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7.75. Taller de Investigación (Obligatorio)

7.75.1. Justificación ↑ Volver arriba

El Taller de Investigación introduce a los estudiantes los fundamentos de la metodología de investigación en ingeniería en preparación para el trabajo de investigación de nivel de tesis en Ingeniería Civil. Los estudiantes aprenden a identificar una idea de investigación y formular un problema de investigación, construir el marco teórico y conceptual que sustenta un estudio, formular hipótesis comprobables y operacionalizar las variables involucradas, seleccionar y justificar un tipo y diseño de investigación apropiado, y recolectar y analizar datos para responder a una pregunta de investigación en ingeniería civil. El curso también refuerza la ética profesional y las habilidades de comunicación técnica requeridas para conducir y difundir la investigación en ingeniería de manera responsable.

7.75.2. Objetivos Generales ↑ Volver arriba

1. Formular una idea de investigación en ingeniería civil bien definida y un planteamiento del problema basado en una necesidad técnica real.
2. Construir un marco teórico mediante revisión sistemática de la literatura y síntesis crítica de investigaciones previas.
3. Formular hipótesis de investigación comprobables y operacionalizar las variables de un estudio en ingeniería civil.
4. Seleccionar y justificar un tipo y diseño de investigación apropiado (cuantitativo, cualitativo o mixto) para un problema de investigación dado.
5. Recolectar y analizar estadísticamente datos para responder a una pregunta de investigación en ingeniería civil.
6. Aplicar la ética profesional y producir comunicación técnica clara a lo largo del proceso de investigación.
7. Los entregables para este curso son:

   [Parcial:] Documento de idea de investigación, planteamiento del problema y marco teórico.

   [Final:] Propuesta de investigación completa que incluya hipótesis, variables, tipo y diseño de investigación, y un plan preliminar de recolección y análisis de datos.

7.75.3. Contribución a los resultados (Outcomes) ↑ Volver arriba

ABET-6) Habilidad para desarrollar y conducir experimentación apropiada, analizar e interpretar datos, y utilizar el criterio de ingeniería para obtener conclusiones. (Usage)

ABET-4) Habilidad para reconocer responsabilidades éticas y profesionales en situaciones de ingeniería y emitir juicios informados que consideren el impacto de las soluciones de ingeniería en contextos globales, económicos, ambientales y sociales. (Usage)

ABET-3) Habilidad para comunicarse efectivamente con diversos tipos de audiencias. (Usage)

7.75.4. Contenido ↑ Volver arriba

7.75.4.1. Diseño de Investigación y Metodologías (28 horas) [Habilidades ABET-6] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Creswell, 2018; Leedy and Ormrod, 2019b)

Temas

1. Formulación de preguntas de investigación en arquitectura: descriptivas, relacionales, causales; transformación de problemas de diseño en preguntas investigables
2. Elección de una metodología de investigación: cuantitativa (prueba de hipótesis, estadística), cualitativa (interpretativa, estudio de caso), métodos mixtos
3. Validez y fiabilidad en la investigación arquitectónica: validez interna, validez externa (generalizabilidad), validez de constructo
4. ética de la investigación en la investigación arquitectónica: consentimiento informado, privacidad (anonimización de los usuarios del edificio)
5. Investigación de métodos mixtos: diseños secuenciales (cualitativos luego cuantitativos) y concurrentes

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Describir las principales metodologías de investigación en arquitectura - cuantitativa, cualitativa, métodos mixtos, basada en la práctica - y explicar sus aplicaciones apropiadas [Familiarizarse]
2. Desarrollar un diseño de investigación para una investigación arquitectónica, incluyendo la pregunta de investigación, la revisión de la literatura [Usar]
3. Evaluar el diseño de investigación de un estudio arquitectónico publicado por su validez, fiabilidad y solidez ética, identificando fortalezas y debilidades metodológicas [Evaluar]

7.75.4.2. Marco Teórico y Revisión de la Literatura (16 horas) [Habilidades ABET-6] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Booth et al., 2016a; Creswell, 2018)

Temas

1. Búsqueda sistemática de literatura científica y técnica: bases de datos especializadas (Scopus, Web of Science, ASCE Library), palabras clave y operadores booleanos
2. Lectura crítica y síntesis de artículos científicos, normas técnicas e informes de investigación previos
3. Construcción del marco conceptual y teórico: definición de conceptos clave, relaciones entre variables y modelos teóricos de referencia
4. Identificación de vacíos de conocimiento (research gap) y justificación de la originalidad del aporte propuesto
5. Gestión de referencias bibliográficas y normas de citación (APA, IEEE) con herramientas como Zotero o Mendeley

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Explicar la estructura y el propósito de un marco teórico dentro de un proyecto de investigación en ingeniería civil [Familiarizarse]
2. Realizar una búsqueda sistemática de literatura científica y técnica sobre un tema de investigación elegido, usando bases de datos especializadas [Usar]
3. Sintetizar el estado del arte de un tema de investigación en un marco teórico coherente que identifique un vacío de conocimiento [Evaluar]

7.75.4.3. Hipótesis y Variables de la Investigación (16 horas) [Habilidades ABET-6] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Montgomery and Runger, 2018; Kumar, 2019)

Temas

1. Tipos de hipótesis: nula, alternativa, direccional y no direccional, y su relación con las preguntas de investigación
2. Clasificación de variables: independientes, dependientes, de control y de confusión (confounding)
3. Operacionalización de variables: definición de indicadores medibles y escalas de medición (nominal, ordinal, intervalo, razón)
4. Relación entre hipótesis, variables y pruebas estadísticas de contraste: nivel de significancia, error tipo I y tipo II
5. Representación gráfica de la relación entre variables mediante modelos conceptuales u operacionales

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Distinguir entre hipótesis nula y alternativa, y entre variables independientes, dependientes y de control, en un problema de investigación de ingeniería civil [Familiarizarse]
2. Formular una hipótesis de investigación comprobable y operacionalizar sus variables para un problema específico del área de especialización elegida [Usar]
3. Evaluar la consistencia entre el marco teórico, la hipótesis planteada y el diseño de recolección de datos propuesto [Evaluar]

7.75.4.4. Métodos Cuantitativos en la Investigación Arquitectónica (12 horas) [Habilidades ABET-6] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Montgomery and Runger, 2018; Creswell, 2018)

Temas

1. Diseño de encuestas para la investigación arquitectónica: métodos de muestreo (probabilístico, de conveniencia), diseño del cuestionario (escalas Likert, diferencial semántico)
2. Diseños experimentales: experimentos verdaderos (asignación aleatoria, grupo de control), cuasi-experimentos (no aleatorizados, pre-post, series temporales)
3. Estadística descriptiva: medidas de tendencia central (media, mediana, moda), dispersión (desviación estándar, rango, rango intercuartil)
4. Estadística inferencial: prueba de hipótesis (t-test, ANOVA, chi-cuadrado), correlación y regresión (lineal, múltiple) e interpretación de los valores p
5. Instrumentación para la recopilación de datos cuantitativos: sensores ambientales (temperatura, luz, \(CO_{2}\)), contadores de ocupación

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Describir los principales métodos cuantitativos en la investigación arquitectónica - encuestas, experimentos, cuasi-experimentos - [Familiarizarse]
2. Diseñar una encuesta o un experimento para probar una hipótesis sobre el efecto de una variable de diseño (iluminación, color, distribución) en la satisfacción del usuario [Usar]
3. Evaluar un estudio arquitectónico cuantitativo por la validez del muestreo, la idoneidad del análisis estadístico y la interpretación correcta de los valores p [Evaluar]

7.75.4.5. ética en Ingeniería y Responsabilidad Profesional (4 horas) [Habilidades ABET-4] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Harris et al., 2013; Fleddermann, 2020)

Temas

1. Teorías éticas: utilitarismo, ética del deber, ética de la virtud
2. Códigos de conducta profesional (p. ej., ASCE, NSPE) y sus cánones fundamentales
3. Responsabilidad primordial del ingeniero con la seguridad, salud y bienestar públicos
4. Dilemas éticos en la práctica: conflictos de interés, denuncia de irregularidades, obsequios
5. Marcos de toma de decisiones éticas y análisis de casos de estudio
6. ética global en ingeniería y desafíos interculturales
7. Obligaciones éticas para el desarrollo sostenible y la gestión ambiental
8. Implicaciones éticas de tecnologías emergentes (IA, automatización, privacidad de datos)
9. Conducta ética en resolución de disputas y litigios

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Explicar los principios fundamentales del código de ética del ingeniero [Familiarizarse]
2. Aplicar un marco de toma de decisiones éticas a un escenario hipotético de ingeniería [Evaluar]
3. Identificar conflictos de interés y otras trampas éticas comunes en el trabajo de proyectos [Familiarizarse]
4. Analizar un caso histórico de falla de ingeniería desde una perspectiva ética [Evaluar]
5. Evaluar las dimensiones éticas de un proyecto con impactos sociales o ambientales significativos en un contexto cultural diferente [Evaluar]
6. Articular el argumento ético para incorporar la sostenibilidad en todo el trabajo de ingeniería [Familiarizarse]
7. Discutir las responsabilidades éticas relacionadas con la recolección y uso de datos en proyectos de infraestructura inteligente [Evaluar]
8. Describir el papel de la ética en los procesos de resolución alternativa de disputas [Familiarizarse]

7.75.4.6. Comunicación Escrita y Redacción Técnica (3 horas) [Habilidades ABET-3] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Gurak and Lannon, 2013)

Temas

1. Análisis de audiencia y adaptación del contenido técnico
2. Comunicación escrita: informes técnicos, memorandos, correos electrónicos y especificaciones
3. Comunicación visual: gráficos, diagramas y diseño efectivo de diapositivas

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Escribir un informe técnico claro, conciso y bien organizado sobre un experimento de laboratorio o proyecto de diseño [Usar]
2. Crear gráficos y diagramas efectivos para presentar datos de ingeniería [Evaluar]

7.75.4.7. Presentación Oral y Comunicación Profesional (3 horas) [Habilidades ABET-3] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Gurak and Lannon, 2013)

Temas

1. Presentaciones orales: estructura, técnicas de entrega y manejo de preguntas y respuestas
2. Redacción de propuestas: enfoque técnico, plan de gestión y estimación de costos
3. Resúmenes ejecutivos y comunicación con stakeholders no técnicos

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Entregar una presentación oral estructurada sobre un tema técnico usando ayudas visuales apropiadas [Usar]
2. Esquematizar las secciones clave de una propuesta de ingeniería competitiva [Familiarizarse]
3. Desarrollar un resumen ejecutivo que transmita hallazgos clave del proyecto a una audiencia de alta gerencia [Usar]

7.75.4.8. Comunicación Digital y Colaborativa (2 horas) [Habilidades ABET-3] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Gurak and Lannon, 2013)

Temas

1. Redacción colaborativa y gestión de documentos en entornos de equipo
2. Comunicación digital: contenido web, pautas de redes sociales para ingenieros
3. Comunicación persuasiva y técnicas de negociación

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Gestionar un documento colaborativo (p. ej., en Google Docs o SharePoint) para un proyecto de equipo [Evaluar]
2. Explicar los riesgos y oportunidades profesionales asociados con ingenieros que usan redes sociales [Familiarizarse]
3. Emplear tácticas básicas de negociación para resolver un conflicto simulado sobre el alcance del proyecto [Usar]

7.75.5. Referencias Bibliográficas ↑ Volver arriba

Creswell, J. W. (2018). Research Design: Qualitative, Quantitative, and Mixed Methods Approaches. SAGE Publications, 5th edition.

Leedy, P. D. and Ormrod, J. E. (2019b). Practical Research: Planning and Design. Pearson, 12th edition.

Booth, W. C., Colomb, G. G., and Williams, J. M. (2016a). The Craft of Research. University of Chicago Press, 4th edition.

Montgomery, D. C. and Runger, G. C. (2018). Applied Statistics and Probability for Engineers. Wiley, 7th edition.

Kumar, R. (2019). Research Methodology: A Step-by-Step Guide for Beginners. SAGE Publications, 5th edition.

Harris, C. E., Pritchard, M. S., and Rabins, M. J. (2013). Engineering Ethics: Concepts and Cases. Cengage Learning, 5th edition.

Fleddermann, C. B. (2020). Engineering Ethics. Pearson, 5th edition.

Gurak, L. J. and Lannon, J. M. (2013). A Concise Guide to Technical Communication. Pearson, 4th edition.