A. Introducción
y Antecedentes:
De acuerdo a diversos estudios,
el Perú es uno de los países con menor producción científica y profesional en
el mundo iberoamericano. De acuerdo al grupo SIR-SCIMAGO Rankings
,
la investigación científica de calidad producida en el Perú lo coloca en el
penúltimo lugar de Iberoamérica. Adicionalmente, podemos inducir que la
correlación de las tesis producidas por las escuelas de posgrado y
universidades no han logrado mejorar los niveles económicos, sociales y
ambientales de su entorno.
Es conocido también que las
universidades de mayor producción científica son aquellas que tienen un mayor
manejo de recursos destinados a la investigación y a desarrollar lazos con las
cadenas productivas de la industria para la investigación aplicada.
El planteamiento de la
investigación debe cubrir diferentes aspectos que estarán orientados a
justificar la necesidad del proyecto y a la factibilidad de realizarlo. Se
pueden seguir algunas definiciones y requerimientos generales:
-
La Pregunta: En las investigaciones relacionadas
a la Ingeniería, debe proponerse resolver un problema, algún disfuncionamiento
o alguna oportunidad de mejora. Para que el problema se convierta en el hilo
conductor de la investigación, se recomienda que se plantee de forma
interrogativa (¿?) lo que permitirá volver a la pregunta a lo largo del
desarrollo de la investigación para cuestionar al equipo y saber si las
acciones que se realizan están respondiendo a la pregunta original.
-
El Interés: El tema abordado debe generar
interés en la academia, la comunidad de ingenieros y la sociedad en general.
Una forma de medir el nivel de interés es sondear el número de interesados, a
mayor número de interesados (que el problema concierna a un mayor número de
personas y entidades), el interés del proyecto de investigación será mayor. Se
advierte que este aspecto no pretende elevar el nivel de complejidad que debe
estar en concordancia con los recursos invertidos.
-
La Especialidad: Si se trata de una tesis, ésta
debe ir en concordancia con los estudios realizados. En un proyecto de
investigación convencional se definen los alcances y la especialidad, que
estará limitada por las capacidades de los investigadores y alineada con los
objetivos planteados en la tesis.
-
La Disponibilidad de Información: El proyecto
debe contener información primaria (tomada directamente por el investigador, se
recomienda en la mayor proporción), información secundaria (tomada de fuentes
verificadas) e información terciaria (de diferentes fuentes, probablemente en
otros contextos) que sirve para limitar los alcances de la investigación.
Fig. 1
Fitraciones en un barraje, ¿cómo se produce el proceso de erosión?
B. Fases
de la elaboración de la Investigación:
1.
Fase de Preparación y Planeamiento:
Es conocido que la producción de
un proyecto de tesis requiere de la inversión de muchas HH de los profesionales
interesados, que requieren de mucha reflexión, toma de datos y análisis. Si se
parte del supuesto de que realizar una tesis puede requerir entre 800 y 1200
HH, se requiere distribuir convenientemente estos recursos para que se logre
arribar al objetivo. Bajo esa hipótesis, dedicar 10 HH semanales
disciplinadamente (equivalentes a 2 HH diarias) a la elaboración de la tesis
producirá resultados razonables en plazos entre 1 año y medio y 2 años. Esto
justifica iniciar las reflexiones de la tesis desde los primeros meses de
iniciada la Maestría.
Si convertimos el reto de
elaborar una tesis en un producto de investigación profesional, requerimos
planear cuidadosamente cada una de las fases para optimizar la utilización
preciosa de los recursos. En los siguientes capítulos planteamos el ciclo
completo de elaboración de una tesis, y los ajustes necesarios.
2.
Fase inicial, Matriz de Consistencia:
Al iniciar la tesis se debe
enfocar principalmente la especialidad que se desea desarrollar. Las líneas de
investigación de una tesis deben estar orientadas a resolver preocupaciones de
la comunidad, deben intentar resolver problemas institucionales o abordar tendencias
contemporáneas, ambas actuaciones redundan en las líneas de investigación a
seguir por una universidad o una escuela de estudios superiores.
En la fase inicial se deben
abordar los siguientes aspectos:
-
Problema
a resolver:
Es el hilo conductor de la tesis. Parte de la identificación de la necesidad u
oportunidad que se trata de entender, para resolverlo o adaptarlo (u otros)
según cada caso, y describe las relaciones entre fenómenos que pudieran
explicar luego potenciales causas y efectos o simplemente correlaciones, si las
hubiere. Describe la disfuncionalidad o el escenario posible de mejora o de
innovación. El problema es la especificidad de las líneas de investigación
planteadas precedentemente, debe ser el corolario de la situación problemática
y estar orientada a solucionar o mejorar una condición compleja; se plantea en
forma de pregunta.
De forma general,
puede responder los siguientes aspectos:
o
Preguntas de corte científico:
§
¿Qué es..?
§
¿Cuál es la naturaleza del fenómeno?
o
Preguntas vinculados a problemas de ingeniería:
§
¿Cómo mejorar…?
§
¿Cómo optimizar …?
Ejemplos:
o
¿Cómo disminuir las condiciones de
accidentabilidad en determinada red de carreteras?
o
¿Cómo sistematizar la gestión de la comunicación
en la ejecución de obras en PYMEs?
o
¿Cuál es el mecanismo de falla de la cimentación
de un puente “x” (x: tipología)”?
-
Objetivos:
Planteado el problema, el objetivo está orientado a resolverlo y se muestra
como los resultados esperados de la investigación. Describe la acción principal
a realizar en el desarrollo de tesis, así como los alcances del proyecto. Debe
mantenerse en todo momento el enfoque del investigador considerando sus
restricciones de acción; un error muy frecuente es plantear objetivos para resolver
el problema considerando que se pueden invertir recursos ilimitados. Puede
haber un objetivo principal y varios específicos. Para cada problema relevante
habrá uno o más objetivos. Se refiere a los logros de la investigación, no se
refiere a los efectos de la aplicación futura de la investigación. Debe estar
al alcance de lo que pueda realizar el investigador. Normalmente se expresa a
través de verbos, como:
o
De naturaleza científica:
§
Comprender…
§
Modelar….
§
Representar…
o
Relacionado a la ingeniería:
§
Proponer un modelo/sistema
§
Plantear alternativas…
§
Implementar …
Ejemplos:
o
Establecer un modelo de evaluación de riesgos en
carreteras delimitados por su paso en zonas urbanas.
o
Proponer una metodología para la gestión de
comunicaciones entre los actores de un proyecto de construcción de una PYME en
etapa de ejecución.
o
Modelar los mecanismos de falla profunda en
cimentaciones de puentes “x” bajo condiciones de avenida centenaria.
-
Hipótesis:
Es el grupo de pre-definiciones o juicios a priori que orientarán el trabajo de
investigación en base a la problemática desarrollada, debe partir de los
principales aspectos que se buscan en la investigación. Por ejemplo, si hay
algún evento típico, condición imperante, tendencias del entorno, etc. que
están provocando los fenómenos observados o los efectos no deseados. Estos
supuestos deben ser abordados a lo largo del planeamiento y desarrollo de la
investigación. Se debe intentar demostrarlos, y evidentemente, pueden sufrir
transformaciones a lo largo del proyecto. Ejemplos:
o
"El mantenimiento periódico enfocado con
frecuencia bimestral en la protección superficial y el bacheo, y de forma
mensual para la limpieza de drenajes reduce los requerimientos de
mantenimiento, las otras actividades de mantenimiento pueden plantearse según
requerimiento y como mínimo semestralmente”.
o
“La organización
requerida para la supervisión de mantenimiento de caminos de bajo tránsito debe
contemplar inspección de campo y de laboratorios de forma simultánea, para
disminuir la tasa de no conformidades en el proceso de recepción del servicio
de mantenimiento”.
o
"La evaluación periódica de la
infraestructura determina factores condicionantes para evaluar el riesgo de
accidentes en la Red Vial Nacional, lo que permitirá modelar los principales factores
que impactan en la seguridad vial".
o
“Las plataformas de comunicación de
accesibilidad simultánea permiten reducir los tiempos de comunicación y las no
conformidades por información documental.”
o
“La infraestructura turística tiene deficiencias
de conexión entre los circuitos complementarios de actividades para grupos de
turistas, lo que no permite diversificar la oferta de recorridos y ampliar los
tiempos de estadía.”
3.
Fase de observación:
Esta fase tiene como finalidad establecer
una visión panorámica de la situación. Se pueden distinguir las siguientes
acciones:
-
Escenarios: Las observaciones pueden ser
realizadas en campo, en laboratorio o en gabinete. Se favorece si se tiene
acceso a una base de datos.
-
Análisis Histórico: Análisis comparativos con problemas
similares localmente o en otras regiones o países. Revisión de documentación y
testimonios previos.
-
Métodos de observación: Es necesario tomar
distancia del estudio para abordar correctamente los aspectos más importantes
del problema. Es importante discriminar datos, o agruparlos para mejor
comprensión. La observación visual del fenómeno o algunas herramientas
estadísticas pueden ayudar (análisis de Pareto, histogramas, líneas de
tendencia).
-
Asignación de variables: En función de la
observación precedente, se pueden lanzar hipótesis de variables que se ajustan
mejor al comportamiento. Se pueden utilizar métodos estocásticos o
determinísticos.
Fig. 2
Evaluación de variables para una maniobra de izaje. Panel de control.
4.
Fase de toma de datos:
Esta fase representa la acción
directa, la visita a campo, las filmaciones, la recopilación de elementos de
investigación (fichas técnicas, encuestas, fotografías). Podemos distinguir las
siguientes acciones:
-
Métodos de medición y muestreo: En función de la
asignación de variables, se debe elegir los métodos de medición y muestreo que
representen mejor los hechos observables. Se puede utilizar un muestreo y
medición segmentados, para probar las hipótesis iniciales, y si se puede profundizar
la investigación, se deberá realizar un muestreo y medición contínuos
.
Fig. 3
Medición de parámetros de un sistema de bombeo
Es importante llevar trazabilidad
de los registros, así como la descripción del entorno y otros elementos que se
consideran invariables.
5.
Fase de análisis:
En función de los registros, se
procede al procesamiento siguiendo los modelos matemáticos o estadísticos
determinados precedentemente. Es necesario mantener el hilo conductor de las
hipótesis, que inclusive pueden reajustarse en función de la observación o de
la toma de datos.
-
Segmentación: La segmentación puede ayudar a
agrupar comportamientos típicos de las variables y puede mejorar los
coeficientes de correlación entre los modelos y la realidad.
-
Proyección de variables: Los modelos también
pueden permitir proyecciones de las variables de mayor peso y en la simulación
de nuevos escenarios.
-
Ajustes: La fase final del análisis corresponde
al ajuste, que se aconseja se realice con una visión externa y experta. Esto
permitirá una visión objetiva de la situación.
6.
Fase final:
Es importante correlacionar las
investigaciones con la Ingeniería Civil y las ciencias básicas que están
relacionadas con la investigación. Se debe precisar y recomendar:
-
Las aplicaciones relacionadas con la Ingeniería
Civil.
-
Los potenciales de mejora de la tesis.
-
Las pistas a seguir para profundizar la
investigación, o para abrir otros nuevos campos de investigación.
7.
Reinicio del ciclo, ajustes y Sustentación:
Las investigaciones de tesis son
cíclicas, no cesan, sólo se puede cerrar una etapa cuando se suponga que el
ciclo actual tenga un grado de madurez suficiente para demostrar las hipótesis.
Se recomienda trabajar dos o tres ciclos siguiendo el esquema expuesto antes de
sustentarlo ante un Jurado. De esa manera se puede tener certeza de la madurez
que ha adquirido la memoria, y que los aportes al Estado del Arte puedan ser
significativos.
El primer ciclo del planteamiento suele ser el más difícil
de generar, pero el punto de inflexión se origina justo al finalizar el primer
período. Los ciclos de ajuste posteriores generan confianza, mayor conocimiento
del tema y seguridad en la sustentación.
Fig. 4
Ciclo de una investigación
