Texto universitario
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Módulo 6: La pedagogía del aprendizaje en línea
6.1 La pedagogía activa en línea
Elí Eduardo de Gortari de Gortari, un destacado rector nicolaita que junto con sus contemporáneos destacó que la Universidad Michoacan de San Nicolás de Hidalgo, en su vocación humanista y científica, debería hacer de su tradición educativa, un enfoque filosófico apoyado en el estilo científico: pedagogía para nuestra máxima casa de estudio[1]. Este cambio de paradigma discutido en los años 1960, lo hacemos nuestro en el siglo XXI y lo renovamos con la terminología contemporánea.
La "Revolución copernicana" es un ejemplo clásico de un "cambio de paradigma" de éste tipo, como lo describe Thomas Kuhn en su trabajo The Structure of Scientific Revolutions[2]. En el ejemplo copernicano, los astrónomos tuvieron que adoptar un nuevo modelo con el sol en el centro de nuestro sistema solar, y la tierra fue degradada a uno de varios planetas orbitando el sol. Se está produciendo un cambio similar en la enseñanza de universitaria: en este caso, el cambio es de un modelo de enseñanza "centrado en el profesor" basado en formato de conferencia, hacia un modelo de aprendizaje "centrado en el discurso académico (literatura académica) y el aprendizaje activo[3]“. El modo de "aprendizaje activo" ha reemplazado las conferencias con actividades prácticas intelectuales, pruebas de conceptos, aprendizaje entre pares y otros tipos de enseñanza que han demostrado aumentar la efectividad del conocimiento[4]. Este descubrimiento ha revolucionado la forma en que se enseña la ciencia y las humanidades, y se han construido nuevos cursos, programas en línea y sobre estas nuevas técnicas de enseñanza se desarrollan herramientas digitales.
Mediante el uso de nuevos principios del “diseño del discurso hacia atrás" o con el “alineamiento constructivo", los profesores pueden crear cursos que son mecanismos bien diseñados para permitir el aprendizaje activo. Combinando actividades que están alineadas con resultados de aprendizaje que son evaluables y basados ??en procesos intelectuales, los estudiantes y los profesores pueden discernir con mayor precisión el progreso hacia una comprensión más profunda dentro de los cursos. Muchos estudios han demostrado que estos principios de diseño del curso, junto con la “pedagogía activa”, proporcionan una participación más profunda y un aprendizaje más duradero[5]. La creciente conciencia de la necesidad de este tipo de diseño de cursos se ha extendido por toda la comunidad educativa llamada en el espacio internacional: STEM, que si bien hay resistencia al cambio, se está adaptando rápidamente a nuevos cursos universitarios y estrategias educativas en línea.
El aumento del acceso y el éxito de todos nuestros estudiantes en la educación superior en el concepto STEM (Science, Technology, Engineering and Math), independientemente de su raza y clase socioeconómica, les permitirá participar en el liderazgo de la civilización y ayudará a hacer que el mundo funcione con progreso ético. Como dijo Giamatti de Yale: "para ser verdaderamente una institución universitaria, el desempeño de su papel educativo y cívico debe ser máximo…, con muchos granos de virtud para el tejido social[6]“. Esta afirmación se aplica igualmente a todo modelo de educación STEM y a las humanidades.
El desarrollo del aprendizaje activo, en el describimos nuestro propio momento copernicano, cuando nos damos cuenta de que enseñar es mucho más que dar una conferencia, y que la enseñanza, como la investigación científica, requiere una amplia colaboración con el aprendizaje y literatura disponible.
Un componente clave de la enseñanza activa incluye hacer que los estudiantes razonen entre ellos sobre problemas reales en una técnica conocida como Instrucción entre pares dentro de seminarios, foros, talleres en línea. Eric Mazur en Harvard es uno de los principales pioneros de esta técnica, y ha refinado las técnicas para plantear las preguntas y seleccionar grupos de estudiantes para maximizar el aprendizaje[7]. La instrucción entre pares permite que los grupos grandes se dividan en pequeños grupos de 3 a 4 estudiantes que trabajan en problemas en la semana e informan sus resultados al instructor en documentos académico formales. Una herramienta clave en este enfoque es el "clicker" (controles remotos de un moderador) que puede registrar y mostrar instantáneamente las respuestas provenientes de la discusión de las ideas. El software y hardware ha madurado hasta un punto en el que son muy fáciles de usar, y ahora las clases de varios cientos pueden ser tan interactivas como las pequeñas clases utilizando la combinación de grupos de aprendizaje entre pares y tecnología de foros en línea. Como PollEV y Socrative, los clics pueden ser reemplazados por teléfonos inteligentes de los estudiantes, para dar rápidamente respuestas de opción múltiple y respuesta expedita en clase. Al monitorear el desempeño de estudiantes particulares con preguntas, Eric Mazur ahora puede identificar a los estudiantes de mayor rendimiento y asignar dinámicamente grupos para mezclar niveles de habilidad y permitir que los estudiantes se apoyen entre ellos y asegurar que todos los miembros del grupo entiendan los conceptos, problemas, ejercicios[8]. Se ha desarrollado una extensa comunidad global de instructores a través de una red internacional de instrucción entre pares en todo el mundo, que pueden compartir ejercicios ideales de aprendizaje entre pares que optimizan la experiencia y el aprendizaje.
Harvard comenzó su odisea hacia la enseñanza entre pares y el aprendizaje activo en 1990, cuando se dio cuenta de que a pesar de dar "conferencias y demostraciones claras y pulidas" y recibir evaluaciones sólidas de los estudiantes, sus estudiantes estaban aprendiendo "casi nada" en términos de agenciar habilidades intelectuales[9]. Esta comprensión provino de la aplicación del inventario de conceptos dentro de procesos intelectuales característicos de STEM, que demostró que sus conferencias no podían ayudar a los estudiantes a pasar de manipular ecuaciones a comprender y aplicar conceptos fundamentales en física. Comenzó a experimentar con dar a los estudiantes oportunidades para formular respuestas a problemas basados ??en su propio pensamiento, seguido de discusiones con sus compañeros y apoyados en revisiones de literatura. Las discusiones permitieron a los estudiantes articular la base conceptual detrás de sus respuestas y conciliar cualquier discrepancia. La técnica fue escrita en su libro Peer Instruction: A User’s Manual (Mazur 1996[10]) y ha inspirado a cientos de instructores a adoptar la técnica de "pensar en pares compartidos" dentro de sesiones presenciales o en línea. La investigación sobre diez años de datos dentro de la instrucción entre pares y los entornos de aprendizaje activo en física ha validado el enfoque y ha demostrado ganancias sustanciales tanto en el Inventario del Concepto como en la resolución tradicional de problemas en entornos de aprendizaje activo y entre pares[11]. El inventario de conceptos, son las ideas que agencia un aprendiz a través de un proceso de justificación de sus razones y son documentadas como literatura de retroalimentación.
El entorno de aprendizaje más interactivo también ha mostrado un aumento aún mayor en el aprendizaje entre las estudiantes, ayudando a igualar el rendimiento de mujeres y hombres en los cursos de ciencias. Las técnicas de instrucción entre pares se pueden utilizar en cualquier curso, y se pueden resumir en un conjunto simple de principios. La implementación incluye los siguientes pasos[12]:
(1) Dé una breve conferencia (10–15 min) que conduzca a una pregunta conceptual desafiante y el resto déjelo en la literatura que escribe para el curso.
(2) Permita que los estudiantes piensen primero durante 1–2 min sobre la respuesta en sus foros, seminarios y tengan oportunidad de investigar y elaborar una mejor defensa de sus ideas.
(3) Haga que los estudiantes muestren sus respuestas individualmente.
(4) Si el 35–70% tiene la respuesta correcta, solicite a los estudiantes que encuentren otra con una respuesta diferente para discutir en parejas o grupos pequeños.
(5) Después de la discusión, vuelva sacar conclusiones, discuta brevemente la respuesta correcta y continúe si más del 70% tiene la respuesta correcta. Los 30% restantes podrá atenderlos en línea fuera de los foros.
El cambio en el pensamiento sobre la enseñanza inspiró a los estudiantes solo después de volverse sensible a las fallas de razonamiento al observar las razones que aportan los estudiantes. Se comenzó a estudiar el problema emprendiendo un estudio cuidadoso de la comprensión en licenciatura, utilizando discusiones de grupos focales. Carl Wieman, Premio Nobel de Física 2001, observó que la mayoría de los estudiantes lograron muy poco aprendizaje durante los cursos de pregrado, y solo pasaron de "novatos" a "expertos" cuando eran estudiantes avanzados de doctorado que trabajaban en experimentos intelectuales con sus ideas[13]. Carl se dio cuenta de que el aprendizaje activo de estos experimentos integraba fragmentos desconectados de información en la física en una "estructura coherente de conceptos que describen la naturaleza y que han sido establecidos por el razonamiento[14]“. ¡El truco es crear este mismo tipo de experiencia para los estudiantes universitarios, en lugar de esperar 7 años para que se conviertan en estudiantes avanzados de posgrado! Carl identificó a partir de la investigación una serie de pasos validados por el estilo de pensamiento científico necesario para mejorar la enseñanza universitaria. El primer paso es "reducir la carga cognitiva" en los estudiantes, que sufren cuando su memoria a corto plazo está sobrecargada por una conferencia con mucho contenido, apoyándose en la literatura disponible y la revisión de la misma.
El primer paso, disminuir la velocidad de procesamiento de información (lectura lenta), usar figuras argumentales bien diseñadas, concisas y menos jerga instruccional, todo ayuda a asegurar que los estudiantes aprendan. El segundo paso es abordar el conocimiento y las creencias previas que los estudiantes traen a la universidad. En lugar dejar de pensar que los estudiantes son pizarras en blanco, sus ideas preconcebidas y conceptos erróneos ayudan activamente a aprender o resistir conceptos que contradicen este "universo privado". Tercero, los profesores deben motivar un tema al conectarlo con un discurso académico con cosas con las que los estudiantes ya están familiarizados y con aplicaciones en el mundo real. Cuarto, dentro del ambiente académico, los profesores deben estimular y guiar el pensamiento diseñando actividades para asegurar que los estudiantes practiquen los procesos cognitivos deseados, con evaluaciones frecuentes para ayudarlos a mejorar su desempeño intelectual. Y finalmente, Carl aboga por el uso de la tecnología para extender las capacidades del profesor y el hacer del aula presencial y virtual, para que la enseñanza sea más activa con laboratorios interactivos de matemáticas, física, lingüística…
Sin embargo, adoptar estos nuevos enfoques puede ser difícil para los profesores que solo conocieron el modelo de conferencia, como describe Carl en su artículo "La maldición del conocimiento, o por qué falla la intuición sobre la enseñanza a menudo". Muchos profesores que tienen conocimientos avanzados tienen dificultades para ver el tema desde la perspectiva de alguien que no. Los escáneres cerebrales muestran que los patrones cognitivos dentro de los "expertos" son sustancialmente diferentes de los "novatos". En palabras de Wieman[15]:
“Esta diferencia fundamental entre el cerebro principiante y experto explica muchos de los hallazgos reportados por aquellos que estudian el aprendizaje de los estudiantes de física. Los estudiantes pueden pensar en un tema que el instructor no haya imaginado y, por lo tanto, una lección que está cuidadosamente pensada y que es muy clara y lógica para los expertos puede ser interpretada de manera totalmente diferente (e incorrecta) por el estudiante. Esta "maldición del conocimiento" significa que es peligroso y, a menudo, profundamente incorrecto pensar en el aprendizaje de los estudiantes en función de lo que les parece mejor a los miembros de la facultad, en oposición a lo que se ha verificado con los estudiantes”.
6.2 El profesor que enseña a pensar
Además de crear la magia del descubrimiento dentro de la academia universitaria expresada como procesos intelectuales y literatura curricular, los mejores profesores universitarios emplean estructuras de razonamiento para organizar cursos en un sistema integrado de objetivos y evaluaciones de aprendizaje, con una práctica docente que responde a los "datos" recopilados sobre el aprendizaje de los estudiantes. Esta práctica se ha denominado "Enseñanza científica" y aspira al mismo tipo de investigación sistemática en un aula con la que los profesores están familiarizados en su investigación al crear teoría[16]. El objetivo es hacer que la enseñanza sea más científica, incrustando en esta empresa el desafío para todos los profesores de llevar a la enseñanza el pensamiento crítico, el rigor, la creatividad, el espíritu de experimentación que define la investigación y el descubrimiento justo con las grandes prosas de la literatura. La enseñanza científica también plantea que la enseñanza de la ciencia debe ser fiel a la verdadera naturaleza de la ciencia al capturar el proceso de descubrimiento en el aula presencial y en línea[17]. Los procesos intelectuales STEM, son reconocidos por las actividades de: fundamentación, justificación, explicación, categorización, demostración, cálculo y narrativas; entiéndase que estos procesos se dan en la conexión entre la revisión de la literatura disponible, un sistema de toma de notas, y la documentación de disertación de los estudiantes y profesores.
Muchas de las ideas de la enseñanza científica surgen de décadas de desarrollo de la teoría educativa. Desde la década de 1920, John Dewey promovió la experiencia y el contexto según sea necesario para que los estudiantes aprendan cosas nuevas. De su trabajo surgió la motivación para una proliferación de experiencias de laboratorio asociadas a las clases de ciencias, que formaron la estructura básica de las clases de ciencias de licenciatura en el siglo XX. Un elemento central de la filosofía de Dewey fue la noción de que "la educación debe concebirse como una reconstrucción continua de la experiencia". Al desarrollar experiencias educativas como un "proceso de vida", los estudiantes podrían desarrollar interés en sus "capacidades de conocer[18]". La forma de enseñanza científica de Dewey incluía que los estudiantes combinaran "(1) observación de las condiciones circundantes; (2) conocimiento de lo que ha sucedido en situaciones similares en el pasado; y (3) juicio, que reúne lo que se observa y lo que se recuerda para ver qué significan[19]”. Esta forma de experimentación activa permite a los estudiantes refinar sus intereses y entrar en un ciclo de retroalimentación que activa el juicio del estudiante y los dirige hacia nuevos propósitos. Un reflejo de este ciclo de retroalimentación por parte de los profesores permite una forma más científica de enseñanza que permite que tanto el profesorado como los estudiantes progresen de manera más eficiente y puedan aprovechar sus propias experiencias y las de otros desde la literatura disponible, para refinar su práctica docente hacia formas pedagógicas más nuevas y más efectivas.
La perspectiva de enseñanza mediada por literatura o “formativa científica" requiere que los profesores y la universidad en su conjunto desarrollen una mayor conciencia de los propósitos de su enseñanza, y mediante la recopilación de datos sobre el progreso en objetivos de aprendizaje específicos y evaluables. La enseñanza científica recomienda un mínimo de dos evaluaciones para documentar los logros del aprendizaje: la evaluación "formativa" al comienzo y una evaluación "sumativa" al final del curso. La combinación de aprendizaje activo dentro de cada lección individual, una arquitectura de evaluación y resultados de aprendizaje y, un sistema para monitorear y ajustar los enfoques de enseñanza basados en la retroalimentación, hacen una experiencia de aprendizaje poderosa y efectiva dentro de tales enseñanzas. La construcción de la arquitectura para un curso de este tipo ha recibido el apodo de "Diseño de curso hacia atrás" como se muestra en la siguiente figura. El proceso puede ser resumido de manera concisa por un profesor haciendo y respondiendo tres preguntas:
1. “¿En qué serán diferentes nuestros estudiantes?" (aquí elige los objetivos intelectuales de aprendizaje del curso en función de los resultados esperados).
2. "¿Cómo sabremos si llegan allí?" (aquí elige las evaluaciones, que pueden incluir pruebas, carteras de documentos de disertación, presentaciones y otras demostraciones de competencia).
3. "¿Qué harán los estudiantes para llegar allí?” (aquí se diseñan actividades de aprendizaje, que deben incluir estudios de casos, aprendizaje basado en problemas, ejercicios de aprendizaje entre pares, mapeo de conceptos, desafíos analíticos en foros, simulaciones por computadora y actividades prácticas de la disciplina).
Fig. 6.1 Diseño de curso hacia atrás
6.3 Teorías del aprendizaje
La enseñanza científica pone un fuerte énfasis en los "objetivos de aprendizaje". Más que los marcadores basados en contenido en un curso, los objetivos de aprendizaje deberían ser un compromiso por parte del profesorado de crear nuevas capacidades intelectuales dentro de sus estudiantes para crear, analizar, interpretar o aplicar teorías a una variedad de contextos. Elegir estos objetivos de aprendizaje efectivamente requiere una conciencia de cómo aprenden los estudiantes. Afortunadamente, la investigación de psicólogos, biólogos y filósofos educativos de más de un siglo ha aclarado en gran medida las formas en que los estudiantes combinan la experiencia y las concepciones pasadas en una nueva comprensión. El trabajo pionero de Piaget y Vygotsky a principios del siglo XX reconoció la interacción entre el aprendizaje y el desarrollo en los niños, que también persiste en el aprendizaje de adultos.
Piaget exploró las raíces psicosociales del aprendizaje utilizando un sistema que describía las "normas intelectuales" que surgen dentro de los niños a medida que aprenden y desarrollan expectativas basadas en sus experiencias. Piaget describió estas normas o expectativas como desarrolladas en cinco etapas de creciente generalidad, comenzando con la autonomía individual y extendiéndose hacia relaciones causales de mayor aplicabilidad. Estas etapas posteriores se secuenciaron como vinculación, intersubjetividad, objetividad y universalidad[20]. Piaget describió cómo aprendices cuando están pensando están "construyendo" conocimiento y desarrollando marcos cognitivos más extensos y aplicables a lo largo de la vida. El conocimiento de las etapas de progresión del aprendizaje y los marcos cognitivos existentes de los estudiantes son vitales para el aprendizaje. En muchos cursos de universitarios, una prueba de "diagnóstico" al comienzo de un curso o lección puede ayudar a investigar estas "ideas preconcebidas", pero la investigación ha demostrado que cualquier información nueva que no esté de acuerdo con los marcos cognitivos existentes que los estudiantes traen a una clase será resistida como prejuicio, y por lo tanto, se deben desarrollar sistemas para examinar y reconsiderar estas "normas intelectuales" existentes de los estudiantes.
Otras descripciones de lo que Vygotsky denomina a veces teoría del aprendizaje "constructivista social" aclararon cómo los entornos sociales pueden facilitar el aprendizaje y más cuando este entorno es una conversación con la literatura disponible. La contribución más conocida de Vygotsky es la noción de una Zona de Desarrollo Proximal (ZPD) que describe cómo un estudiante solo podrá incorporar nuevos conocimientos si está cerca (o "próximo") al conocimiento existente que está aportando la literatura o experiencia del profesor. El proceso de aprendizaje implica pasar de las experiencias interpersonales y sociales a un proceso intrapersonal o internalizado, lo que arraiga el aprendizaje en un contexto social cazado en interlocutores literarios. Vygotsky proporcionó una definición simple y operable de la ZPD como “la distancia entre el nivel de desarrollo real según lo determinado por la resolución de problemas independientes y el nivel de desarrollo potencial según lo determinado a través de la resolución de problemas bajo la guía de un profesor o en colaboración con personas más capaces o pares[21]”. El rol del profesor es desarrollar medios literarios para reconocer la etapa de desarrollo de sus estudiantes y luego proporcionarles una orientación adecuada que esté dentro de su ZPD en función de este conocimiento. Este proceso incremental más tarde se denominó "andamiaje", que es una herramienta necesaria para guiar a los profesores hacia una forma de enseñanza más receptiva que permita a los estudiantes salir de sus marcos cognitivos anteriores y eventualmente convertirse en aprendices autorregulados a medida que su aprendizaje se internaliza. También es interesante notar que los enfoques ampliamente adoptados de "aprendizaje activo" se obtienen gran parte de su inspiración filosófica de las teorías constructivistas sociales de Vygotsky. Por ejemplo, el foro de discusión y la documentación de la construcción de ideas en portafolios es una herencia de esta tradición pedagógica.
La investigación educativa más reciente ha documentado etapas de desarrollo dentro de los estudiantes a medida que avanzan en el proceso de aprendizaje[22]. El trabajo de Belenky documentó cómo los estudiantes en su estudio progresaron a través de cinco etapas o "posiciones epistemológicas" a medida que desarrollan una mayor agencia y confianza en el aprendizaje. La primera de estas etapas es el silencio de la lectura lenta, un sello distintivo de un estudiante temeroso y desconectado que necesita participar para comenzar a aprender. La segunda etapa es una posición de discusión del conocimiento recibido, por la cual la autoridad del material de contenido literario curricular es incuestionable por discusiones y justificaciones extensas, y los estudiantes comienzan a registrar y “agenciar“ información y conocimiento. Desafortunadamente, la enseñanza tradicional a través de conferencias presenciales o apoyadas en Zoom, deja a los estudiantes en una de las primeras dos etapas. Desarrollar confianza y etapas más avanzadas en los estudiantes es esencial para promover la internalización del conocimiento descrito por Piaget y Vygotsky, creando lo que Carl Wieman denomina "pensamiento experto" o Einstein experimentación mental. Este conocimiento más avanzado incluye etapas interesantes de conocimiento subjetivo y objetivo riguroso, en las que la voz y los sentimientos internos del estudiante se colocan en contexto con el tema, el conocimiento del procedimiento intelectual, en el que los estudiantes reciben herramientas para seleccionar entre información de calidad y, a veces, conflictiva en su contexto. La etapa final del aprendizaje es el conocimiento construido que los estudiantes internalizan con plena conciencia de las formas en que el conocimiento se sitúa en un contexto que incluye el suyo propio, y cada idea es una experiencia intelectual personal.
Las misiones de las universidades están estrechamente relacionadas con sus dos tareas fundamentales: la distribución del conocimiento establecido (enseñar a los estudiantes y la difusión a la sociedad en general) y la creación de nuevos conocimientos (investigación). El equilibrio entre estas dos tareas constituye un problema importante en términos de misiones universitarias. Sin enseñanza, la institución se convertiría en un simple instituto de investigación, y sin investigación, sería simplemente una institución de enseñanza. Sin embargo, en vista de la perspectiva histórica de este volumen, debe señalarse que las primeras universidades estaban lejos de las instituciones de investigación. En cambio, fueron las primeras escuelas profesionales para educar al clero, más tarde para capacitar a médicos y abogados. La investigación se produjo mucho más tarde a medida que las ciencias naturales se desarrollaron en el siglo XVIII, y las universidades, tal como las conocemos hoy, que combinan la enseñanza y la investigación, son principalmente un fenómeno desde el siglo XIX en adelante. De hecho, varias de las academias que se fundaron en los siglos XVII y XVIII fueron iniciativas para llevar a cabo la investigación que no se estaba llevando a cabo en las universidades en ese momento (Engwall, 2015). Del mismo modo, en los siglos XIX y XX, aparecieron una serie de nuevas instituciones de educación superior. Algunas de estas fueron escuelas profesionales creadas fuera de las universidades tradicionales: escuelas de medicina, institutos de tecnología, escuelas de negocios, etc. Estas fundaciones externas ocurrieron particularmente en Europa, mientras que las universidades de los Estados Unidos estaban más abiertas a acoger escuelas profesionales como parte de sus instituciones (Engwall et al. 2010). Muchos de estos fueron originalmente instituciones de enseñanza, pero finalmente desarrollaron el modelo Humboldtiano de educación e investigación. Hoy, la mayoría de ellos, como otras instituciones académicas, han tendido a centrarse más en la investigación que en la educación.
Referencias
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[2] Daston, Lorraine. (2020). Thomas S. Kuhn, The Structure of Scientific Revolutions (1962). Public Culture. 32. 405-413. 10.1215/08992363-8090152. Kuhn, T. S. (1996). The structure of scientific revolutions. Chicago, IL: University of Chicago Press.
[3] Freeman, S., Eddy, S. L., McDonough, M., Smith, M. K., Okoroafor, N., Jorda, H., & Wenderoth, M. P. (2014). Active learning increases student performance in science, engineering, and mathematics. PNAS, 201319030. https://doi.org/10.1073/pnas.1319030111.
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[22] Belenky, M. F., Clinchy, B. M., Goldberger, N. R., & Tarulel, J. M. (1986). Women’s ways of knowing. New York: Basic Books.
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Autores:
Eduardo Ochoa Hernández
Dina Durán Carranza
Nicolás Zamudio Hernández
Monica Rico Reyes
Gladys Juárez Cisneros
Filho Enrique Borjas García
Lizbeth Guadalupe Villalon Magallan
Pedro Gallegos Facio
Gerardo Sánchez Fernández
Rogelio Ochoa Barragán