and Communication Technology. Electronics and Microelectronics (MIPRO). Recuperado de https://pdxscholar.library.pdx.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1562&context=ece_fac
Rhongo, D., & Da-Piedade, B. (2022). E-teaching in higher education: An analysis of teachers’ challenges facing e-learning in Mozambique. Lecture Notes in Networks and Systems, 389 LNNS, 403-414. DOI: 10.1007/978-3-030-93904-5_41/COVER
Del Río-Gamero, B., Santiago, D.E., Schallenberg-Rodríguez, J. & Melián-Martel, N. (2022). Does the use of videos in flipped classrooms in engineering labs improve student performance?. Educ. Sci, 12. DOI: 10.3390/educsci12110735
Rivero, H. M., Murillo, C. G., & Ferrer, S. Y. (2017). Proyecto integrador: una herramienta metodológica en la educación superior. Didáctica y Educación, 8(1), 241-250. Recuperado de https://revistas.ult.edu.cu/index.php/didascalia/article/view/602/601
Ryegård, Å., Apelgren, K., & Olsson, T. (eds.) (2010). A Swedish perspective on pedagogical competence (NSHU-rapport). Uppsala, Swedish: Division for Development of Teaching and Learning, Uppsala University. Recuperado de https://mp.uu.se/documents/432512/1163536/NSHU+Eng_inlaga%5B1%5D.pdf/353a7746-fd1a-678a-f0f9-8cffe89036ad
Salas, J. A. A., Segundo, J., Álvarez, C., Arellano, J. C., & Pérez, A. A. (2014). Evaluation of the use of two teaching techniques in engineering. International Journal of Engineering Pedagogy (IJEP), 4(3), 4-10. DOI: 10.3991/IJEP.V4I3.3287
Sarmiento, L. L., Hernández, K. C. G., Esquivel, G. de J. P., Gutiérrez, R. A., & Rodríguez, R. F. (2022). Estrategia de superación profesional para potenciar habilidades pedagógicas profesionales en el tutor de Medicina General Integral. Revista Cubana de Educación Superior, 41(número especial 2), 1-12. Recuperado de https://revistas.uh.cu/rces/article/view/25
Seibert, J., Uhlenbrook, S., & Wagener, T. (2013). Preface hydrology education in a changing world. Hydrology and Earth System Sciences, 17, 1393-1399. DOI: 10.5194/hess-17-1393-2013
Serrano, R. R., Pérez, G. E., Puño, Q. L., & Hurtado, M. A. (2023). Quality and equity in the Peruvian education system: Do they progress similarly? International Journal of Educational Research, 119. DOI: 10.1016/j.ijer.2023.102183
Shen, C., Chen, X., & Laloy, E. (2021). Editorial: Broadening the use of machine learning in hydrology. DOI: 10.3389/frwa.2021.681023
Sociedad, U. Y., De, M., Pimentel, L. A., Lozano, L. T., & Finalé-de-la-Cruz, L. (2019). Planes de estudio E en la educación superior cubana: una mirada desde la educación continua. Universidad y Sociedad, 11(2), 364-371. Recuperado de https://rus.ucf.edu.cu/index.php/rus/article/view/1200
Suárez, F., Mosquera-Feijóo, J. C., Chiyón, I. & Alberti, M. G. (2021). Flipped Learning in Engineering Modules Is More Than Watching Videos: The Development of Personal and Professional Skills. Sustainability, 13(21), 12290. DOI: 10.3390/su132112290
Sukackė, V., Guerra, A. O. P. de C., Ellinger, D., Carlos, V., Petronienė, S., Gaižiūnienė, L., Blanch, S., Marbà-Tallada, A., & Brose, A. (2022). Towards active evidence-based learning in engineering education: A systematic literature review of PBL, PjBL, and CBL. Sustainability, 14(21), 13955. DOI: 10.3390/su142113955
Taber, K. S. (2018). The use of cronbach’s alpha when developing and reporting research instruments in science education. Research in Science Education, 48(6), 1273-1296. DOI: 10.1007/S11165-016-9602-2/TABLES/1
Tunji, O. P. P. F., Kajimo, S. K., Ayodele, T. O., & Emmanuela, K. Z. (2021). Factors affecting students’ learning in civil engineering measurement. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 654(1). DOI: 10.1088/1755-1315/654/1/012033
Vásquez, A. W., Zuloaga, C. J. F., Díaz, P. M. A., Lau, H. E. M., Chayán, C. A., & Tineo, H. R. P. (2023). Aplicación del Flipped Classroom para el logro del aprendizaje significativo. Human Review. International Humanities Review. Revista Internacional de Humanidades, 21(1), 83-95. DOI: 10.37467/REVHUMAN.V21.5034
Wang, Y. H. (2020). Design-based research on integrating learning technology tools into higher education classes to achieve active learning. Computers & Education, 156, 103935. DOI: 10.1016/J.COMPEDU.2020.103935
Zúñiga, I. L. M., Cruz, C. M. A., Dotres, Z. S., & Abreu, M. L. E. (2021). Oportunidades del aprendizaje basado en proyectos (ABP) para la pedagogía profesional en la Universidad de Holguín, Cuba. Revista Científica de FAREM-Estelí, 38, 65-79. DOI: 10.5377/farem.v0i38.11943
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2025 Tecnología y ciencias del agua

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
Por Instituto Mexicano de Tecnología del Agua se distribuye bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional. Basada en una obra en https://www.revistatyca.org.mx/. Permisos que vayan más allá de lo cubierto por esta licencia pueden encontrarse en Política editorial