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Ficha Proyecto I.E. 2010-2011



Sistemas singulares de prácticas de laboratorio y materiales de autoestudio para los alumnos de primer curso

Coordinador(a): Juan Manuel Pastor Ruiz
Centro: EUIT AGRICOLA
Nivel: Proyectos coordinados con el Proyecto de Centro de GIE
Código:
memoria >>
Línea:
Palabras clave:
  • Desarrollo de TIC's
  • Material Multimedia
  • Materias básicas en ingeniería y arquitectura
  • Moodle
  • Uso de TIC
Miembros de la comunidad UPM que lo componen
Nombre y apellidos Centro Plaza *
Javier Ricardo Galeano Prieto EUIT AGRICOLA TITULAR UNIVERSIDAD
Idelfonso Ruiz-Tapiador Aparicio EUIT AGRICOLA TITULAR E.U.
Begoña Betete Gutierrez EUIT AGRICOLA TITULAR E.U.
Lourdes Lleo García EUIT AGRICOLA TITULAR UNIVERSIDAD
Juan Manuel Pastor Ruiz EUIT AGRICOLA TITULAR UNIVERSIDAD
Nieves García García EUIT AGRICOLA TITULAR E.U.
Pilar Fernández Álvarez EUIT AGRICOLA TITULAR E.U.
Jesús Andrés Cortés EUIT AGRICOLA TITULAR E.U.
Tomás Ramón Herrero Tejedor EUIT AGRICOLA TITULAR E.U.
Juan Luis Martín Romero EUIT AGRICOLA PROFESOR ASOCIADO
Cesar Sevilla Sanz EUIT AGRICOLA PROFESOR ASOCIADO
María Teresa Domínguez de Juan EUIT AGRICOLA TITULAR E.U.
Lourdes García Torres EUIT AGRICOLA TITULAR UNIVERSIDAD
Laura Menor Ponce de León EUIT AGRICOLA BECARIO
Enrique Pérez Martín EUIT AGRICOLA PAS LABORAL
Miguel Ángel Conejo Martín EUIT AGRICOLA TITULAR E.U.
* 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).
Lineas de trabajo principales en las que incide
2. El establecimiento de sistemas singulares de tutorías para las asignaturas de primer curso, en las que no habrá docencia, la elaboración de tutoriales para el autoestudio, la autoevaluación por la red, etc.
Descripción del desarrollo y las fases
OBJETIVOS DEL PROYECTO

Resumen del Proyecto

La implantación de los nuevos títulos de grado va a suponer una importante tarea de coordinación entre las actividades docentes relacionadas con las nuevas titulaciones y las actividades docentes que deben mantenerse para los alumnos matriculados en el plan de estudios a extinguir. En este sentido la acción propuesta está enmarcada dentro de la línea de  “establecimiento de sistemas singulares de tutorías para las asignaturas de primer curso, en las que no habrá docencia, la elaboración de tutoriales para el autoestudio, la autoevaluación por la red, o cualquier iniciativa que facilite a los alumnos el seguimiento de las asignaturas de dicho curso”.

 Hay que prestar especial atención a las sesiones de prácticas. Tanto por la disponibilidad horaria de los alumnos matriculados en el antiguo plan de estudios que tienen pendientes  asignaturas de primer curso, como por la dificultad de mantener de forma paralela prácticas distintas correspondientes a titulaciones diferentes, hace que se tengan que tomar medidas especiales para conseguir un buen proceso de aprendizaje práctico con todos los alumnos. Entre estas medidas destacamos la acción principal que proponemos en el presente proyecto que es la elaboración de  materiales multimedia que pueda subsanar, en cierta medida, la falta de horas presenciales en el laboratorio.

Hay que tener en cuenta que el material que se va a elaborar puede ser un medio compensatorio también para los alumnos de nuevo ingreso procedentes de las pruebas de Selectividad de septiembre. Dado que el curso ordinario comienza la primera semana de septiembre estos alumnos van a tener una falta de asistencia inicial de aproximadamente un mes

Dada la gran importancia de la componente procedimental en las titulaciones de ingeniería pensamos que todos los alumnos deben realizar una serie mínima de experiencias prácticas para su completa formación. Es nuestra obligación compensar de alguna manera la falta de sesiones prácticas con los alumnos de las titulaciones a extinguir que debido a incompatibilidad de horario no podrán realizar. Así pues, uno de los objetivos fundamentales de este proyecto será compensar la falta de sesiones prácticas que podrán realizar estos alumnos mediante un sistema de prácticas “virtuales” que permita, en cierta forma, la adquisición de las competencias que conseguirá el resto de sus compañeros. 

Por otra parte, también se pretende preparar material de autoestudio y la autoevaluación en las distintas asignaturas del primer curso de las titulaciones pertenecientes al plan de estudios a extinguir. En este sentido se propone una acción conjunta entre los distintos departamentos que tienen asignada la docencia de estas asignaturas, si bien los materiales a elaborar serán específicos de cada asignatura. Así, por ejemplo, en el área de Dibujo, se propone un Tutorial de Dibujo consistente en la elaboración de materiales didácticos digitales orientados al aprendizaje de la asignatura de Dibujo y su aplicación en la ingeniería agrícola. 

Nuevo sistema complementario de prácticas.

Proponemos la preparación de dos nuevos tipos de sesiones de prácticas para estos alumnos con menor disponibilidad horaria. Se trata de preparar una serie de prácticas virtuales de manera que el alumno pueda adquirir cierta “experiencia” con el análisis de ciertos fenómenos o experimentos grabados en vídeo, como si se encontrara en el propio laboratorio. En este sentido proponemos la realización de dostipos de material: 

  1. Por una parte, la elaboración de unos vídeos del montaje y desarrollo de ciertas prácticas de especial interés para la formación del alumno. Estos vídeos, elaborados por los profesores (e incluso con la participación de algunos alumnos), mostrarán todo el desarrollo de la práctica, desde el montaje inicial y su desarrollo, hasta la toma de datos y su posterior análisis. Se trata de un material multimedia que constará de dos partes: una parte expositiva en la que el alumno observa todo el desarrollo del proceso experimental y donde se mostrarán los datos medidos durante el experimento (y sobre este material el alumno deberá realizar el tratamiento de los datos para obtener los resultados finales que se piden en la práctica); y la parte final del vídeo con el análisis de los resultados que se presentará como elemento de autocorrección. Para la realización de estas prácticas el alumno matriculado accederá a la tarea correspondiente de su asignatura en  Moodle, visionará la primera parte de la práctica, y realizará los cálculos pertinentes para obtener finalmente un resultado que deberá completar en un sistema de autoevaluación de Moodle. Una vez completada la práctica  el alumno podrá realizar su propia autoevaluación visionando la segunda parte del vídeo con el tratamiento de los datos. 
  2. Por otra parte se pretende preparar un sistema de medida virtual para prácticas de Física, en la que el alumno, a partir de un fichero de vídeo preparado por los profesores, y con un software específico, pueda realizar medidas de desplazamiento y tiempo para así poder completar la práctica, realizando ellos mismos todos los cálculos necesarios. Este segundo tipo de material multimedia requiere una mayor implicación del alumno ya que los datos necesarios para completar la práctica deberá tomarlos él directamente del vídeo, mediante unas herramientas de software elaboradas para tal fin. Este tipo de prácticas las podrá realizar el alumno en los ordenadores del laboratorio o en el aula de informática donde está instalado el software necesario. De igual manera que en el caso anterior, una vez finalizada la práctica el alumno deberá presentar el guión completado (vía Moodle) para su corrección. Una vez enviado el guión podrá visualizar la resolución de la práctica para su autoevaluación. 
  3. En las prácticas de Química se pretende adaptar diverso material audiovisual al formato de las prácticas presenciales, lo que incluiría la elaboración de un cuaderno de trabajo con tareas electrónicas que el alumno puede realizar virtualmente a partir de simulaciones de diversos experimentos.

Además, de manera complementaria, se quiere preparar una serie de vídeos cortos en lo que se  muestre, de manera un poco resumida, todo el desarrollo de una experiencia en la que se compruebe o se obtenga una relación física o un proceso químico. De esta manera, su visualización permite presenciar las experiencias realizadas por sus compañeros, desde el principio hasta el fin, y observar cómo son tratados los datos experimentales para llegar a la relación o comprobación buscada. Cabe señalar también que, aunque existen multitud de vídeos de experimentos disponibles en la red, los vídeos específicos que se pretenden realizar corresponden a las mismas experiencias que han realizado sus compañeros, o las realizadas en clase por el profesor, con los mismos dispositivos, lo que permite subsanar, en cierto modo, su ausencia en ciertas prácticas realizadas por sus compañeros debido a su menor disponibilidad horaria. Por otra parte, esta  acción a desarrollar se puede englobar  también dentro de la línea de la mejora de la calidad del proceso de enseñanza-aprendizaje de la Física y Química de  alumnos de otras titulaciones.  En las prácticas de Química se visualizarán tambien experimentos que se consideran interesantes pero que por su peligrosidad, duración o complejidad y coste del material, no puedan realizar los alumnos en un laboratorio de Química de primer curso.  Estos vídeos sobre fenómenos y experimentos de Física y Química elaborados de manera detallada y amena , podrá estar disponible para todos los alumnos de la universidad en su Entorno Virtual de Aprendizaje (EVA), en nuestro caso moodle. 

Tutorial de Dibujo

El proyecto Tutorial de Dibujo consiste en la elaboración de materiales didácticos digitales orientados al aprendizaje de la asignatura de Dibujo y su aplicación en la ingeniería agrícola.

El tutorial podrá servir:

  • Como guía del aprendizaje y autoaprendizaje de los alumnos de 1º de los planes de estudio a extinguir.
  • Para apoyar y complementar las guías docentes de la asignatura de dibujo de la titulación de graduado en ingeniería agrícola.

Se trata de un proyecto que se enmarca en la línea de la web 2.0 e incide en los nuevos modelos de innovación educativa que se están abordando en el área de ingeniería gráfica. Otra característica es la coordinación con otros proyectos tanto de la propia Escuela como de la Universidad Politécnica de Madrid. 

Objetivos concretos de la Propuesta 

  1. Vídeos complementarios de prácticas.El objetivo de esta acción es preparar un sistema complementario de prácticas a partir de vídeos elaboradores en el propio laboratorio docente. Como aportación importante, este material multimedia incorporará todo el proceso de toma de datos, lo que permitirá que el alumno realice sus propios cálculos y,  posteriormente, como método de autoevalución podrá comprobarlos con la segunda parte del material que incorpora el correspondiente análisis de los mismos, . Queremos recalcar que no se trata de un simple vídeo de prácticas sino de un material multimedia elaborado con Flash en el que, además del desarrollo experimental se mostrará adecuadamente la lectura de los aparatos de medida, cuando sea posible, o se proporcionará el dato mediante una animación, para que el alumno pueda completar la práctica con los datos tomados.
  2. Prácticas virtuales a partir de vídeos.  Un segundo logro que se pretende conseguir con este proyecto es la preparación de unas prácticas virturales en las que se ha preparado previamente un vídeo con el desarrollo del experimento. En este caso el alumno cuenta con un software específico (“Measure Dynamics” de PHYWE, o con software desarrollado para Matlab) con el que se pueden realizar medidas de distancia y tiempo sobre las imágenes de vídeo de manera que, sin estar físicamente presente en el laboratorio, el alumno pueda medir con escalas magnitudes físicas con las que obtener los datos necesarios para completar las tablas de medidas y, finalmente, completar los resultados de la práctica.
  3. Vídeos cortos de experiencias.Otra aportación más importante de esta acción es que permite al estudiante observar una experiencia completa de Física o de Química, junto con el tratamiento de los datos, de manera directa. Este material estará disponible para el alumno en su Entorno Virtual de Aprendizaje (EVA), en nuestro caso moodle. Además, su carácter autocontenido permite que pueda ser proyectado en el aula, a modo de experimento de cátedra, pero con un equipo que no puede ser trasladado fuera del laboratorio. También es un recurso que puede ser añadido en la asignatura de física en OCW.
  4. Tutoriales de Dibujo.Incentivar al alumno en el estudio y aplicación de la expresión gráfica en el ámbito de la ingeniería agrícola. Ayudar a conocer conceptos básicos y a superar los objetivos previstos para esta materia.
    • Orientar al alumno en el ámbito de la ingeniería gráfica y su íntima relación con la Topografía, Cartografía, Fotogrametría, Geodesia, Teledetección, los Sistemas de Información Geográfica y la Geomática.
    • Diseñar un material gráfico que pueda servir para la asignatura de dibujo en la web punto de inicio (entrada común para todos los alumnos de la UPM).
FASES DEL PROYECTO

Vídeos complementarios de prácticas.

La primera fase de esta acción corresponde a la grabación de los vídeos de las prácticas seleccionadas para tal fin. Las prácticas se grabarán con una cámara de vídeo de alta resolución para que las imágenes tomadas permitan su posterior análisis. Además de la cámara será necesario un sistema de iluminación adecuado para que no aparezcan sombras y permita una lectura buena de las medidas (estos equipos corresponden a los conceptos 1 y 2 del apartado de “Otros conceptos” del presupuesto). La grabación de las imágenes incluirá el montaje del dispositivo experimental y todo el desarrollo de la práctica, haciendo especial hincapié en una buena captura de imagen en los dispositivos de medida y elementos que vayan a requerir una medida. La captura de audio de la grabación se hará con el sistema de digitalización “Podcastudio” (con mesa de mezclas Behringer), del que ya se dispone en el Departamento de Ciencia y Tecnología Aplicadas a la Ingeniería Técnica Agrícola (DCTAIT), y que consta de micrófono, mesa de mezclas y digitalizadora con conexión USB; únicamente será necesario un ordenador portátil donde conectar la digitalizadora para ir controlando y almacenando el audio. Debemos señalar que para el proceso de grabación del vídeo contamos con los conocimientos y la experiencia de un becario FINNOVA de la especialidad de Imagen y Sonido que actualmente está disfrutando de una beca en dicho Departamento (además tenemos la aprobación para recibir otro becario de la misma especialidad en el próximo año).

Dado que casi todas las prácticas están preparadas y montadas en la actualidad, esta fase inicial podría durar alrededor de un mes. 

La siguiente fase de grabación corresponde al análisis y tratamiento de los datos. Esta parte incluirá una serie de imágenes de vídeo sobre los datos registrados y unas imágenes capturadas sobre la propia pantalla del ordenador en la que se vaya viendo el tratamiento de los datos en una hoja de cálculo y su posterior análisis y representación.

La fase de grabación del tratamiento de los datos de todas las prácticas tendría también una duración aproximada de un mes. 

Por último habrá que desarrollar la fase de la edición y montaje del material multimedia. Para esta parte necesitaremos de un equipo informático de altas prestaciones dado que las imágenes de alta resolución consumen muchos recursos de computación. Para ello el Departamento de Ciencia y Tecnología Aplicadas a la Ingeniería Técnica Agrícola ha adquirido recientemente un equipo iMac 27” de altas prestaciones para el manejo de imágenes de alta resolución. Para la edición será necesario de un software específico que permita realizar un pequeño tratamiento de las imágenes y disponga de las herramientas adecuadas para una adecuada edición.. El paquete “Final Cut” está especialmente concebido para esta finalidad (este software corresponde al concepto 3 del apartado de “Otros conceptos” del presupuesto).

Una vez realizado el montaje previo de las imágenes y el sonido se prepararán dos tipos de materiales: Por una parte se preparán las “actividades” correspondientes a cada práctica para ser alojadas en la plataforma Moodle. Estas “actividades” incluirán la parte del vídeo correspondiente al desarrollo de cada práctica y en el que se prestara especial atención en que pueda hacerse una buena lectura de las medidas que hayan de tomarse en el experimento. En las prácticas en las que no se pueda hacer una lectura directa de la medida en cuestión se elaborará una animación con Flash en la que se pueda realizar dicha medida (aprovechando los conocimientos adquiridos por dos de los profesores de este GIE que han asistido a un curso de  Flash organizado por el CIE de la UPM). La segunda parte corresponderá a la resolución de la práctica a partir de las imágenes preparadas para tal fin, y que servirá como elemento de autocorreción para los alumnos. Por último se incluirá este material como una “Actividad” de tipo “Cuestionario” con “pregunta numérica”(después de realizar la práctica el alumno deberá  responder a las cuestiones numéricas planteadas en la práctica; si su respuesta es correcta podrá visionar la parte del vídeo para realizar su autoevaluación). 

Esta fase es la que requerirá más tiempo y en la que se requerirá la ayuda de uno de los becarios solicitados en la presente convocatoria.del becario. 

Para el otro tipo de material, en el que se quiera incluir el desarrollo completo de la práctica (incluyendo el tratamiento de los datos), se elaborará un vídeo animado con Flash, de más corta duración, en el que se muestre más esquematicamente todo el proceso y análisis de los datos para que pueda alojarse como vídeo demostrativo, además, en los entornos de Punto de Inicio y OpenCourseWare (OCW). Para su mayor difusión, en este último entorno tenemos previsto alojar los vídeos también en versión inglesa. Para ello contamos en el proyecto con el profesor del Departamento de Lingüística Aplicada a la Ingeniería que prepará la traducción para realizar posteriormente una grabación del audio en versión inglesa. Esta fase también requerirá la ayuda del becario para adaptar los formatos y colaborar en la preparación del material en el que se incorporarán estos vídeos.

Prácticas virtuales a partir de vídeos.

Esta fase del proyecto requiere del desarrollo de un entorno de análisis de  imagen. A partir de las imágenes de vídeo registradas del desarrollo de cada práctica se preparará un fichero de vídeo que se alojará en la plataforma Moodle y que el alumno deberá descargarse para realizar la práctica. Para este tipo de prácticas el vídeo no contendrá los datos medidos en el desarrollo de la práctica sino que mediante el software que se desarrollará el alumno podrán hacer uso de reglas, transportadores de ángulos y cronómetros para “medir” directamente sobre las imágenes de vídeo. De esta manera el alumno podrá realizar la “práctica virtual” en el aula de informática o en su casa únicamente disponiendo del software y el vídeo que se pueden descargar. En la actualidad el Departamento cuenta con una versión comercial de “Measure Dynamics” (de PHYWE) que ya tiene implementadas herramientas de medición, sobre imágenes de vídeo, de distancias, ángulos y tiempos. Además, se pretende desarrollar unas herramientas semejantes para Matlab, a partir de las Toolbox de imágenes. Para esta parte los profesores Javier Galeano, Lourdes Lleó y Juan Manuel Pastor cuentan con cierta experiencia en programación en el entorno Matlab para desarrollar esta herramienta.

Por último, los guiones de las prácticas que vayan a ser realizadas de manera virtual serán modificados para que sean completamente autocontenidos e incluya las instrucciones necesarias para su correcta realización. Incluirán, por tanto, las tablas necesarias para anotar todos los datos que vayan tomando y las fórmulas que necesitarán para obtener el resultado final objeto de la práctica.

Una vez desarrolladas las herramientas será necesario preparar un pequeño tutorial para el alumno en el que se explique el modo de utilización de dichas herramientas. Además, para asegurar un buen desarrollo de este nuevo formato de prácticas los alumnos realizarán la primera sesión de prácticas virtuales en un aula de informática del centro, bajo la dirección y supervisión de un profesor de prácticas. En esta fase el becario colaborará en la preparación del tutorial.

Tutoriales de Dibujo.

La primera fase de esta parte del proyecto consistirá en el estudio y valoración de la presencia de la asignatura de Dibujo en Moodle en los últimos tres cursos en la Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola. La siguiente acción consistirá en la selección de contenidos que debe contener el tutorial. A continuación se realizará una recopilación del material disponible en nuestro ámbito y en diferentes formatos. La siguiente fase será la elaboración de recursos complementarios y mapas conceptuales. Por último, se tendrá que realizar la integración de recursos y creación multimedia.

Para toda esta parte de realización de tutoriales para el autoestudio será necesario un segundo becario que ayude en las tareas de adaptar el material preparado por los profesores al formato adecuado para ser alojado en la plataforma Moodle de las titulaciones oficiales de la Universidad. 

EVALUACION DEL PROYECTO

La evaluación del vídeo de las prácticas de Física  y de Química se realizará por medio de encuestas pasadas a los alumnos al finalizar todas las sesiones de prácticas. Además, también van a estar disponibles en la página Web del GIE, de modo que igualmente solicitaremos comentarios para su evaluación.

En cuanto a la evaluación de los vídeos de prácticas preparados como tareas de autoevaluación serán los propios alumnos los que evalúen la actividad al finalizar el conjunto de las prácticas, dentro de la propia plataforma Moodle.

Las prácticas virtuales serán evaluadas independientemente por los propios alumnos, ya que en el propio guión de la práctica se incluirá, en el apartado final, una evaluación sobre el beneficio y satisfacción alcanzado por el alumno al realizar la práctica.

Además, el profesor de prácticas realizará un pequeño informe de autoevaluación sobre la consecución de los objetivos planteados con este nuevo formato en la elaboración de las prácticas, teniendo en cuenta cómo se desenvuelven los alumnos con el nuevo tipo de prácticas.

La evaluación de los tutoriales de dibujo se hará a través del acceso on-line a los recursos generados, mediante las herramientas propias de los sistemas b-learning (en el nivel EUITA y UPM  mediante portal punto de inicio), y  del material multimedia. Además, con los resultados se intentará prepar un artículo para un congreso o jornadas de innovación educativa.

  

Plan de difusión de los Resultados

 Pretendemos difundir el nuevo formato de vídeo de prácticas por diversas vías. Por un lado, se incluirá como material docente en las distintas plataformas de la universidad, tanto en las asignaturas de Punto de Inicio de la Universidad, como en las asignaturas de OCW, así como mediante los sistemas web 2.0 y 3.0; para esto último se utilizarán blogs, wikis, plataformas multimedia abiertas

 Además, como se ha comentado anteriormente, se pretende obtener alguna publicación científica en el ámbito de la enseñanza y divulgación de la Física, de ámbito internacional y con parámetro de impacto en Science Citation Index, como las revistas  European Journal of Physics,  Physics Teacher  o International Journal of Engineering Education. Por otro lado, se enviará revistas de docencia de la ciencia como .una reseña a la revista Eureka y a otras

 

Finalmente,  se pretende llevar los resultados, tanto los vídeos de las prácticas (en formatos mp3 y mp4), como las prácticas virtuales a la bienal de la Real Sociedad Española de Física, en su grupo de Enseñanza de la Física y al congreso Internacional EDULEARN.  La parte del proyecto de  tutoriales de dibujo se pretende presentar en un congreso internacional de ingeniería gráfica.