Lab 4.0: Transformando la formación de ingenieros hacia la Revolución Tecnológica

En la constante evolución del mundo tecnológico, la formación de ingenieros se encuentra en una encrucijada, exigiendo una adaptación rápida y eficiente. En este contexto, surge el concepto de “Laboratorio 4.0″, una innovadora aproximación que redefine la educación en ingeniería, preparando a los estudiantes para los desafíos de la cuarta revolución industrial.

El Laboratorio 4.0 representa un cambio radical en la metodología educativa, incorporando tecnologías avanzadas como la inteligencia artificial, la realidad virtual y la Internet de las cosas (IoT). Estos laboratorios no solo son lugares físicos de experimentación, sino ecosistemas digitales que potencian el aprendizaje interactivo y la resolución de problemas.

Este enfoque revolucionario no solo impacta la infraestructura educativa, sino también el contenido curricular. Los estudiantes no solo adquieren conocimientos teóricos, sino que también participan en proyectos prácticos que simulan entornos industriales reales. Desde la programación de robots hasta la simulación de procesos industriales complejos, el Laboratorio 4.0 se convierte en un campo de juego donde los futuros ingenieros aplican sus habilidades de manera inmersiva.

Federico Casanello, decano de la Facultad de Ingeniería, Arquitectura y Diseño de la Universidad San Sebastián (USS), explica que se adjudicaron el Fondo de Desarrollo Institucional (FDI) del Ministerio de Educación en 2021, con el objetivo de incorporar los avances 4.0 en todas las carreras de ingeniería en las diferentes sedes donde se imparte la carrera.

Cuentan con una metodología de enseñanza donde se prioriza la búsqueda de soluciones para diversas empresas, quienes, al tener contacto con la facultad, comparten ciertas inquietudes para mejorar su productividad. Luis Angulo, director nacional de Innovación y Tecnología USS, rescata que “más que enseñar tecnología por enseñar, le damos mucho énfasis a la innovación porque la vemos como una herramienta para desarrollar las soluciones que necesita hoy la sociedad”.

Cada carrera de la facultad cuenta con tres asignaturas donde se abordarán las herramientas 4.0, dependiendo del área que trabaje cada una. Según el decano Casanello, dependiendo el año académico, el aprendizaje está basado en retos o desafíos, donde las empresas levantan una inquietud que los estudiantes deberán resolver a lo largo del semestre, desafío que aumenta en complejidad con el paso de la carrera.

“Vemos a la tecnología como un medio y, por lo tanto, aquí buscamos impactar en la formación del estudiante incluso en términos curriculares”, expresa Angulo, quien agrega que el laboratorio busca ser un complemento para los estudiantes más allá de una práctica profesional, la tesis o algún acercamiento laboral, cuenten con experiencia que los diferencie a la hora de liderar procesos similares.

La autoridad académica señala que este tipo de metodologías tiene tres beneficios clave:

Aprendizaje Práctico Intensivo: Los estudiantes interactúan directamente con tecnologías de vanguardia, fortaleciendo sus habilidades prácticas.

Adaptabilidad Tecnológica: Al enfrentarse a entornos similares a la industria, los estudiantes se gradúan con una comprensión sólida de las tecnologías emergentes.

Colaboración Empresarial: Los Laboratorios 4.0 se convierten en espacios donde la academia y la industria convergen, permitiendo colaboraciones estratégicas que benefician a ambas partes.

“Nuestros estudiantes egresarán con un bagaje mayor, lo que los ayuda en términos de currículum, al haber hecho proyectos con empresas, contando con resultados de estos retos logísticos o constructivos”, indica Casanello, destacando el programa piloto que dio cuenta del valor del programa. En 2021, la carrera de Ingeniería Civil contó con la asignatura “Tópicos Avanzados de la Construcción”, donde los estudiantes tuvieron que evaluar la accesibilidad a las dependencias de una organización. Con instrumentos topográficos, los alumnos tomaron muestras, para luego usar algoritmos de inteligencia artificial que permitieron generar un recorrido virtual similar a Google Maps, contando con mediciones y contrastes con todos los aspectos normativos y legales que existen en términos de accesibilidad al interior de las organizaciones. “Les permitió establecer en poco tiempo si es que esta organización estaba en regla o no, generando una propuesta de posible solución”, rememora.

Tras finalizar con éxito dicha experiencia, la gran transformación de la FIAD de cara a la revolución 4.0 cuenta con un plan de trabajo, que indica que los primeros semestres los estudiantes dejan las últimas seis semanas para trabajar en alguna de las tareas que una empresa en particular necesite, y que deba ser abordado y resuelto durante dicho plazo. En los últimos cursos, cuando están próximos a egresar, el reto puede durar incluso el semestre completo. “Más que se busque que un profesor evalúe desde la lógica habitual, saber si lo hizo bien o mal, será la empresa quien actúe como un agente validador”, indican. Según Casanello, no necesariamente el profesor conoce todos los aspectos para resolver el desafío específico, emergiendo el trabajo interdisciplinario para enfrentar el objetivo. “Los alumnos van entendiendo la temática, van investigando y van conversando con distintos profesores, armando un panorama de cómo conectan profesionales desde diversas áreas”, dice.

Un caso reciente donde el laboratorio tuvo un rol principal fue en cursos de primer año, donde programaron un vehículo autónomo creado con códigos de programación para esquivar objetos para llegar desde un punto A a un punto B, simulando el movimiento de una aspiradora robot. Lo que en edades tempranas puede ser visto como una especie de entretención, Angulo cree que es una forma lúdica de ir transformando estos avances en ideas: “En medida que entran en las especialidades pueden estar pensando en hacer un vehículo autónomo para alguna faena minera, para algún proceso constructivo, para la simulación de algún proceso logístico”, plantea, buscando que esta forma diferente de adquirir conocimiento genere “una especie de despertar”.

Pensando en lo rápido evoluciona la tecnología y que la generación de estudiantes que ingrese este 2024 estará ejerciendo cerca de la década del 2030, la Universidad San Sebastián busca estar preparado frente a esta necesidad de actualizar los contenidos que necesitan los rubros.

De hecho, la implementación de este laboratorio no funciona como un espacio aislado, sino que busca ser un complemento enfocado en las especialidades de la ingeniería, trabajando con otros laboratorios de innovación y tecnología al interior de la institución, estudiando aspectos de programación, electrónica, 3D, entre otros aspectos. “Esto termina siendo una consecución evolutiva en términos de desarrollo”, dice Luis Angulo, quien apunta a que el laboratorio permitirá aumentar la tasa de participación de los estudiantes en proyectos propios o de la universidad.

Las expectativas son altas, pensando que las nuevas generaciones llegan a la universidad descubriendo estas tecnologías desde temprana edad. “Los estudiantes tienen cierta familiarización con las tecnologías del futuro”, afirma Casanello, quien ejemplifica con el desafío de la inteligencia artificial frente al uso del Chat GPT, casos que se repiten en programación, analítica o realidad virtual. Por su lado, el director nacional de Innovación y Tecnología USS considera que “la generación que ingrese este 2024, cuando llegue a estos retos, va a traer un bagaje ganado que probablemente tenga la profundidad necesaria para colocar a sus desarrollos en un nivel muchísimo mayor”.

Con instalaciones listas para el nuevo año académico, las autoridades USS explican que el desarrollo del proyecto aún va en el mes 24 de 36, porque aún queda trabajo por hacer en el marco del desarrollo del proyecto, buscando generar un ambiente ideal para la formación de ingenieros e ingenieras del siglo XXI. En ese sentido, el decano Federico Casanello concluye que las casas de estudios “deben estar adaptados a los cambios, de modo de que las nuevas generaciones puedan tomar una decisión eligiendo carreras conectadas con el futuro”.