Diseño e implementación de una estrategia didáctica con enfoque STEM, para el fortalecimiento de las competencias esenciales del ingeniero industrial, en el curso de control estadístico de procesos
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El Control estadístico de procesos CEP es una de las disciplinas más importantes que los Ingenieros Industriales deben manejar, en cuanto se configura en una serie de herramientas y técnicas que garantiza que cumpla su objetivo primordial, el cual se centra en garantizar productos y servicios que generen satisfacción a las partes interesadas. Para lograrlo el CEP garantiza el cumplimiento de los requisitos establecidos, identificando, controlando y monitoreando la variabilidad de los procesos productivos. Por lo anterior en la formación universitaria los futuros Ingenieros Industriales se deben combinar las herramientas técnicas del CEP con las competencias habilidades sociales, las habilidades tecnológicas y por último las habilidades que permitan a estos profesionales generar soluciones sostenibles que impacten de manera positiva a su comunidad y región, sin comprometer los recursos naturales disponibles y aportando la ventaja competitiva que permitirá generar productos y servicios de calidad. Comprometidos por la formación integral de los Ingenieros Industriales que necesita el mundo actual y futuro, en el programa de Ingeniería Industrial de la Fundación Universitaria de Popayán FUP, campus Álvaro Ulcué Chocué, del municipio de Santander de Quilichao, Cauca, Colombia, se promovió un proyecto para fortalecer las competencias integrales en la asignatura de CEP, mediante una estrategia didáctica basada en el enfoque STEM (Science,Technology, Engineering y Mathematics). Su objetivo general fue diseñar e implementar una estrategia didáctica basada en el enfoque STEM para el curso de Control Estadístico de Procesos CEP en el programa de Ingeniería Industrial de la FUP. Este proyecto de enfoque mixto y de investigación-acción educativa, está estructurado en cuatro fases: diagnóstico inicial de competencias, diseño e implementación de la propuesta didáctica, evaluación de impacto y por último el análisis de resultados. El diagnóstico inicial identificó fortalezas en habilidades blandas y limitaciones en competencias técnicas, identificación de problemas, comprensión de realidades locales y manejo de herramientas estadísticas especializadas. A partir de estos hallazgos, la estrategia implementada fue un estudio de caso sobre un proceso productivo con problemas de variabilidad. Los estudiantes, trabajando en equipos, aplicaron herramientas de CEP (diagramas de control, Pareto, Ishikawa) con el apoyo de software especializado (MINITAB y Excel), culminando con un pitch de recomendaciones ante las directivas de la organización ficticia. Los resultados evidenciaron un impacto positivo y significativo, mostrando un incremento porcentual en las medias del instrumento de evaluación y una disminución en la variabilidad, lo que reflejó la homogeneización y el aumento en el nivel de competencias técnicas, interpersonales, estratégicas y de sostenibilidad. La metodología utilizada demostró ser eficaz para fortalecer competencias esenciales en el curso de CEP, proyectando la estrategia didáctica basada en STEM como una opción viable para otras asignaturas con necesidades formativas similares.
Abstract
Statistical Process Control (SPC) is one of the most important disciplines that Industrial Engineers must master, as it comprises a series of tools and techniques that ensure it fulfills its primary objective: guaranteeing products and services that satisfy stakeholders. To achieve this, it ensures compliance with established requirements by identifying, controlling, and monitoring the variability of production processes. Therefore, in university training, future Industrial Engineers must combine the technical tools of SPC with social skills, technological skills, and finally, the skills that allow these professionals to generate sustainable solutions that positively impact their community and region, without compromising available natural resources, and providing the competitive advantage that will enable them to generate quality products and services. Committed to the comprehensive training of the Industrial Engineers needed by the world today and in the future, the Industrial Engineering program at the Fundación Universitaria de Popayán (FUP), Álvaro Ulcué Chocué campus, in the municipality of Santander de Quilichao, Cauca, Colombia, promoted a project to strengthen comprehensive competencies in the Statistical Process Control (SPC) course through a didactic strategy based on the STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) approach. Its general objective was to design and implement a STEM-based didactic strategy for the Statistical Process Control (SPC) course in the FUP Industrial Engineering program. This project was framed within a mixed-methods approach to educational action research, structured in four phases: initial competency assessment, design and implementation of the didactic proposal, impact evaluation, and results analysis. The initial assessment identified strengths in soft skills and limitations in technical competencies, problem identification, understanding of local realities, and proficiency in the use of specialized statistical tools. Based on these findings, the implemented strategy was a case study of a production process with variability issues. Working in teams, the students applied STEM tools (control charts, Pareto charts, Ishikawa diagrams) with the support of specialized software (MINITAB and Excel), culminating in a pitch of recommendations to the management of the fictitious organization.
The results demonstrated a positive and significant impact, showing a percentage increase in the average scores of the assessment instrument and a decrease in variability. This reflected the homogenization and the increase in the level of technical, interpersonal, strategic, and sustainability competencies. The methodology used proved effective in strengthening essential competencies in the STEM course, projecting the STEM-based teaching strategy as a viable option for other subjects with similar training needs.
Idioma
spa
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Citación
Hurtado-Sanchez, A. (2026). Diseño e implementación de una estrategia didáctica con enfoque STEM, para el fortalecimiento de las competencias esenciales del ingeniero industrial, en el curso de control estadístico de procesos [Trabajo de Maestría, Universidad Santo Tomás]. Repositorio Institucional.