Catherine Peters, catedrático y profesor de ingeniería civil y ambiental, analiza el futuro de la infraestructura, la urgencia de integrar sistemas a gran escala y las habilidades que los estudiantes necesitan para resolver los problemas del mañana.
P. ¿Qué desarrollos recientes en ingeniería civil y ambiental ha emocionado para el futuro del campo?
R. Es un buen momento para hacer esa pregunta. Recientemente asistí a una cumbre de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles (ASCE), lo que ocurre aproximadamente cada 10 años. Discutimos este tema en profundidad y veo tres temas principales que surgen en los próximos años.
Uno es cómo vivirá la gente en las ciudades del futuro, que deben ser resilientes y sostenibles y pueden incluir ciudades flotantes, ciudades y megaciudades árticas. La urbanización masiva está impulsando la necesidad de reinventar la infraestructura, pero los libros de texto aún no están escritos sobre cómo construir estas nuevas ciudades. Creo que dos áreas son clave para el futuro de la educación en Europa central y oriental:ingeniería de materiales avanzada y sistemas urbanos basados en datos. Además del acero y el hormigón que hemos utilizado durante el siglo pasado, usaremos alto rendimiento, adaptable, energía eficiente, Materiales de baja huella de carbono. Eso es muy diferente de hace 30 años, cuando los temas de materiales avanzados y ciencia de datos no formaban parte de esta disciplina.
Otro tema es la necesidad de que los ingenieros estén preparados para diseñar y administrar sistemas de sistemas. El campo es cada vez más interdisciplinario, en gran parte debido al reconocimiento de la interrelación de los sistemas urbanos. Infraestructura. Transporte. Distribución de recursos hídricos. Sistemas alimentarios. Protección del medio ambiente. Salud humana. Estos sistemas deben integrarse y optimizarse de manera integral, y serán los ingenieros civiles y ambientales quienes lideren estos equipos multidisciplinares.
Finalmente, Todo este avance ocurrirá en el contexto de un clima cambiante. Ese es el tercer tema. Son los ingenieros civiles los que tienen que averiguar cómo vivirá la gente en este planeta, y nuestro trabajo se vuelve cada vez más desafiante a medida que la sociedad pierde tiempo cuestionando las realidades del cambio climático global. La mayoría de las ciudades se encuentran en la costa, donde los residentes enfrentan un aumento del nivel del mar y una mayor frecuencia y severidad de las tormentas. Necesitamos comprender los impactos del cambio climático en los procesos ambientales, necesitamos mitigar los gases de efecto invernadero, y necesitamos adaptarnos a nuevas formas de vida. Si vamos a diseñar ciudades flotantes para dar cabida a la urbanización masiva, tienen que soportar estas condiciones cambiantes.
P. Los miembros de la facultad de este departamento parecen colaborar ampliamente con colegas de otros campos. ¿Por qué el trabajo de este departamento involucra tantas áreas diferentes de becas?
R. La razón por la que colaboramos tanto es porque construimos grandes sistemas de ingeniería complejos. Y aunque los ingenieros civiles y medioambientales comprenden estos sistemas en su conjunto, el proceso requiere la colaboración de todo tipo de ingenieros, humanistas y científicos sociales, así como personas de finanzas y gobierno. El objetivo es ofrecer una solución óptima para toda la sociedad. Hace cincuenta años, optimizaríamos un sistema de distribución de agua sin considerar cuánta energía se necesita para bombear el agua. Diseñaríamos carreteras considerando las mejores formas para que las personas se desplacen con una congestión mínima, pero no pensamos en la contaminación que provenía de todos esos automóviles. Construiríamos enormes estructuras de hormigón sin preocuparnos por las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas.
Ya no es suficiente diseñar y optimizar un solo sistema a la vez. Debemos pensar en la integración de todas estas cosas:infraestructura física, distribución del agua, movilidad, trabaja, salud humana, energía, comida. Porque están interrelacionados. Ya sabemos que si optimizas uno sin tener en cuenta los demás, obtendrá una solución holística subóptima.
P. ¿Qué hay de nuevo en la educación de pregrado en Europa central y oriental? ¿Cómo están llevando los estudiantes su aprendizaje más allá del aula?
R. Además de todo el conocimiento fundamental que los estudiantes necesitan, en ingeniería estructural, hidrología, mecánica y protección ambiental, ahora es más importante que nunca que los estudiantes adquieran las llamadas "habilidades de poder". El aprendizaje permanente, comunicación y trabajo en equipo. Históricamente, estos se llamaron habilidades blandas, como si fueran cosas que acabas de recoger en el camino, mientras realiza el trabajo "duro" de los conjuntos de problemas. No. No solo estas habilidades a veces son más difíciles de adquirir, pero pueden ser incluso más importantes. Si tienes las habilidades de poder, entonces sabes cómo ser ingenioso, sabes cómo ir a buscar a las personas que necesitas, sabe cómo comunicarse con una gran variedad de personas, y sabe cómo trabajar eficazmente con personas de diferentes disciplinas, antecedentes, perspectivas. Los graduados con estas habilidades son un activo importante para los empleadores.
La verdad es, ya lo hacemos muy bien en Princeton. Nuestros graduados están muy bien preparados para el futuro. Estamos instruyendo de tal manera que los estudiantes vayan más allá de los problemas de ingeniería que les presentamos para identificar y formular los problemas de los desafíos del mañana. Los estudiantes desarrollan más que la capacidad de escribir y presentar, aprenden a conocer a su audiencia y adaptan sus mensajes. Y practican el cuidadoso equilibrio del trabajo en equipo, lo cual puede ser difícil para los estudiantes que han tenido tanto éxito individualmente.
Tomemos, por ejemplo, mi clase sobre las implicaciones ambientales de la producción de energía, CEE 304. Es un tema gigantesco. Mi enfoque es enseñar principios fundamentales durante aproximadamente la mitad del curso, y el resto del curso se enfoca en el estudio independiente. Los estudiantes asumen los desafíos ambientales de su elección. Podría ser el cambio climático global, o puede ser contaminación por mercurio en los Grandes Lagos o lluvia ácida en el noreste o derrames de petróleo en el Golfo. Tienen que averiguar qué principios de ingeniería se requieren para comprender ese desafío ambiental. Entonces tienen que pensar en soluciones innovadoras a estos problemas. A veces las soluciones no son técnicas, sino que son instrumentos de política o incentivos económicos. Finalmente, el curso culmina con proyectos en equipo, comenzando por dividir el trabajo y descubrir cómo volver a unirlo todo. Tienen que comunicar los detalles técnicos para una audiencia no especializada, y luego presentarlos a un panel de expertos que los evalúan. El aprendizaje permanente, trabajo en equipo, y comunicación. El trabajo "duro" que hacen es estudiar los principios de ingeniería relevantes. Pero el poder surge al demostrar claramente que han aprendido esos principios en profundidad. Es un paquete total.
