Capítulo 5 Relato de la experiencia de Integración Transformación Digital en el curso SCADA y Controladores Industriales de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá
Eduardo Barrera Gualdron
Universidad Nacional de Colombia. ebarrerag@unal.edu.co
5.1 Introducción
Tengo el honor de desempeñarme como profesor en mi país y, a partir de este trabajo, he podido aportar al crecimiento de futuros profesionales que, con actitud, proponen mejoras para la sociedad. Mi primera experiencia en liderar el primer curso como docente de la Universidad Nacional de Colombia fue en el primer semestre del 2017. Puedo asegurar que cualquier profesor sabe lo difícil que es dar ese primer curso, por el hecho no tener claridad si el contenido es acorde al tiempo de clase, por la preparación de esas primeras prácticas, por la metodología de clase, etc. También quisiera retomar otra experiencia, la del comienzo de la pandemia de la COVID-19 hacia marzo del 2020. En esa oportunidad todos los profesores tuvimos que revivir esa experiencia de preparar ese primer curso para ofrecerlo de manera remota, porque así el curso ya hubiera tenido años de experiencia, esta era presencial. Por tanto, ese primer semestre del 2020 a todos los profesores debimos repetir esa experiencia agridulce de dar un primer curso y por consiguiente dar el primer paso para mejorar a partir de la Transformación Digital.
Bienvenidos a este relato de la Trasformación Digital de mi curso SCADA y Controladores Industriales. Espero se diviertan, se entusiasmen, y quisiera poder llevarles un mensaje de optimismo, que esto que pasó es para mejorar, que nuestros cursos ahora deben ser mejor que antes, y de paso invitarlos a que nos subamos al bus de esta Transformación Digital en la educación. También me gustaría que pensáramos que esto nos va a brindar más oportunidades a nosotros como docentes, ya que nuestro contenido no solo se quedará en los salones de clase, sino que lo podemos llevar a cualquier rincón del planeta que tenga internet.
El curso SCADA y Controladores Industriales es ofrecido por la Facultad de Ingeniería - Sede Bogotá para estudiantes de pregrado de Ingeniería y que puede ser visto en modalidad Libre elección o Modalidad BAPI (Curso de posgrado que cuenta como créditos para Trabajo de grado). El valor agregado de este curso es que me enfoco en brindarle a los estudiantes herramientas técnicas y de software para que quienes tomen este curso sean más competitivos en el conocimiento de equipos y programas industriales necesarios para ocupar oportunidades en el sector industrial y empresarial.
Entre los elementos de uso en este curso se encuentran ocho bancos de Controladores Lógicos Programables (PLC)(figura 5.1), los cuales son equipos que se usan en automatización para controlar procesos industriales. Por ejemplo, plantas como Colmotores en la manufactura de autos o Bimbo en la producción de productos de panadería usan PLC para llevar a cabo su producción.
También se usa un software especial para hacer la programación de estos equipos (figura 5.2). De esta manera, en este curso, el mayor porcentaje de contenido depende de este elemento físico llamado PLC, así como también del software para programar estos equipos.
En este curso también se ofrece SCADA, que no es más que saber usar un software industrial para hacer supervisión y operación de las lógicas implementas en el PLC (figura 5.3).
Con la llegada de la pandemia, y el hecho de tener apenas un fin de semana para cambiar de una clase presencial a clase remota, empezó la Transformación Digital para mi curso. Sin embargo, todo empezó al entender que, como docente, se requería aceptar un cambio obligatorio. De igual manera, debí entender que el hecho de depender de equipos físicos no podía ser un motivo para cancelar el curso y dejar futuros profesionales sin la oportunidad de capacitarse y usar estos equipos tan importantes en la industria.
Entonces, una primera cápsula tiene que ver con que el cambio debe empezar por nosotros los profesores, entendiendo que hay que salirse de la zona de confort. Esto implica que hay que lanzarse al agua, equivocarse, escuchar sugerencias de los estudiantes que tienen el chip digital mucho más avanzado que el de nosotros como profesores. En mi caso particular, ya no tenía los equipos industriales (PLC) para dar clase y el software estaba en los computadores de la universidad. Estas condiciones implicaron replantear mi curso, pero también replantear cómo podía seguir ofreciendo de forma remota ese conocimiento base en el uso de equipos y software industrial. Así mismo, debí contribuir a que el aspecto mental y emocional de mis estudiantes no se afectara por este cambio tan abrupto.
Segunda cápsula, los profesores somos los líderes de nuestro curso. Somos nosotros los capitanes de ese barco cuyo interior lleva un equipo importante de personas, nuestros estudiantes. Por tanto, esta Transformación Digital debe tener un único objetivo: llegar a la otra orilla. Se sufre, se aprende, pero el hecho de intentarlo y poder culminarlo ya es un primer gran paso.
Retomando mi experiencia personal en ese primer intento de dar clase de forma remota, es importante señalar que está grabada. Esto es importante porque un estudiante me solicitó que grabáramos la sesión, y yo no tenía ni idea que eso podía hacer. Fue así como clase a clase se aprendía algo nuevo, se mejoraba en gran parte por mis estudiantes. En relación con la Transformación Digital les comparto el enlace de la grabación de esta primera clase que ofrecí en esta nueva modalidad. Allí cometí el error de terminar mi clase y no parar la grabación, y como un estudiante se quedó conectado, mi primera grabación fue como de ¡4 horas! Así fue como consumí recursos innecesarios en los servidores de Google.
A mi modo de ver, el hecho de que nosotros como docentes tengamos la oportunidad de ver nuestras clases grabadas es una herramienta para mejorar, para ver si estoy hablando muy fuerte, muy rápido, si el mensaje es claro, si es muy largo. Es una herramienta que sirve mucho. Yo siempre trato de ver pequeños fragmentos de mis clases para ver en qué se puede mejorar. También les comparto la grabación más actualizada. Ahora uso otros elementos, solicito que mis estudiantes sean los que compartan pantalla y trato de hacer la clase más dinámica para incentivar que haya alumnos en forma sincrónica.
5.2 Aspectos positivos en el proceso de Trasformación Digital del curso SCADA y Controladores Industriales
A continuación, voy a enumerar lo que a mi modo de ver han sido aspectos positivos en el proceso de Trasformación Digital del curso SCADA y Controladores Industriales.
Mayor número de estudiantes inscritos
El hecho de que mi curso se base en el uso de equipos industriales limita el número de estudiantes en forma presencial, debido a que tenemos ocho bancos físicos de equipos industriales y ocho computadores. El número promedio que se aceptaban para inscripción era de 24 estudiantes: de allí que se ubicaran tres estudiantes por equipo. A raíz de la pandemia y con las clases remotas, los estudiantes obtuvieron el software industrial en sus computadores personales y, de esta manera, el número de inscritos se pudo aumentar. Todo esto se logró mediante la superación de la limitación física de los computadores disponibles y también porque, como docente, da lo mismo desarrollar un clase a 5, a 24 o a 48 estudiantes. Ellos están en otro lado del mundo escuchando y participando. Obviamente, la calificación no es igual, pero más adelante les comento como resolví y automaticé la forma de calificación para grupos extensos. A continuación, les comparto el número de inscritos desde el primer semestre de 2017 hasta la actualidad.
Semestre | Estudiantes |
---|---|
2017-1 | 24 |
2017-2 | 24 |
2018-1 | 25 |
2018-2 | 26 |
2019-1 | 24 |
2019-2 | 25 |
2020-1 | 24 |
2020-2 | 40 |
2021-1 | 50 |
2021-2 | 50 |
Como se puede notar, la capacidad de estudiantes aumento más del 100 %. Este hecho ha traído ventajas para la Facultad y a los estudiantes, ya que este contenido importante puede llegar a más personas. Antes de pandemia tenía muchos estudiantes que no podían tomar el curso porque teníamos en la cabeza las limitaciones físicas de computadores y equipos del laboratorio.
Descentralización del software industrial
Un avance muy importante que trajo la pandemia y la Trasformación Digital a mi curso fue el hecho de descentralizar el uso del software industrial. Antes era obligatorio usar el software en los ocho computadores del laboratorio. Con la cuarentena, una de las acciones para salvar el curso fue compartir el respectivo instalador del software industrial a cada uno de los estudiantes. Esto fue un gran avance, ya que ellos podían practicar sus lógicas de programación para PLC cuando quisieran, y no como antes que obligatoriamente debían esperar a estar en clase o esperar al espacio de prácticas libres en el laboratorio de automatización.
Notas promedio del curso
Otro aspecto por recalcar es el de mejoramiento en el promedio de notas del curso. En mi opinión, este resultado se debe a que, como mencioné en el punto anterior, con esta nueva metodología los estudiantes pueden practicar en cualquier momento.A continuación, les comparto las notas promedio del curso desde el primer semestre de 2017 hasta la actualidad.
Semestre | Nota promedio |
---|---|
2017-1 | 4.2 |
2017-2 | 4.1 |
2018-1 | 4.1 |
2018-2 | 4.2 |
2019-1 | 4.2 |
2019-2 | 4.1 |
2020-1 | 4.3 |
2020-2 | 4.5 |
2021-1 | 4.6 |
2021-2 | 4.9 |
Creatividad de los estudiantes
Otro aspecto que resalto en la Trasformación Digital del curso SCADA y Controladores Industriales es la creatividad por parte de los estudiantes. Durante los semestres 2020-1, 2020-2, y 2021-1 noté más creatividad, y en los semestres siguientes, a medida que la pandemia se iba asentando, los estudiantes estaban desanimados, con pereza de estar frente a un computador en clase. Es obvio que a ellos les hace falta la interacción con otras personas. Sin embargo, retomo un gran aporte en el primer semestre del 2020, en donde un estudiante implementó una función de Google Cloud para el proyecto final del curso. Esto marcó un antes y un después para mi curso, ya que en la parte de SCADA (que es supervisar y operar un proceso industrial), podíamos tener un SCADA en la nube, permitiendo que el usuario final supervise y opere la lógica desde cualquier parte del mundo en donde haya internet. Antes, el SCADA que yo enseñaba en el curso era con una conexión Wifi local conectada al PLC. A continuación, les comparto el video del estudiante mostrando el resultado de su proyecto.
Mi tercera cápsula: ¡los estudiantes saben más que uno! No nos debe dar pena pedirles que nos expliquen cómo hicieron algo. Tuve una reunión con el estudiante del video y le solicité asesoría para que me mostrara cómo había hecho ese avance y de esta manera poder replicar esta mejora en el siguiente semestre, 2020-2. Efectivamente, luego de esa reunión, el estudiante realizó una guía paso a paso de cómo llevar este SCADA a Google Cloud. Como resultado, desde el 2020-2 hasta la actualidad en mi curso hacemos SCADA soportado en plataformas Cloud.
Guías y prácticas digitales
Todas las guías de cómo instalar software industrial, los nuevos avances y mejoras las iba escribiendo. Paulatinamente, creé una carpeta pública para que mis estudiantes pudieran descargar documentos (permisos de lector). En esta carpeta comencé a guardar guías, que incluían las mejoras que los estudiantes proponían en sus proyectos finales. Actualmente, esta carpeta es un componente fundamental en mi curso, puesto que comparto un enlace con prácticas y guías para que las y los estudiantes realicen las respectivas instalaciones y prácticas.
Cuarta cápsula: como valor agregado y gracias a la Trasformación Digital mis estudiantes, así no estén activos en mi curso, siguen teniendo acceso a esta carpeta. Con ello, pueden acceder y replicar las nuevas mejoras del curso y, de esta manera, se siguen actualizando sin importar si son egresados.
Proyectos y tareas para el mundo digital
Todas las tareas las empecé a pedir con enlaces de YouTube: este es el secreto para poder tener grupos numerosos porque revisar videos no implica verlos en su totalidad. Simplemente, con un clic, uno puede ver si está cumpliendo con los objetivos de la práctica. Por ejemplo, que tenga instalado el software, que lo lógica del PLC esté funcionando, que el estudiante hable con claridad, etc. Esta metodología de presentar practicas por YouTube tiene otra gran ventaja y es que, para los estudiantes, lo que efectúan no quedan en el papel, sino que pueden usar ese enlace para mostrar en las hojas de vida. Además, uno como docente también puede usar este enlace para compartir estos proyectos con amigos de la industria y poder fomentar un networking entre la industria y nuestros futuros egresados.
A continuación, les comparto enlaces de prácticas entregadas por mis estudiantes.
Idiomas
Tengo la grata experiencia de un estudiante que voluntariamente me envió una tarea hablando en portugués. Al comienzo pensé que había dado clic en donde no era, pero al ver a mi estudiante me sorprendí porque no entendía lo que decía. Él estaba hablando ¡portugués! Fue una gran práctica ya que los estudiantes recrearon la escena como si él fuera un ingeniero de Brasil y él explicaba la lógica realizada y la supervisión implementada. Este video hizo eco en mí y, enseguida, se lo reenvié a un amigo de Rockwell Automation, empresa importante en el Sector de la Automatización a nivel mundial. A raíz de este video, a mi estudiante se le abrieron las puertas porque fue llamado a pruebas en Rockwell y, en la actualidad, está trabajando en el área de soporte técnico para clientes de Brasil.
Como pueden ver, la Trasformación Digital nos trae ventajas, permite que vendamos nuestro trabajo de una manera más directa y eficaz.
Oportunidad para practicar inglés
A raíz de este estudiante creativo que habló en portugués, propuse otro reto en el curso e implementé un cambio en el segundo semestre del 2021. Consistió en que la primera práctica, o reto como se llama en el curso, fuera explicada en inglés, esto con el fin de brindar un espacio y oportunidad para que los estudiantes preparen lo que van a decir, empiecen a adquirir vocabulario técnico en inglés y que quede grabado. Les comparto algunos de estos retos:
Trabajo en equipo
Usé grupos de WhatsApp para mis cursos. Esto bajo la claridad de que es una herramienta adicional de comunicación entre los estudiantes con los estudiantes y con el profesor, y con el único objetivo de fomentar el trabajo en equipo. El uso de esta herramienta se dio porque el curso necesita de soporte a la hora de instalación de software, hacer pruebas con el software industrial, etc. El resultado ha sido magnifico, puesto que se ha generado un ambiente colaborativo, en donde estudiantes escriben, por ejemplo, formas de solución a problemas de otros estudiantes o proponen la creación de máquinas virtuales para instalar el software en otra (figura 5.11). Por tanto, estoy seguro de que los grupos de chats sirven mucho para hacer trabajo colaborativo, sin que el profesor se preocupe en que ya no va a poder dormir con tanto mensaje.
Acceso entre los equipos físicos de la universidad por medio de una VPN y los computadores de nuestros estudiantes
Muchos de ustedes, al leer estas páginas, se estarán preguntando si la clase se desarrolló totalmente en computador, en donde el software industrial simulaba un PLC, pues en parte eso fue lo que se hizo al comienzo. Sin embargo, en el 2022-2, la Universidad publicó una cartilla de cómo usar la VPN. Esto fue de gran utilidad puesto que, con el uso de la VPN, mis estudiantes pudieron tener acceso remoto a los PLC físicos de la universidad. Adicionalmente, tuvieron la ventaja de que los podíamos programar estando en nuestras casas. Esto implicó una mejora importante, ya que, en el curso, ahora, aparte de tener el emulador de PLC en cada computador de los estudiantes, también tenemos la opción de programar los equipos de la universidad desde la casa (figura 5.12).
Conferencias de empresas del sector industrial
Las conferencias remotas son otra de las grandes ventajas que dejó la Trasformación Digital. Ya no es necesario invitar a un experto a que venga a un auditorio a dar una conferencia. Ahora, simplemente con Google Meet, podemos tener importantes invitados y ser partícipes de conferencias del sector industrial. En mi curso, particularmente, otro de los grandes avances fue gracias a una conferencia que se dio en la universidad hacia la comunidad. Yo participé en esta conferencia y le escribí por el chat a la conferencista. Le ofrecí si podía darnos una sesión corta en un tema específico para mi curso y, muy amablemente, la ingeniera Catalina Albornoz nos ofreció un taller de cómo usar IBM Watson (figura 5.13). Gracias a este taller comenzó otra etapa en el curso, puesto que ya no solo usábamos Google Cloud, sino que empezamos a usar IBM Cloud, particularmente, IBM Watson, y mis estudiantes lo empezaron a usar en conjunto con las lógicas de PLC.
Talleres de habilidades blandas
Gracias a la pandemia pude materializar un avance que había querido hacer antes en mi curso: dedicar un espacio de clase para talleres en habilidades blandas, por ejemplo, cómo tener una comunicación efectiva (figura 5.14) o cómo ejercitar habilidades sociales. Efectivamente, en el semestre 2021-2, gracias los programas de la Vicedecanatura Académica, se ofrecieron cuatro talleres en los siguientes aspectos:
- Ética laboral.
- Habilidades sociales.
- Comunicación efectiva.
- Herramientas para una buena comunicación.
Las grabaciones
Esta herramienta cambió nuestros cursos porque permite que nosotros como profesores preparemos mejor la clase ya que queda grabada. Esta herramienta la pueden usar los estudiantes y profesores. Para los primeros, la ventaja es que pueden repetir o poner en pausa algunas partes esenciales de la clase. Para los docentes, la ventaja es poder verse y escucharse en clase y, así, saber qué aspectos debemos mejorar. En mi curso comparto tanto las grabaciones para que los estudiantes puedan verlas en línea, y también comparto el archivo mp4 para que el estudiante pueda descargar la clase y verla con mucho mejor resolución.
Página web del curso
Este avance ha sido muy importante. Se trata de una plataforma web gratis que me permite tener una propia página para mi curso (ver figura 5.17). Cuando algún estudiante me pregunta de qué se trata el curso o cuando le comparto a amigos de la industria el contenido que ofrecemos en la Universidad Nacional de Colombia, yo comparto la URL del curso. A veces invito a que vean los videos en YouTube que están en la página, puesto que estos son los proyectos más representativos que han hecho mis estudiantes.
Classroom
El uso de herramientas como Classroom ayudó mucho a la gestión del curso porque por este medio podía enviar un mensaje masivo a mis estudiantes o publicar un archivo Excel con las notas del curso, asignar tareas, etc. (ver figura 5.16).
5.3 Retos en el proceso de Trasformación Digital del curso SCADA y Controladores Industriales
Pero bueno, no todo es color de rosa, como todo en la vida, la Transformación Digital también ha traído puntos negativos en el curso SCADA y Controladores Industriales. Les comparto algunos problemas con los que me he encontrado.
Síndrome del exorcista
“¿Daniel, estas ahí? ¿Me escuchas?”. Es muy común en esta Transformación Digital de los cursos que los estudiantes solo vean la clase sin participar. De hecho, este tipo de estudiantes son la mayoría, y sucede que uno como docente, con el ánimo de hacer una clase más dinámica y fluida, caiga en el riesgo en preguntar a algún estudiantes determinado y sentirse que estamos hablando con alguien del más allá. También hubo estudiantes que nunca se conectaron, siempre veían las grabaciones. Sin embargo, resalto que cumplían con los objetivos del curso, nunca los conocí, pero cumplieron, jeje.
De igual manera, resalto que uno como docente tiene más presente a las y los estudiante que estaban en clase de manera sincrónica, que participaban voluntariamente en clase. Este tipo de estudiante tiene mayor posibilidad de que uno como docente pueda brindar recomendaciones o reenviar este enlace de la tarea de YouTube a amigos de la industria.
No se tiene la retroalimentación física del rostro de los estudiantes
Una de las grandes desventajas de esta forma de dar la clase es que no conocemos a las y los estudiantes. Es obvio que no enciendan la cámara (¿para qué?). Quienes debemos hacerlo somos los docentes, pero para el estudiante no es obligatorio. Esto nos dificulta el proceso de enseñanza, ya que no podemos ver el lenguaje corporal y tener la certeza de que nuestros estudiantes no nos están entendiendo. ¡Plop!
Personalización en la calificación
Como el curso en forma remota se pudo ofrecer a más estudiantes (se pasó de 24 en forma presencial a 50 en forma remota), la forma de calificación implicó que se trabajara en equipos, generalmente, de 3 estudiantes. En consecuencia, la nota también era en equipo. Muy seguramente hubo equipos en donde unos estudiantes trabajaron más que otros, pero ese es también fue el riesgo de aplicar la Transformación Digital a nuestros cursos.
5.4 Conclusiones
La Trasformación Digital en el curso SCADA y Controladores Industriales deja más cosas positivas que negativas. Lo más importante será volver a dar clase presencial, puesto que nuestra labor como docentes no solo es brindar herramientas técnicas y de software a nuestros estudiantes, sino también poner en práctica habilidades sociales para ellos. Precisamente, al comenzar el 2022, noté un bajón anímico por parte de mis estudiantes y, al ver esto, comencé con práctica presencial.
Digo esto con la intención de dar el mensaje: hemos estado de forma remota por cuidar nuestra salud, pero en este punto de la pandemia con mayor porcentaje de vacunado y entendimiento de protocolos de bioseguridad, podemos dar con seguridad el paso del retorno a las aulas. Eso sin olvidar las ventajas que nos ha traído la Trasformación Digital.
A mi modo de ver, estamos comenzando otra etapa. Se trata de un mundo híbrido para la educación que consiste en dar la mayoría de las clases en forma presencial, viéndose cara a cara con estudiantes, estando pendiente de que asistan y participan en clase, pero también con la responsabilidad de brindar clases en forma remota para aprovechar esta metodología. Por ejemplo, de explicar cómo usar algún software o tener invitados del sector industrial que nos compartan su conocimiento a través de conferencias virtuales.
Otro punto importante que nos deja esta Trasformación Digital a la sociedad es que tanto estudiantes como profesores estamos obligados a tener un buen computador y conexión a internet en nuestras casas. Estas herramientas implican tener un mejor acceso a la educación, poder aprender de manera autónoma en alguna plataforma digital algún nuevo tema, etc. Por otra parte, en la Universidad Nacional de Colombia hay un mensaje de que no tenemos que cambiar de infraestructura de computadores cada vez que la tecnología cambia. Eso es demasiado costoso. Por el contrario, la estrategia que se debe tener es mantener unos computadores con condiciones básicas en hardware, pero con una buena conexión a internet. De igual manera, poder llevar los servicios de la universidad a la computación en la nube. De esta manera, si se necesita más capacidad de almacenamiento, simplemente se da un clic para doblar la capacidad, pero no es necesario comprar el doble de computadores físicos. El papel de nuestra universidad no está en hacer licitaciones para mejorar sus computadores cada vez que la tecnología mejore, sino que podemos usar estos nuevos servicios de la Trasformación Digital.
Muchas gracias por acompañarme en esta aventura de Trasformación Digital del curso SCADA y Controladores Industriales. Espero que este curso siga cambiando y que sea ofrecido para cualquier colombiano con conexión a internet y que, con ello, nosotros como Universidad Nacional de Colombia podamos aportar al crecimiento de nuestra sociedad colombiana.