Ficha Proyecto I.E. 2008-2009 | Innovación Educativa UPM

Coordinador(a): Elvira Martínez Ramírez

Centro: ETSI AGRONOMOS

Nivel:

Código:
... memoria no disponible

Línea:

Desarrollo de TIC's
Elaboracion material docente
Moodle
OpenCourseWare
Simuladores/Laboratorios virtuales

Nombre y apellidos	Centro	Plaza *
José Manuel Amaya García de la Escosura	ETSI AGRONOMOS	TITULAR UNIVERSIDAD
María Victoria Carbonell Padrino	ETSI AGRONOMOS	TITULAR UNIVERSIDAD
Mercedes Flórez García	ETSI AGRONOMOS	PRF.COLABORADOR
Carlos Romero Martin	ETSI AGRONOMOS	BECARIO
Elvira Martínez Ramírez	ETSI AGRONOMOS	TITULAR UNIVERSIDAD

* La plaza que se muestra corresponde a la ocupada en el momento de la convocatoria
(para PDI/PAS de la UPM, en el resto de casos no se especifica).

Línea 3. Mejora del proceso educativo a nivel de asignaturas de grado y postgrado

- Cambio metodológico orientado al parendizaje y evaluación de competencias generales, complementarias a las competencias específicas de la asignatura

En las últimas décadas se están produciendo importantes cambios en la enseñanza de la Física a todos los niveles. En la Conferencia Internacional de Enseñanza de la Física que tuvo lugar en Marrakech en Noviembre del año 2007 se hizo hincapié en la necesidad de revitalizar esta enseñanza y de introducir las nuevas tecnologías en el proceso educativo tanto en la enseñanza secundaria como en la Universidad. En este mismo sentido se pronuncia la Comisión Internacional de Enseñanza de la Física, que está promoviendo el intercambio de información entre los miembros de la Comunidad Científica de Enseñanza de la Física. Las nuevas Tecnologías de la Información y de la Comunicación están comenzando a ser incorporadas al proceso educativo en diversas universidades mediante la creación de espacios virtuales de enseñanza.

Partimos de la infraestructura y experiencia que posee la Universidad Politécnica de Madrid en la utilización de medios informáticos para la docencia a través del GATE y la plataforma Moodle. Dada la experiencia del grupo de profesores de Física que integran el grupo de innovación educativa GIE-44 de la UPM, en la utilización de dichas tecnologías, el proyecto aborda la enseñanza de esta materia apoyada en unidades didácticas y simulaciones de los principales procesos que se abordan en el estudio de la Física ya que permitirá a los estudiantes el acceso remoto a ambas, proporcionando un ahorro de tiempo y mejora del rendimiento académico.

1. Aplicar las nuevas tecnologías en el desarrollo de material educativo interactivo, lo que facilitará su utilización en la educación a través de un entorno virtual. Moodle es la plataforma virtual que se ha seleccionado para la inclusión del material.

2. Desarrollar un material docente interactivo que permita un mejor rendimiento académico de los alumnos ya que el uso de simulaciones presenta mayores posibilidades educativas cuando lo simulado es muy difícil o imposible de realizar en el mundo real. El laboratorio real posee unos valores educativos intrínsecos que lo hacen insustituible y es deseable que el alumno realice el mayor número de prácticas en este tipo de laboratorios.

3. Creación de un laboratorio virtual que acerque y facilite a un mayor número de alumnos la realización de experiencias reales, aunque alumno y laboratorio no coincidan en el espacio.

4. Diseminar y difundir el material didáctico a través del Open Course Ware de la Universidad Politécnica de Madrid.

Aplicar las nuevas tecnologías en el desarrollo de material educativo interactivo, lo que facilitará su utilización en la educación a través de un entorno virtual. Moodle es la plataforma virtual que se ha seleccionado para la inclusión del material.
Desarrollar un material docente interactivo que permita un mejor rendimiento académico de los alumnos ya que el uso de simulaciones presenta mayores posibilidades educativas cuando lo simulado es muy difícil o imposible de realizar en el mundo real. El laboratorio real posee unos valores educativos intrínsecos que lo hacen insustituible y es deseable que el alumno realice el mayor número de prácticas en este tipo de laboratorios.
Creación de un laboratorio virtual que acerque y facilite a un mayor número de alumnos la realización de experiencias reales, aunque alumno y laboratorio no coincidan en el espacio.
Difundir el material didáctico a través del Open Course Ware de la Universidad Politécnica de Madrid.

Antecedentes y estado de la cuestión.

El sistema ECTS (European Credit Transfer System) tiene como objetivo facilitar la movilidad de los estudiantes proporcionando un sistema unificado de créditos en toda la Unión Europea, como un primer paso hacia un Espacio Europeo de Enseñanza Superior (EEES). Este sistema permite transvasar la información referente a la carga docente de las asignaturas medida en términos del trabajo que deben realizar los alumnos (workload) con vistas a la consecución de unos objetivos de aprendizaje y no, como hasta ahora, en términos del número de horas de clase presencial (2).

Los créditos ECTS representan el volumen de trabajo que el estudiante debe realizar para superar cada una de las asignaturas, incluyendo las clases presenciales, trabajos prácticos, seminarios, trabajos de campo, trabajo personal en biblioteca o en domicilio, exámenes u otros métodos de evaluación.

Esto supone, como es obvio, repensar la metodología de enseñanza-aprendizaje y la incorporación de metodologías activas que promuevan la implicación del alumnado. En muchas Universidades se está promoviendo el uso las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) para la creación de espacios virtuales mediante la plataforma Moodle, entre otras. La implementación de las plataformas virtuales, no sustituye al profesor en el aula sino que servirán al profesor para complementar su actuación presencial y a su vez a mejorar la función tutorial, y al alumno para el autoestudio y autoaprendizaje. La incorporación de las TICs en la educación, mediante el uso de plataformas virtuales, se sustenta en la afirmación de que la informática constituye un apoyo significativo en el proceso enseñanza–aprendizaje, en comparación con otros medios, debido a que presenta además de texto, dibujos, animaciones, vídeo y sonido, permitiendo la interacción, la reorganización y búsqueda de un extenso contenido de información.

El uso de esta metodología permite que el alumno responda de forma más efectiva y desarrolle diferentes habilidades, destrezas y aprendizajes por la variedad de estímulos que se le presentan, ya que el perfil del alumno que se incorpora a la Universidad en los últimos años está totalmente familiarizado con los medios audiovisuales e informáticos y el profesor debe aprovechar esta capacidad, utilizando unas herramientas que motiven al alumno.

En la Universidad Politécnica de Madrid, desde el vicerrectorado de Nuevas Tecnologías, se están llevando a cabo acciones que pretenden impulsar el uso de las TICs en la metodología docente y promover el desarrollo de proyectos de innovación docente para la adecuación de las enseñanzas al Espacio Europeo de Educación Superior. Otra iniciativa para promover el acceso libre al conocimiento es la OCW-MIT lanzada por el Massachussets Institute of Technology que ofrece en abierto el material docente que sus profesores utilizan en las enseñanzas junto con una guía de estudio, qu se puso en marcha en Abril del 2001 (3). Universia se ha comprometido desde el principio con este proyecto promoviendo el consorcio OCW Universia y estableciendo un acuerdo de colaboración con la Universidad Politécnica de Madrid para impulsar conjuntamente su desarrollo (4).

Antecedentes y estado actual de las TIC’s en la enseñanza de la Física.

Las nuevas Tecnologías de la Información y de la Comunicación están comenzando a ser incorporadas al proceso educativo en diversas universidades mediante la creación de espacios virtuales de enseñanza. En este trabajo se propone la utilización de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TICs) como una herramienta más que sirvan al profesor para complementar las clases presenciales de la asignatura y al alumno en el proceso de autoaprendizaje, ya que consideramos que nos encontramos en el momento adecuado para conjugar el uso de las nuevas tecnologías y el cambio en la metodología y de esta forma adecuar las enseñanzas al Espacio Europeo de Educación Superior.

La utilización de estas tecnologías en el desarrollo de material educativo facilita su utilización en la educación a distancia. Dada la experiencia de un grupo de profesores de Física, en la utilización de dichas tecnologías, el proyecto aborda la enseñanza de esta materia apoyada con simulaciones de los principales procesos que se abordan en el estudio de la Física ya que permitirá a los estudiantes el acceso remoto a las simulaciones y unidades didácticas, con lo que ello conlleva en ahorro de tiempo y mejora del rendimiento académico.

La Física presenta, además, unas características que la convierten en especialmente atractiva para ser tratada con esta tecnología. Las simulaciones gráficas interactivas de fenómenos naturales y de experiencias realizables gracias a las capacidades gráficas y de cálculo de los ordenadores ayudan a la comprensión de los mismos (5) y permiten la introducción de conceptos abstractos muchas veces con enfoques novedosos.Existen entornos abiertos donde el profesor puede generar sus propias simulaciones, en función de los objetivos docentes que pretenda conseguir. Es importante, para verificar el grado de consecución de esos objetivos, que estas sean acompañadas de una serie de actividades que el alumno debe realizar como puede ser la realización de un test o la resolución de un problema.

A pesar del origen reciente de los applets como recurso educativo en el campo de la Física, en Internet se pueden encontrar muchas propuestas de uso libre que abarcan casi todos los temas básicos de la física; el problema reside en que en ocasiones los applets disponibles no cubre los objetivos docentes que pretendemos conseguir.

Un ejemplo es el curso de Física por ordenador de Angel Franco (6), y los applets basados en lenguaje de programación Java de David-Harrison (7), Fu (8) y Walter Fendt (9).

Referencias

(1) http://www.icpe2007.org/

(2) http://www.ects.es/introduccion.php

(3) http://ocw.mit.edu/OcwWeb/web/home/home/index.htm

(4) http://ocw.universia.net/es/

(5) European Commission - Vth Framework Programme INFORMATION SOCIETY Programme Technologies for Knowledge and Skills Acquisition http://www2.echo.lu/telematics/education/en/interact/bul_5th2.html#contents

(6) ) Franco A. Curso de Interactivo de Física por Internet. http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/default.htm (last visit, 05/05/2008).

(7) Harrison, D. Más de 80 animaciones de Física en Flash.http://www.fisica-basica.net/David-Harrison/index_spa.html#vectors. (last visit 05/05/2008)

(8) Fu-Kwun, H. NTNUJAVA Virtual Physics Laboratory (Java Simulations). http://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/ (last visit: 11/13/2008).

(9) Fendt, W. Applets java de física. http://www.walter-fendt.de/ph14s/(last visit 05/05/2008).

La Física es un área privilegiada para obtener el máximo beneficio de las nuevas tecnologías en la mejora de la calidad de su enseñanza, propiciando la obtención de simulaciones interactivas que recrean el mundo real. En este proyecto se hace uso de las capacidades del ordenador para mejorar la calidad en la enseñanza de la Física, especialmente en lo que se refiere a la introducción de los conceptos básicos.

En este proyecto se plantea la necesidad de desarrollar simulaciones de Física, adecuándolas al programa de la asignatura, y disponiendo éstas en un entorno virtual en el que, junto a otro material docente, permita al alumno obtener el máximo rendimiento académico.

Podemos distinguir en el proyecto tres grandes apartados:

Generación de Unidades Didácticas en Física haciendo uso de las Tecnologías de la Información y de las Comunicaciones.
Utilización de las herramientas de desarrollo de simulaciones mediante los programas Modellus y Descartes
Creación de un laboratorio virtual
Difusión del material docente generado a través del OCW

Desarrollo de unidades didácticas.

La unidad didáctica consta de una parte teórica, en la que se introduce un determinado concepto objeto de estudio, seguida de una simulación y un cuestionario que los alumnos deben contestar al finalizar el estudio de la unidad didáctica. Cada simulación tendrá como objetivo el conocimiento de un determinado concepto.

El programa Descartes, desarrollado por el CNICE del Ministerio de Educación, Política Social y Deporte (10), permite crear las unidades didácticas y los applets, así como modificar los ya existentes adaptándolos a los objetivos y programa de cada asignatura, así como a las preferencias del profesor. El proyecto Descartes tiene como principal finalidad promover nuevas formas de enseñanza y aprendizaje integrando las TIC en el aula como herramienta didáctica. Aparece en el año 1999 con la intención de romper esa tendencia tradicional aprovechando las circunstancias que se dan en este nuevo siglo, tanto desde el punto de vista económico y tecnológico, como es el abaratamiento de los equipos, la aparición de las líneas de alta velocidad para la transmisión de datos, la utilización generalizada de Internet a bajo coste, etc.; como social, la utilización generalizada del ordenador y de Internet en nuestra sociedad y, en particular, el interés de muchos profesores de matemáticas por las TIC.

Cada unidad didáctica responde a una serie de contenidos de la asignatura. Están estructuradas como una secuencia de páginas HTML con todas las posibilidades que permite este tipo de páginas: texto, imágenes, sonidos, enlaces...

Cada página incorpora una o varias escenas y cada escena va acompañada, a su vez, de enunciados, explicaciones, actividades, ejercicios.... Esta estructura favorece un diseño de unidad didáctica que use una metodología de trabajo que promueva aprendizajes heurísticos, de abajo arriba, donde la investigación y el descubrimiento sean las herramientas habituales que utilice el alumnos para que obtenga sus propias conclusiones.

Todas las unidades tienen un aspecto visual común tanto en la estructura (las escenas ocupan la parte izquierda de las actividades y los ejercicios la parte derecha e inferior) como en la utilización de formatos y colores como se describe a continuación.

Para que el alumno conozca sus progresos en el conocimiento de dicho concepto, se realizará un cuestionario previo. Posteriormente el alumno podrá visualizar la simulación concerniente a dicho concepto y para verificar sus progresos realizar el test final.

Desarrollo de simulaciones.

El objetivo fundamental es estimular la curiosidad natural de las personas por conocer caso, la naturaleza vista bajo el prisma de la Física, es decir, mediante modelos que nos describen su comportamiento y nos permiten predecir.

Entre estos materiales y recursos, las simulaciones o applets resultan de especial interés para la Enseñanza de La Física. Se trata de pequeños programas que vienen representados por una pantalla gráfica, que contiene una animación que muestra la evolución del sistema. En las aplicaciones docentes habitualmente se presenta la posibilidad de modificar los parámetros de la simulación con el fin de observar y analizar las consecuencias que tienen estos cambios sobre el proceso en estudio.

La simulación de fenómenos tiene unas aplicaciones muy importantes en todas las ramas del saber. En física, por ejemplo, la simulación permite el análisis de movimientos (estudio cinemático y dinámico), la representación de trayectorias, la descripción de fenómenos físicos, la formación de imágenes en óptica geométrica, la visualización de fenómenos ondulatorios, el diseño de circuitos eléctricos y electrónicos, etc. Estas aplicaciones informáticas son un recurso más a disposición del profesorado que hacen posible la reflexión sobre experiencias hechas dentro y fuera del aula, y que en ocasiones permiten simular pruebas experimentales que no podrían realizarse en el aula. La simulación demuestra su superioridad frente a otras posibilidades educativas cuando lo simulado es muy difícil o imposible de realizar en el mundo real, pero el laboratorio real posee unos valores educativos intrínsecos que lo hacen insustituible y es deseable que el alumno realice el mayor número de prácticas en este tipo de laboratorios. El Laboratorio virtual acerca y facilita a un mayor número de alumnos la realización de experiencias reales, aunque alumno y laboratorio no coincidan en el espacio.

En la red existe una amplia colección de simulaciones de acceso libre, aunque éstos no siempre se ajustan a las necesidades específicas del profesor. Por ello consideramos importante la creación de simulaciones que se adapten al programa docente y a las preferencias del profesor. Dentro del software disponible en el mercado, hemos seleccionado el programa Modellus, cuyacaracterística más destacable es que el editor de ecuaciones permite escribir los modelos matemáticos de forma análoga a la escritura convencional de las ecuaciones, además de poseer una amplia variedad de representaciones gráficas a las que se puede asociar la representación de cualquier magnitud que intervenga en el proceso físico. El programa Modellus es de libre distribución y ofrece muchas posibilidades por ser de fácil manejo y no requiere conocimientos de programación. El docente tiene que aportar conocimientos de su materia para la construcción del modelo matemático de la simulación y aplicará sus ideas y necesidades educativas al diseño de la pantalla donde se muestra la animación. Los profesores pueden ser autores de una biblioteca de modelos propia o, partiendo de animaciones ya elaboradas, personalizar modelos existentes. Los alumnos también pueden ser entrenados, en poco tiempo, para modificar las animaciones con las que trabajan. Modellus incluye un manual que se puede consultar mientras se están creando las animaciones y es bastante sencillo familiarizarse con el programa de forma autodidacta.

Creación de un laboratorio virtual

El alto valor didáctico de las prácticas de laboratorio presenciales hace que éstas sean imprescindibles para la consecución de los objetivos de la asignatura, y por ello son obligatorias en cualquier carrera técnica. Sin embargo, en muchas ocasiones no se dispone de mucho tiempo para su realización y poder profundizar en muchos aspectos fundamentales.

La creación del laboratorio virtual permitirá al alumno acceder a las diferentes simulaciones de conceptos físicos y estudio de los más importantes procesos que se tratan en el temario de Física de 1º curso y Física Aplicada a la Ingeniería de 2º curso.

El objetivo de este laboratorio virtual es acercar a los alumnos la realización de experiencias reales, aunque alumno y laboratorio no coincidan en el espacio.

Difusíón del material generado en el OCW

OpenCourseWare (OCW) es un ejemplo de las iniciativas que en los últimos tiempos han emergido para promover el acceso libre y sin restricciones al conocimiento. Esta iniciativa ha tenido un gran impacto y ha impulsado a que otras universidades de prestigio internacional se hayan adherido, generando proyectos propios en coordinación con OCW-MIT. Universia se ha comprometido desde el principio con este proyecto promoviendo el consorcio OCW Universia y estableciendo un acuerdo de colaboración con la Universidad Politécnica de Madrid para impulsar conjuntamente su desarrollo.

Para la evaluación de los resultados se utilizarán, entre otros índices, el grado de satisfacción de los alumnos con la documentación de la que disponen en la plataforma virtual.

Para ello se realizará un anális de las fechas en que hay mayor número de entradas en la plataforma y se realizará una relación entre éstas y las fechas de exámenes

Se analizarán los documentos que se han descargado los alumnos así como cuáles son aquellos que más interés han despertado.

Ello servirá para depurar la documentación existente y mejorarla.

Para mejorar la plataforma se realizará una encuesta que servirá para detectar fallos y actualizarla con más y mejores contenidos