Implementación de experimentos didácticos y colaborativos en el aprendizaje de DOE en Ingeniería Industrial

A pesar que ABET resalta que un ingeniero industrial debe ser capaz de conducir, analizar e interpretar experimentos, la mayoría de cursos y libros de diseño y análisis de experimentos (DOE) se enfocan en el análisis estadístico de experimentos luego que los datos experimentales han sido recolectados. Esto conllevaría a que los estudiantes presenten deficiencias y dificultades prácticas. Por tal razón, con el fin de integrar la teoría con la práctica experimental, en esta investigación se propone implementar, en un curso de DOE de Ingeniería Industrial, el uso de una guía de ocho experimentos que sean didácticos, sencillos, desafiantes e interesantes, de tal forma que se garantice un aprendizaje colaborativo, activo y perdurable. Se adaptan siete experimentos ampliamente utilizados y se propone un experimento novedoso sobre el recorrido de un carrito ensamblado con material de reciclaje. Finalmente, se verifica el impacto favorable de esta propuesta en el aprendizaje efectivo.

La enseñanza tradicional de cursos de estadística o cursos relacionados a métodos de estadística aplicada, como diseño y análisis de experimentos (DOE), no necesariamente garantiza un aprendizaje y entendimiento integral de los estudiantes de Ingeniería o Estadística. En el caso de la enseñanza de DOE en Ingeniería Industrial, la mayoría de cursos se orientan principalmente en el análisis estadístico de experimentos luego que los respectivos datos experimentales han sido obtenidos. Además, lo usual es creer que las dificultades que presentan los estudiantes solo se focalizan en la correcta aplicación de las herramientas estadísticas y el apropiado análisis de datos e interpretación de resultados; sin embargo, otras dificultades menos abordadas son la correcta aplicación de los fundamentos del DOE y la toma de decisiones en la realización de los ensayos de un experimento. Las deficiencias y dificultades mencionadas, que podrían poner en riesgo una efectiva aplicación de experimentos en donde exista participación de los estudiantes (por ejemplo, en algún proyecto de investigación de los cursos de la carrera de Ingenieria Industrial) o egresados (por ejemplo, en proyectos de procesos industriales y empresariales), pueden ser superadas con la realización de experimentos reales durante el desarrollo del curso.
A pesar del impacto positivo que podría traer la realización de experimentos prácticos, es común tener limitaciones en cuanto a los tiempos, costos, infraestructura necesaria y complejidad de los experimentos. Finalmente, la mayoría de estudios que proponen la implementación de experimentos prácticos en los cursos de DOE no evalúan el impacto de esta implementación.