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Introducción
La preparación de los futuros miembros de la sociedad ha sido un proceso complejo y demandante que, a pesar de los constantes avances, pone en tensión a los agentes socioeducativos, hecho que ha generado una amplia cobertura científica a lo largo de las etapas del ciclo vital, así como en las distintas poblaciones e instancias educacionales (Jiménez Gómez & Carmona Suarez, 2023; Noroña González et al., 2023; Rodríguez Torres et al., 2024). Por ello, la atención y promoción del acceso a una educación de calidad, inclusiva y orientada al desarrollo, constituye una de las principales misiones de la Educación Superior (ES) (Pérez Gamboa et al., 2023). De tal manera, el adecuado diseño e implementación de los procesos sustantivos representa un escenario de creciente interés en los modelos de hélices desde los cuales se sustentan la innovación y la toma de decisiones en contextos educativos (Cangui Basantes et al., 2023; Gómez Cano, 2022; Ho et al., 2020; Pérez Gamboa et al., 2022).
A tono con los objetivos del desarrollo sostenible (ODS), las estrategias más comunes se encuentran enfocadas en orientar a los estudiantes hacia el fortalecimiento de habilidades emprendedoras, en función de la creación de instituciones con mayor impacto social y el estrechamiento de la relación con el mercado laboral (Lepez & Eiguchi, 2022; Ricardo Jiménez, 2022); Ripoll Rivaldo, 2023). En este sentido, la promoción en las entidades de ES de actividades en función de incentivar experiencias que posibiliten la innovación y el desarrollo del emprendimiento, así como potencien las relaciones universidad - empresa, se perfila como una oportunidad para avanzar hacia un crecimiento económico sostenible, sin descuidar el desarrollo integral de la persona (Gieure et al., 2020; Pablo-Huamani et al., 2024; Pérez Gamboa, 2022; Obregón Espinoza et al., 2023; Tseng et al., 2020).
Entre las estrategias educativas que se han potenciado se encuentra la transición hacia la virtualidad (mediante el uso de plataformas educativas), que inicialmente complementaban la enseñanza presencial, pero en el contexto y aparición de la Covid-19 se convirtieron en un reto para los centros de ES. Esta transición poco premeditada debido a la urgencia sanitaria, propició la proliferación de alternativas e implementación de modelos diversos de integración de las TIC (Miranda Larroza & Sanabria Zotelo, 2023; Pérez Gamboa et al., 2022; Roman-Acosta et al., 2023).
Esta transformación generó inicialmente resistencia entre los catedráticos, elemento que despertó el interés de la comunidad científica por comprender este fenómeno (Alvarado-Acosta et al., 2024; Bruggeman et al., 2021; Bruggeman et al., 2022; Scherer et al., 2021; Scherer et al., 2019). Si bien los resultados fueron dispares y sujetos a las condiciones de implementación, aspectos como los efectos de la globalización, la brecha digital, la preparación del claustro, las diferencias generacionales y de género, entre otros, marcaron la transición hacia el uso de las TIC y el desarrollo de los procesos sustantivos en entornos virtuales (Aissaoui, 2022; Arroix Jiménez et al., 2023; Cervantes Martínez et al., 2023; Estrada-Araoz et al., 2024; Jiménez-Pitre et al., 2023).
Por otro lado, el enfoque educación STEM (Science, Technology, Engineering & Mathematics) se ha convierto en un paradigma en la innovación educativa, que propone la concepción de diversas disciplinas mediante la integración interdisciplinar, la colaboración (Jiménez & Carmona, 2023) y la sostenibilidad (Campbell & Speldewinde, 2022). Sin embargo, este enfoque también exige la preparación docente, curricular y organizacional, lo que se traduce en un muy necesario compromiso con el mejoramiento con este enfoque de gestión (Çiftçi & Topçu, 2023; Zavala-Soledispa et al., 2022). Un análisis de esta perspectiva de la innovación educativa en contexto no convencionales se relaciona en la tabla 1.
También se han desarrollado ejercicios lúdicos como estrategias de gamificación en carreras de ingeniería para elevar la inteligencia emocional (González García et al., 2023; Kukah et al., 2022; Nogueira et al., 2023) y la teoría de juegos de los estudiantes como iniciativas de innovación educativa (Ardila Otero et al., 2023; Díaz-Ramírez, 2020). Además, se identificaron experiencias de aprendizaje basado e proyecto para la innovación y el desarrollo socio-organizacional (Bolaños Garita, 2023). Todas estas estrategias, desde sus visiones muy específicas, demandan un profesorado con competencias en la implementación de estas tecnologías, elemento que es analizado ampliamente por la literatura (Arias Salvador et al., 2023; López González, 2023; Shibao Miyasato et al., 2023).
En este sentido, aún existen insuficiencias en la identificación de herramientas, posicionamientos filosóficos y epistemológicos, así como diversidad de enfoques desde las diferentes regiones para evaluar las estrategias de innovación educativa. No obstante, por la importancia de la temática, se trazó como objetivo de la investigación analizar la producción científica sobre innovación educativa en el área de la ingeniería en el período 2019 - 2023.
Metodología
Se implementó una investigación de tipo cuantitativa, a partir de un estudio retrospectivo - descriptivo (Gutiérrez et al., 2024; Purwaningsih et al., 2024; Purwaningsih et al., 2024). El protocolo se operacionalizó mediante la utilización de un enfoque bibliométrico (Purwanto et al., 2023; Wu et al., 2024). En aras de fortalecer los criterios de rigor, la revisión se realizó de acuerdo a los principios de la declaración Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA) (W. D. Huang et al., 2024), y se desarrolló en la base de datos SCOPUS (https://www.scopus.com/), por su impacto a nivel internacional. La misma se enfocó solo en los artículos de investigación y revisión que abordaron temas de innovación educativa en las áreas de la ingeniería en el período 2019 - 2023.
En la estrategia de búsqueda se utilizó el descriptor temático: educational innovation, y los descriptores booleanos: AND y OR para limitar la fórmula de búsqueda, esta quedó:
TITLE-ABS-KEY ("educational innovations") AND PUBYEAR > 2018 AND PUBYEAR < 2025 AND (LIMIT-TO (DOCTYPE, "ar") OR LIMIT-TO (DOCTYPE, “re")) AND (LIMIT-TO (OA, “all")) AND (LIMIT-TO (SUBJAREA, "ENGI")).
Se desarrolló el 3 de enero del 2024 y se identificaron 114 artículos (N=114). Se llevó a cabo por uno de los investigadores con las instrucciones previamente señaladas.
Se analizaron los indicadores:
Tendencias de las investigaciones: para analizar la producción científica por año.
Áreas del conocimiento: para analizar la producción científica por área del conocimiento.
Indicadores de impacto: para analizar las principales revistas y la cantidad de citas, el Factor de Impacto (IF), el país y el cuartil (SCImago Journal & Country Rank (https://www.scimagojr.com/); el país por publicación; la filiación institucional por publicación y la producción por autor.
Se realizó un análisis clúster a partir de la construcción de mapas bibliométrico y el análisis de coocurrencia de palabras clave. Estos procedimientos fueron contrastados mediante un proceso de triangulación con fuentes relevantes identificadas, como parte del análisis cualitativo recomendado por estudios similares (Hincapie et al., 2021; C. Huang et al., 2020).
Entre las limitaciones de la investigación se encuentra que solo se desarrolló en una base de datos, elemento que constituye una oportunidad para estudios futuros y su extensión a otras bases de datos. Además, no se tuvo en cuenta análisis de colaboración entre autores o instituciones indicadores importantes en los procedimientos de evaluación institucional, internacionalización e indexación de revistas.
Resultados
La tendencia de las investigaciones sobre innovación educativa en el área de la ingeniería, mostrada en la Figura 1, ha sido homogénea y creciente hasta el año 2022. Sin embargo, en 2023 se observó una disminución de nueve unidades en comparación con el año anterior. Esta tendencia se representa mediante una función polinómica con un nivel de confianza del 92,3 %.
Se identificaron investigaciones en 13 áreas del conocimiento. Un análisis de las áreas con más de 10 investigaciones, representadas en la figura 2, reveló que se publicaron 114 artículos en ingeniería, seguidos por 74 en ciencias de la computación, 52 en ciencias sociales y 29 en energía.
Del análisis de las principales revistas se identificó que las investigaciones fueron publicadas en 40 revistas científicas. Se evaluaron las ocho revistas más citadas, que se encuentran representadas en la tabla 1. Entre estas, la revista más citada fue Sustainability (Switzerland), con 365 citas (n=365) y también la mayor cantidad de artículos publicados (n=27). La revista con el mayor factor de impacto fue Computers and Electrical Engineering, con un valor de 0,95. Las principales revistas tienen como países editores a Suiza y Estados Unidos. Del total de revistas, cuatro (44,44 %) se encuentran en el cuartil 1 (Q1) y cinco (55,56 %) en el cuartil 2 (Q2).
Se identificaron investigaciones en 32 países. Se realizó un análisis de aquellos países con tres o más publicaciones, como se muestra en la figura 3. Entre ellos, México es el país con mayor número de publicaciones, con 63, lo que representa el 36,63 % del total. España ocupa el segundo lugar, con 32 publicaciones, que representan el 18,60 %.
Las investigaciones fueron publicadas por 154 instituciones. Un análisis de las filiaciones con más de tres publicaciones, representado en la figura 4, reveló que el Tecnológico de Monterrey fue la entidad con mayor número de publicaciones, con un total de 63, seguido de la Universidad de Granada, con 7 publicaciones.
Se identificaron un total de 159 autores que han publicado sobre el tema. De estos, el 14,47 % han publicado al menos dos artículos. Un análisis más detallado, representado en la Figura 5, muestra que el 7,55 % de los autores ha publicado tres o más artículos. Entre ellos, el autor más prolífico es Ramírez-Montoya, M.S., con un total de seis publicaciones.
Se realizó un análisis de coocurrencia de palabras clave, representado en la Figura 6, se identificaron 35 clústers y 947 ítems. El clúster principal estuvo representado por la palabra clave innovación educacional en idioma inglés con un nivel de coocurrencia en las investigaciones de 80 (Frecuencia 80), también otras palabras clave como educación, aprendizaje de máquinas, gamificación, metodología, diseño y construcción, lógica fuzzy y aprendizaje de la computación.
Discusión
En la investigación se presentó un análisis bibliométrico de la producción científica sobre innovación educativa en el área de la ingeniería, donde se evaluaron las tendencias en el período 2019 - 2023. Aunque en los primeros cuatro años la tendencia fue homogénea y creciente en el año 2023 tuvo un decrecimiento, las investigaciones se enfocaron principalmente a la sostenibilidad energética mediante la interdisciplinaridad y la colaboración educativa (Cachay-Huamán & Ramírez-Hernández, 2019), el uso de tecnología móvil como método de aprendizaje (Criollo-C et al., 2021) y las percepciones de los estudiantes sobre innovación educativa (Kendall et al., 2021; Lara-Prieto & Flores-Garza, 2022).
Las investigaciones se publicaron en revistas de alto impacto, donde predominó el cuartil 1 (Q1) y 2 (Q2) elemento que coincide con lo planteado por (Muñoz-Estrada et al., 2022). En cuanto a las instituciones, la principal universidad fue Tecnológico de Monterrey con 63 publicaciones, que destacó como única institución en México que publicó en los temas relacionados sobre innovación educativa sobre ingeniería. La universidad mexicana estuvo seguida de la Universidad de Granada, elemento que se encuentra en contradicción con otros estudios bibliométricos que identifican a Estados Unidos como el principal productor a nivel mundial (Dextre Vilchez et al., 2023).
Respecto al análisis de la co-ocurrencia de palabras clave, la triangulación con las fuentes de mayor relevancia en la literatura reveló que en la actualidad la educación STEM constituye un modelo particular de enseñanza aprendizaje, pero dista de ser el único modelo empleado en las ingenierías, así como tampoco representa el enfoque dominante (Chen et al., 2021). Un aspecto que sí apareció frecuentemente y es destacable en el escenario de la innovación educativa, es la aproximación a la transformación digital y a la integración tecnológica, desde categorías pedagógicas tradicionales (Al‐Mamary, 2022; Ali et al., 2021; Bai et al., 2021; Mohamed Hashim et al., 2022; Rodríguez-Abitia & Bribiesca-Correa, 2021).
Otras direcciones que ostentaron un desarrollo significativo fueron el uso de la inteligencia artificial, lo entornos inmersivos basados en el concepto de metaverso y el progreso de la simulación (Benvenuti et al., 2023; Bertram et al., 2021; Garzón, 2021; Díaz-Chieng et al., 2022). Estos resultados destacaron la importancia de continuar el avance de políticas públicas y educativas para apoyar a los agentes educativos en la incorporación mediada de estos adelantos tecnológico, con una adecuada observación del impacto de la brecha digital y las condiciones preexistentes a los procesos de innovación.
Conclusiones
La innovación educativa enfrenta grandes retos entre ellos la globalización y la construcción de nuevos escenarios para la innovación educativa tras las enseñanzas adquiridas y retos enfrentados durante la pandemia de Covid-19. El actual panorama y su orientación a respaldar el cumplimiento de los objetivos del desarrollo sostenible, exigen estrategias cada vez más sólidas e integradas al funcionamiento de los procesos sociales. En este sentido, el estudio conducido evidenció que se han implementado filosofías que integran las nuevas tecnologías de la información y las comunicaciones, la gamificación, y la integración de las ciencias de la computación para formar estudiantes más comprometidos con la sociedad y las instituciones que los forman.
En cuanto a indicadores bibliométricos, se apreció una tendencia positiva y homogénea hacia el incremento, donde el año de mayor impacto fue el 2022 con 35 investigaciones. Con respeto a las revistas, se identificaron publicaciones en 40 de estas. La que más publicó fue Sustainability con 27 publicaciones (n = 27), y fue la de mayor impacto con 365 citas, lo que evidenció correlación entre el volumen de producción y el impacto.
En lo relativo a las instituciones con mayor representatividad, el Tecnológico de Monterrey (mexicana) y la Universidad de Granada (española) con 63 y 7 investigaciones respectivamente, fueron las de mayor impacto. Estos datos coinciden con los países que más publicaron según la filiación del autor: México y España. Sin embargo, estos hallazgos ponen de relieve la importancia de potenciar la visibilización en revistas de alto impacto de la ciencia latinoamericana en el área de la innovación educativa.
