LA FÍSICA EN LA INGENIERÍA

La física es la ciencia que investiga los conceptos fundamentales de la materia, la energía, el tiempo y el espacio, las interacciones entre cuerpos, así como también las relaciones entre ellos. Sin los conocimientos que brinda el estudio de la física no existirían las bases para el desarrollo de cualquier ingeniería. Los productos que provienen de los trabajos de ingeniería se fundamentan en leyes descritas por la física. Por ejemplo: la telefonía está basada en las propiedades de las ondas electromagnéticas, el motor de un auto, en las leyes de la termodinámica, el transporte aéreo, en la ley de la conservación de la energía, la televisión digital, en las leyes de la mecánica cuántica, entre otros. 

1. Referentes Nacionales 

La enseñanza de la Física en las universidades nacionalesse encuentra dentro la formación básica de todo ingeniero y forma parte de los estándares mínimos exigidos por el estado. Lo anterior se ve reflejado en el estudio realizado en los currículos de varios programas de ingeniería de algunas universidades nacionales e internacionales en los que el área de la física siempre estaba presente. Como resultado del análisis realizado en los programas de las universidades nacionales se observa que el área de Física se imparte en todos y que su contenido está distribuido por semestres académicos en diversas formas: unas universidades presentan variedad en el número de semestres dependiendo del programa, por ejemplo para Ingeniería Electrónica lo presentan en cuatro semestres mientras que para Ingeniería de Sistemas sólo en dos. Otras universidades los distribuyen en tres semestres para todos sus programas. Esta distribución de contenidos del área, en la mayoría de los casos, se realiza en cinco temas, a saber: 

• Física Mecánica 

• Física de la Electricidad y Magnetismo 

• Física de Fluidos y Termodinámica 

• Física de Ondas 1 

• Física Moderna. 

Como componente común entre los currículos analizados, se tiene los contenidos de la Física Mecánica y de la Física de la electricidad y Magnetismo, los cuales se presentan en los semestres II y II respectivamente. De igual forma, se observa que en la mayoría de las universidades estudiadas el número de semestres en los cuales se imparte estas asignaturas, no supera el número tres, lo que implica que se están combinación en un solo curso, por ejemplo Ondas y Moderna en un mismo semestre, Fluidos y Termodinámica con Ondas, Física de la Electricidad y Magnetismo con Ondas; pese a que la intensidad horaria (créditos) se mantiene igual. Lo anterior conlleva a que los temas estudiados tengan menos contenidos, comparados con los realizados completamente durante el semestre respectivo. (ver anexa). La revisión curricular realizada permite afirmar que los subtemas que se estudian en los diferentes programas, tienen diferentes valoraciones. La física mecánica y la física de la electricidad y el magnetismo ocupan un 80% del estudio total del área, mientras que la física de los fluidos, ondas y moderna sólo el 20 % 

2. Referentesinternacionales 

La física, como parte del grupo de formación en Ciencias Básicas, es relevante en los criterios para la acreditación de los programas de ingeniería, lo cual es destacado por el Accreditation Board for Engineering and Technology, en su definición: la Ingeniería es como "la profesión en la cual el conocimiento de las ciencias matemáticas y naturales obtenido por el estudio, la experiencia, y la práctica se aplica conscientemente para desarrollar maneras de utilizar, eficientemente, los materiales y las fuerzas de la naturaleza para el bien de la humanidad"(ABET, 2013). La Reforma Académica de la FIME propone que el egresado de la facultad deberá contar con una sólida formación en conocimientos y habilidades del campo de las ciencias básicas (Rivera, 2001). Además, en la obra se muestra que el rol de la física en la formación del ingeniero tiene tres dimensiones particulares: la conceptual, la metodológica y la axiológica. La primera hace énfasis en los contenidos, la segunda al entrenamiento del 2 ingeniero para actuar en su disciplina y la tercera referida al desarrollo de actitudes y valores. En general, el conocimiento de las ciencias naturales y la formación metodológica y axiológica resaltan la importancia de la enseñanza de la física en la formación del ingeniero. En el análisis de los currículos internacionales, se encontraron parámetros comunes con las universidades nacionales, tales como la distribución de los contenidos de la Física en los cinco temas arriba mencionados y la realización de combinaciones temáticas como la Física de la Electricidad y el Magnetismo con la Física Termodinámica y la Física de Ondas con Física

Moderna. Se destaca en los currículos internacionales la dedicación (créditos) se mantiene en cuatro y hasta cinco semestres, en contraste con la formación en Colombia que máximo tiene tres semestres, lo que puede ir en detrimento de la calidad de la educación que se imparte en nuestro país. Se concluye, que tanto en las universidades nacionales como internacionales seleccionadas, los currículos en los programas de ingeniería analizados, abarcan contenidos muy similares en lo que respecta al área de la física, teniendo como componente común los contenidos en Física Mecánica y Física de la Electricidad y el Magnetismo. Los contenidos temáticos restantes como Termodinámica, Ondas y Física Moderna están distribuidos de acuerdo a las tendencias académicas de cada universidad, es decir, al liderazgo de un programa de ingeniería con respecto a los demás. 

3. Competencias y dominios del EXIM: área de Física 

La estructura de la prueba de Física del EXIM para ingeniería, está soportada en los dominios conceptuales y en las competencias genéricas y específicas definidas. Los dominios conceptuales se articulan con cada una de las competencias cognitivas consolidadas por ACOFI y que tienen varios criterios comunes con las definidas 3 por el Ministerio de Educación Nacional MEN. A continuación se presenta un cuadro que evidencia la relación existente entre las competencias tomadas por ACOFI para los exámenes EXIM en Matemáticas, Física, Química y Biología, con las competencias transversales del MEN para todos los niveles de formación.