Las dificultades en las unidades curriculares (UC) del área de ciencias matemáticas, particularmente aquellas relacionadas con cálculo diferencial e integral (CDI), son frecuentes entre los estudiantes de ingeniería, lo que conduce a altas tasas de fracaso. Se desarrolló un trabajo de investigación con el objetivo de encontrar las razones que llevan a los estudiantes a fallar en las UC de CDI (UC-CDI) impartidas en el primer año de las carreras de ingeniería en el Instituto de Ingeniería de Coimbra (ISEC), en Portugal. Aplicando una metodología de estudio de caso, este artículo presentará un diagnóstico actual con el objetivo de establecer relaciones entre los métodos de enseñanza y las estrategias de aprendizaje de los estudiantes, y además, proponemos construir entornos de aprendizaje que conduzcan a un mayor éxito. El análisis de los datos recopilados nos permite concluir que las UC-CDI en el ISEC mantienen una distribución idéntica en la carga horaria en varias carreras de ingeniería, donde los contenidos se ajustan a cada contexto teniendo en cuenta las UC de cada carrera. El análisis de datos encontró mejores resultados en el año académico que incluye dos momentos de examen sin ninguna relación entre la asistencia a clases, la deserción y las tasas de aprobación. Proponemos algunas estrategias de enseñanza/aprendizaje diferentes en UC-CDI y nuevos entornos de aprendizaje que fomenten la participación y el compromiso de los estudiantes de primer año en su propio proceso de aprendizaje.