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Revista de Ciencias de la Educación
CoGnosis
e-ISNN 2588 - 0578
ISSN 2588-0578
Actividades didácticas para mejorar el dominio de las operaciones unitarias
en la carrera de Ingeniería Química
Didactic activities to improve mastery of unit operations in the Chemical Engineering program
1Gabriel Alfonso Burgos-Briones
2Alex Alberto Dueñas-Rivadeneira
,Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas.
Universidad Técnica de Manabí, Ecuador.
,Facultad de Agrociencias. Universidad Técnica
de Manabí. Ecuador.
Autores
iD
iD
Enviado: 2025-05-22
Aceptado: 2025-07-14
Publicado: 2025-07-14
Como citar el artículo:
Burgos-Briones, G. A., & Dueñas-
Rivadeneira, A. A. (2025). Actividades
didácticas para mejorar el dominio de
las operaciones unitarias en la carrera de
Ingeniería-Química. Revista Cognosis.
ISSN 2588-0578, 10(3). https://doi.
org/10.33936/cognosis.v10i3.7548
Resumen
Las actividades didácticas aplicadas en evaporación y la destilación como parte de las
operaciones unitarias, permiten adaptar teoría y práctica a través de estrategias activas
que permitan mejorar el aprendizaje de estas, promoviendo el avance de competencias
diseñar actividades didácticas para mejorar el dominio de las Operaciones Unitarias
de Evaporación y Destilación en el séptimo nivel de la Carrera de Ingeniería Química.
diseño experimental aplicando un pre-experimento que consistió en el diseño de una
considerando un muestreo de clase Probabilística. Como técnica se aplicó la observación
e instrumentos de tipo cuestionario usando encuestas cerradas. El análisis estadístico se
las actividades que requieren mayor atención y el chi cuadrado para determinar las
se aprobó la hipótesis alternativa, destacando la actividad de lecturas de diagramas que
al estudiante una mejor comprensión para aplicar conocimientos en contextos prácticos.
PALAVRAS-CHAVE: balances termodinámicos; destilación; entalpías; evaporación;
unidades.
Abstract
KEYWORDS: thermodynamic balances; distillation; enthalpies; evaporation; units.
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INTRODUCCIÓN: PUNTO DE PARTIDA
(Carro & Lima, 2022).
“En el caso de Ecuador, tanto las evaluaciones nacionales como internacionales indicaban que antes
internet no ha sido la adecuada, produciendo incluso una gran deserción.
participes del retorno progresivo a la presencialidad de las clases en la educación superior, esto como respuesta
nacional que vive el Ecuador como lo suscitado el 9 de enero de 2024 que tras el ataque armado a un canal de
televisión local, el Gobierno Nacional decretó estado de excepción y con ello las clases de educación superior
importancia de actuar de diagnosticar y determinar el impacto de la educación recibida por los alumnos.
Uno de los rasgos distintivos del nivel educativo superior es buscar resultados de aprendizaje ambiciosos y
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En cuanto a lo descrito por López et al., (2015) “los procesos de mejora continua en las instituciones de
Calderón & Garro, (2016) “sostienen que las carreras universitarias, por lo general, basan su desarrollo en
Autores como Vaca et al., (2018) “consideran que la elaboración de los planes de mejora, lleva implícita la
necesidad de concebirlo como un proceso y de que este sea gestionado adecuadamente para lograr los cambios
también considerado un investigador que plantea el mejoramiento de diversos procesos químicos, liderando
equipos comprometidos con el cuidado del medio ambiente (Universidad de Ingeniería y Tecnología, 2022).
Para Treybal, (2012) una parte importante de las operaciones unitarias en la Ingeniería Química está relacionada
componentes de una sustancia.
En operaciones unitarias como la destilación Badger & Banchero, (1986) “mencionan que la misma se
emplea algunas veces para designar aquellos procesos en los que se vaporiza uno de los constituyentes de una
La complejidad de operaciones unitarias como la evaporación y la destilación se relaciona con los contenidos
básicos que deben tener los estudiantes como conocimientos previos, pues esta materia abarca unos requisitos
mínimos que se deben poseer para poder cursar de una manera normal dicha asignatura. Para poder acreditar
sin mayores obstáculos la temática ya mencionada, es necesario poseer conocimientos básicos en introducción
consideradas como una base.
Como antecedente se mencionan los resultados obtenidos en la investigación de Castrillón et al., (2016) “donde
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importantes en la educación, como lo avalaron Flores & Aballe, (2018) quienes mencionaron que “se debe
Se ha observado una baja considerable en el conocimiento de temáticas básicas por parte de los estudiantes
sobresaliente, planteando la necesidad de investigar sus causas y diseñar estrategias de mejora académica.
El objetivo del presente estudio es diseñar actividades didácticas para mejorar el dominio de las Operaciones
Unitarias de Evaporación y Destilación en el séptimo nivel de la Carrera de Ingeniería Química, así como
diagnosticar el conocimiento básico en operaciones unitarias de los alumnos y diseñar / validar un diseño de
actividades didácticas mediante el criterio de expertos.
Por tanto, se plantearon las hipótesis: H0: Un diseño de actividades didácticas no mejorará el dominio de las
operaciones unitarias de evaporación y destilación en la carrera de Ingeniería-Química. H1: Un diseño de
actividades didácticas mejorará el dominio de las operaciones unitarias de evaporación y destilación en la
carrera de Ingeniería-Química.
industria con conocimientos importantes.
2. MÉTODOS: RUTA METODOLÓGICA
experimental aplicando un pre- experimento que consiste en el Diseño de preprueba/postprueba con un solo
Con lo cual se pretende mejorar los conocimientos básicos en Operaciones Unitarias como Evaporación y
Destilación en los alumnos de séptimo nivel de la Carrera de Ingeniería Química en el periodo 2024 – 2025.
unitarias de Evaporación y Destilación como variable dependiente.
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la medición que se base en la recopilación de datos cuantitativos que indiquen irregularidades.
Técnicas e Instrumentos
La recolección de datos en la presente investigación de carácter cuantitativo, se basa en instrumentos de
tipo: cuestionario y escalas de mediciones. Para los cuestionarios se usan encuestas con preguntas cerradas,
y docente en temas de operaciones unitarias de la carrera de Ingeniería Química, implementando cinco
actividades didácticas:
Talleres en clase sobre unidades y conversiones:
tiempo, temperatura, presión, entre otras, con retroalimentación inmediata del docente.
Trabajo colaborativo con análisis de tablas de propiedades del agua
Lectura comentada y análisis colaborativo de tablas de entalpía
calor latente. Los estudiantes, organizados en equipos, resolvieron ejercicios aplicados a procesos de cambio
Práctica de lectura de diagramas
Se desarrollaron ejercicios individuales y grupales de interpretación de diagramas termodinámicos utilizados
Resolución de casos prácticos con balances de materia y energía
Se plantearon situaciones reales en procesos de separación donde los estudiantes aplicaron balances de materia
y energía con apoyo del docente mediante una explicación heurística paso a paso.
carrera de Ingeniería Química, que comprenden en su totalidad todos los estudiantes matriculados en los
paralelos aperturados durante el periodo S2 -2024, lo cual es considerado un muestreo de clase Probabilística.
Aparte se seleccionaron 4 docentes de operaciones unitarias de la carrera de Ingeniería Química que
contribuyeron a seleccionar/validar los aspectos teóricos y metodológicos que deberá contener un diseño
de una determinada actividad didáctica para mejorar los conocimientos de las operaciones unitarias como
evaporación y destilación.
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Análisis estadístico
utilizar un procedimiento ordenado, esto aplicando un análisis no paramétrico con la ejecución de un Diagrama
poder establecer la correcta relación entre las variables evaluadas. Para aplicar el test de chi-cuadrado, los
En la Figura 1 se muestra un diagrama del proceso realizado paso a paso en la presente investigación:
3. RESULTADOS: INDICIOS Y HALLAZGOS
Las actividades didácticas, en el marco de una enseñanza activa y constructivista, se conciben como elementos
un incremento en la comprensión (Asunción & Delgado, 2022).
A partir de la aplicación de un cuestionario digital en Google Forms, dirigido a estudiantes del séptimo nivel
de la asignatura Operaciones Unitarias de la carrera de Ingeniería Química (periodo 2024–2025), se recolectó
momentos evaluativos: una preprueba y una postprueba.
base sobre su comprensión de las temáticas abordadas. Posteriormente, se implementaron las actividades
Figura 1. Procedimiento realizado en la presente
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didácticas diseñadas, detalladas en la sección de metodología. Finalmente, se aplicó una postprueba con el
objetivo de valorar el impacto de dichas actividades sobre el aprendizaje, contrastando los resultados obtenidos
antes y después de la intervención pedagógica.
en la metodología diseñada por Bedón & Cedeño, (2023). A continuación, se presentan los resultados de la
Tabla 1. Preprueba
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Una vez tabulada la preprueba, se determinó, que:
Para el dominio de unidades y conversión de masa, volumen, presión, entre otras., el 80.77% de los
su implementación, debido a la importancia y problemas que puede generar dicho desconocimiento.
Para el dominio en Determinación de entalpías de un líquido, de un vapor y entalpías de vaporización a partir
Para el Dominio de la Ley de la conservación de la materia y la energía., el 84.62% de los estudiantes, posee
Una vez aplicadas las actividades didácticas para la mejora de las operaciones unitarias como evaporación
y destilación, destinada a los alumnos de 7mo nivel de la carrera de ingeniería química correspondiente al
periodo 2024 – 2025, se logró evidenciar en la Tabla 2 de post prueba lo siguiente:
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En la actividad de unidades y conversión se vio un progreso de 19,23 a 100%; mientras que, en cuanto a
las actividades planteadas con respecto a tablas de propiedades del agua se observó una mejora de 23,08 a
la actividad de lecturas de diagramas, esta aumentó de 11,54 a 96,15%, así mismo, se logró observar que en la
De acuerdo a lo observado se puede determinar que la mayoría de los estudiantes presentaron una considerable
mejora en el aprendizaje de las operaciones unitarias de evaporación y destilación en la Carrera de Ingeniería
aprendizaje y la prueba de chi cuadrado para evaluar si las mejoras observadas tras las actividades didácticas
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Tabla 2. Postprueba.
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Tabla 3. Frecuencias en las actividades analizadas
Figura 2. Frecuencias por actividades preprueba y postprueba según resultados “Decientes”
Figura 2. Frecuencias por actividades preprueba y postprueba según resultados “Decientes”
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4. DISCUSIÓN: SIGNIFICADOS EN DIÁLOGO
El análisis de Pareto aplicado a los resultados de las evaluaciones pre y post intervención en diversas actividades
para mejorar la comprensión de los conceptos por parte de los estudiantes. Martínez y Moreno et al., (2007)
estudiantes en ingeniería química.
Esta investigación destaca la importancia de saber cómo se relacionan los estudiantes con las temáticas
analizadas, lo cual es sostenido en el estudio de Farias & Trias, (2024) donde destacan que “es necesario
procedimiento que puede ser utilizado por los docentes en sus clases para conocer más sobre sus estrategias y
Figura 3. Frecuencias por actividades preprueba y postprueba según resultados “Excelentes”
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4.
Los resultados de la prueba de Chi-Cuadrado muestran en la Figura 4 que en todas las actividades se
Evidenciando una mejora notable en el desempeño de los estudiantes tras la intervención educativa. Este
clave de la ingeniería química.
de los participantes. Dado que los valores p en todas las actividades son menores a 0.05, podemos concluir que
de la intervención en la percepción de los participantes.
acepta la hipótesis alterna. En conclusión: Existe una relación positiva, directa y alta entre las actividades
didácticas y el dominio de las operaciones unitarias de evaporación y destilación en la carrera de Ingeniería
Química.
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Tabla 4. Proporciones de respuestas por frecuencias
Tabla 5. Prueba del Chi - Cuadrado
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un impacto real de la intervención.
la enseñanza de la química, como lo sostienen Zamorano & Alquisira, (2024) al mencionar que “la aplicación
Así mismo es relevante considerar que la implementación de estrategias didácticas innovadoras, puede
tener un impacto positivo en el aprendizaje de la química industrial, como lo indicó el estudio de Ramos et
que “la incorporación de simulaciones por ordenador, combinadas con prácticas reales, ha mostrado mejorar
Por lo tanto, se recomienda realizar estudios adicionales que consideren estas variables para generalizar los
resultados obtenidos. Así mismo, es importante mencionar que, las estrategias de aprendizaje del alumno se
Teniendo en cuenta que, “Estos procesos eligen y activan aquellos conocimientos que se necesitan para
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Figura 4. Resultados del Chi Cuadrado
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Es importante también destacar que en todo proceso educativo las guías didácticas o guías de estudio como
también suelen denominarse, constituyen una herramienta pedagógica que ha sido utilizada tradicionalmente
docente en el constructivismo (García & de la Cruz, 2014).
a la sociedad del conocimiento no será posible sin una educación de calidad en que todos estén incluidos.
importancia en el proceso de enseñanza-aprendizaje (Granda et al., 2019).
estilo de vida en la sociedad actual; por ende, la educación superior, es sin duda uno de los sectores que
incorporación de las TICs en sus procesos de enseñanza (Sánchez et al., 2019).
su integración en el trabajo práctico y conceptual del estudiante (Cardona, 2017).
La lectura e interpretación de diagramas termodinámicos constituye una herramienta visual potente para la
comprensión de trayectorias de proceso, lo cual se traduce en una mejor capacidad de análisis y toma de
decisiones en escenarios industriales (Agudelo & Restrepo, 2005). Finalmente, la ejercitación constante en
la aplicación de balances de materia y energía, bajo los principios de conservación, permite no solo detectar
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5. CONCLUSIONES: MIRADA HACIA EL FUTURO
Las actividades didácticas aplicadas a los estudiantes de la asignatura de Operaciones Unitarias, resultaron
estudiantes de séptimo nivel de Ingeniería Química. Lo cual se dio a partir del diagnóstico inicial que presentó
Los resultados del presente análisis respaldan la implementación de estrategias educativas activas y evaluaciones
en los estudiantes y mejorando su desempeño académico.
6. DECLARACIÓN DE CONFLICTO DE INTERESES
Los autores declaran que no existen conictos de intereses en relación con este artículo. No han recibido
nanciamiento ni apoyo de ninguna organización o entidad que pudiera inuir en el contenido del trabajo
7. CONTRIBUCIÓN DE LOS AUTORES
Metodología, Validación, Visualización, Redacción – borrador original –, Redacción – revisión y edición –
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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