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Ficha Proyecto I.E. 2010-2011



INTEGRACIÓN DE ACTIVIDADES DOCENTES DE ASIGNATURAS DE AERONAVEGACIÓN A TRAVÉS DE ENTORNOS VIRTUALES DE SIMULACIÓN EN INTERNET

Coordinador(a): Rosa Maria Arnaldo Valdes
Centro: EUIT AERONAUTICA
Nivel: Proyectos coordinados con el Proyecto de Centro de Otros
Código:
memoria >>
Línea:
Palabras clave:
  • Extinción Títulos
  • Grupos numerosos de estudiantes
  • Simuladores/Laboratorios virtuales
Miembros de la comunidad UPM que lo componen
Nombre y apellidos Centro Plaza *
Rosa Maria Arnaldo Valdes EUIT AERONAUTICA TITULAR UNIVERS. INTERINO
Luis Perez Sanz EUIT AERONAUTICA TITULAR E.U.
Jose Felix Alonso Alarcon EUIT AERONAUTICA TITULAR E.U.
Javier Crespo Moreno EUIT AERONAUTICA TITULAR E.U.
Victor Gordo Arias EUIT AERONAUTICA PROFESOR ASOCIADO
Andres Lopez Moarales EUIT AERONAUTICA PROFESOR ASOCIADO
Jose Maria Colas Pulido EUIT AERONAUTICA PROFESOR ASOCIADO
Franciso Fernandez EUIT AERONAUTICA PROFESOR ASOCIADO
* 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
3.1. Materiales tutoriales para situaciones de autoaprendizaje.
3.2. Sistemas de autoevaluación, basados en la red, para asignaturas del plan mencionado.
3.4. Procedimientos y materiales para la integración de actividades docentes de distintas asignaturas (Plan 2002 ITA). (Especial interés por materiales para la red y aplicaciones informáticas de uso compartido).
3.5. Materiales en red y aplicaciones encaminadas a la gestión de prácticas para grupos numerosos o heterogeneidad de niveles.
Descripción del desarrollo y las fases
OBJETIVOS DEL PROYECTO

1. Objetivo  y alcance de la propuesta

1.1. Objetivo principal de la propuesta.

El objetivo principal de esta propuesta es estudiar la viabilidad de adaptar desarrollos avanzados TIC de temática aeronáutica, accesibles para el público general a través de Internet, como elementos complementarios de la docencia impartida en la Escuela Universitaria Técnica de Ingeniería Aeronáutica de la UPM.

En este proyecto se pretende evaluar la posibilidad de adaptación de entornos virtuales de simulación de vuelo y de control de tráfico aéreo, disponibles en Internet, para la integración de actividades  docentes de distintas asignaturas del ámbito de la especialidad de Aeronavegación. En particular se espera que estos entornos permitan la realización de prácticas, actividades autoaprendizaje y evaluación en grupos números y con heterogeneidad de niveles.

Dentro del proyecto se considerarán al menos dos mundos virtuales de simulación cooperativa, a través de Internet, de escenarios reales de Navegación y Circulación Aéreas, donde los alumnos pueden desarrollar un role de piloto o controlador aéreo. El proyecto pretende evaluar la adaptabilidad de estos mundos virtuales, incluyendo los materiales disponibles en la red y las aplicaciones informáticas de uso compartido. Se valorará su posible empleo, de forma integrada y coordinada, como herramienta soporte en la realización de prácticas, actividades de autoaprendizaje y evaluación continuada en parte de los programas docentes de diversas asignaturas de la especialidad de Aeronavegación.

1.2. Origen del proyecto.

Este proyecto surge inicialmente de la necesidad de buscar vías alternativas que permitan gestionar de forma eficiente la organización y realización de las prácticas de ciertas asignaturas de la especialidad de Aeronavegación. En concreto las prácticas de vuelo en simulador que durante cierto tiempo se han realizado como parte del temario de la asignatura de Sistemas de Navegación.

Las características de las prácticas y de los medios actualmente disponibles para su realización, condicionan un uso secuencial e individual de éstos, con guiado y supervisión continua del profesor durante la realización de las mismas. El número de horas requerido por práctica y alumno, así como la disponibilidad de un único simulador de vuelo para la realización de las mismas implica que, pese al gran potencial formativo de estas actividades, no es viable su planificación ni ejecución para grupos de más de 20 alumnos. El número de alumnos de la titulación de Ingeniero Técnico Aeronáutico en la especialidad de Aeronavegación es en la actualidad 3 ó 4 veces superior a esta cifra, y se prevé que lo sea aún más en el nuevo título de grado.

Con el espíritu de superar estas limitaciones de forma creativa y eficiente, a la vez que rigurosa, se plantea en este proyecto una propuesta novedosa de innovación educativa. Esta se centra en la explotación y adaptación de herramientas de simulación aeronáutica, desarrolladas para otros propósitos, pero que ofrecen un gran potencial de uso en la formación superior en el ámbito de la ingeniería aeronáutica, tanto en las titulaciones actuales a extinguir como en el nuevo modelo formativo de las titulaciones de grado.

En particular a través de esta propuesta se evaluará la viabilidad de adaptación de entornos virtuales de simulación disponibles en Internet  a los intereses y necesidades formativas de la EUITA. Para ello se han identificado inicialmente dos posibles “mundos virtuales” que, mediante entornos de simulación cooperativa en Internet reproducen con rigurosidad escenarios reales de gestión de trafico aéreo:

  • IVAO, International Virtual Aviation Organisation™, y
  • VATSIM, Virtural Air Traffic Simulation Network.

Un mundo virtual es un espacio representado por medio de un programa de software ejecutado en una computadora. Este espacio tiene un conjunto definido de reglas que controlan las interacciones entre grupos de actores independientes que lo habitan.

Un mundo virtual de simulación de vuelo, es una herramienta de simulación cooperativa a través de Internet de escenarios reales de Navegación y Circulación aéreas, donde los alumnos/usuarios pueden desarrollar un role activo, de piloto o controlador aéreo, o un role pasivo de observador. La figura 1 muestra los elementos esenciales que integran un mundo virtual de simulación de vuelo.

Figura  1. Componentes de las redes virtuales de vuelo y control .

Figura  1. Componentes de las redes virtuales de vuelo y control .

Estos sistemas son servicios dedicados, independientes y gratuitos, desarrollados para proveer a la  comunidad de simulación de vuelo un servicio y soporte de calidad, que permite realizar simulaciones de vuelo y de control de tráfico aéreo en un ambiente lo mas realista posible. Esto incluye, un sistema para volar (como piloto) y/o controlar (como controlador) 'on-line', bases de datos con información sobre el mundo de la aviación, reproducción de las reglas y procedimientos de vuelo y control del trafico aéreo,  la impartición de  formación y la organización eventos 'on-line'.

Estos mundos virtuales recrean el escenario real en el cual pilotos y controladores ATC desarrollan  su profesión y permiten a cualquier usuario aprender y ejercitar los conocimientos, destrezas y habilidades necesarios para ello; así como adquirir un conocimiento práctico y profundo de cómo están organizados y como funcionan los distintos aspectos de la Navegación y la Circulación Aéreas.

Adicionalmente estos sistemas implementan un esquema de grados o maestría mediante horas de experiencia y exámenes teóricos y prácticos, actividades formativas on line y un sistema de “mentoring” y tutoría mediante el cual los usuarios avanzados con grados de pilotos y controladores expertos instruyen y guían a los de niveles inferiores.

Estos mundos virtuales son redes educacionales y de entretenimiento. Están desarrolladas para satisfacer necesidades de entretenimiento de los aficionados al mundo de la navegación aérea y del vuelo virtual. La comunidad de vuelo virtual engloba a todos los aficionados al uso de simuladores de vuelo, en sus distintos formatos, que  disfrutan del entretenimiento de las simulaciones de vuelo en distintas rutas y con distintas aeronaves. Por otra parte son redes educacionales porque se conciben para formar en el mundo de la navegación y circulación aéreas, garantizando la difusión y adquisición de conocimientos  técnicos reales y fidedignos entre sus usuarios.

Estas redes permiten a los aficionados a la simulación de vuelo y simulación ATC encontrarse e interactuar en un entorno realista. En definitiva, facilitan que pilotos y controladores interactúan como una comunidad en Internet.

1.3. Objetivos adicionales del proyecto.

Las tecnologías de los mundos virtuales permiten combinar en un mismo entorno las ventajas de los simuladores convencionales y su capacidad para reproducir la realidad de sistemas complejos, con la facilidad de acceso e interacción que proporcionan los laboratorios virtuales, que pueden utilizarse en cualquier lugar y en cualquier momento, permitiendo un aprendizaje on line.

Dado el potencial de estas herramientas el objetivo inicial de desarrollar un entorno que permita la realización de unas prácticas de una asignatura concreta con un grupo elevado de alumnos, se amplía para incluir tres objetivos adicionales:

  • La  explotación de medios que permitan integrar y coordinar actividades docentes, de carácter práctico y experimental, del conjunto de asignaturas de la especialidad de Aeronavegación.
  • Abordar temas comunes desde distintas perspectivas con una visión integral, prestando especial atención a aspectos que puedan considerarse comunes y/o transversales a las diversas asignaturas.
  • El desarrollo de otras actividades docentes, incluyendo el autoaprendizaje, la auto-evaluación y la evaluación continua, de forma integrada para el conjunto de estas asignaturas.

La consecución de los objetivos anteriores implica:

  • El análisis detallado, la evaluación y valoración de las características, prestaciones y operativa de estos mundos virtuales para su empleo como soporte en la docencia aeronáutica universitaria. La valoración supondrá la definición de requisitos básicos y unos criterios de aceptabilidad que permitan garantizar la calidad de la actividad docente que pudiera llegar a realizarse mediante estas herramientas. Se identificaran las mejoras y adaptaciones necesarias y se estudiara la viabilidad e implicación de la realización de las mismas. Se analizarán igualmente los condicionantes para dotar de estabilidad a largo plazo a una actividad docente sustentada sobre redes virtuales no propietarias.
  • El desarrollo de materiales y aplicaciones complementarias adicionales encaminadas a poder desarrollar y gestionar practicas de asignaturas de Aeronavegación para grupos numerosos o con heterogeneidad de niveles. En particular la adaptación y el desarrollo de ejercicios y programas de prácticas  que puedan ejecutarse, evaluarse y controlarse en estas aplicaciones informáticas en red. El diseño de un nuevo programa de prácticas de vuelo y de control de tráfico aérea que responda a las necesidades de las asignaturas de Sistemas de Navegación y Gestión de Espacio Aéreo. La adaptación y/o evolución de prácticas existentes al nuevo entorno de trabajo. El desarrollo de materiales adicionales y complementarios.
  • La coordinación de aspectos y conocimientos de diversas asignaturas de Aeronavegación cuya asimilación practica pueda plantearse como una actividad docente transversal e integrada a través de estos entornos virtuales de simulación.
  • La coordinación y el desarrollo de procedimientos y materiales para la integración de actividades docentes de diversas asignaturas,  tanto del plan 2002 ITA como del  nuevo titulo de grado,  mediante aplicaciones informáticas de uso compartido a través de la red.
  • El desarrollo de materiales y tutoríales que permitan situaciones de autoaprendizaje y auto-evaluación a través de la participación del alumno en estos mundos virtuales como piloto, controlador o como observador.
  • La planificación y coordinación de las asignaturas y las actividades docentes diseñadas sobre las redes virtuales para lograr una distribución temporal ordenada y equilibrada de la carga de trabajo, así como una introducción progresiva en los entornos de red, a lo largo de los diversos cursos y semestres en los cuales se impartan las asignaturas afectadas.

1.4. Adecuación del proyecto a los objetivos del Centro.

El proyecto presentado en esta propuesta está alineado con las líneas y objetivos del Centro en esta convocatoria. La figura 2 muestra la correlación entre los objetivos principales y secundarios del proyecto y los objetivos fijados por la EUITA. Como puede observarse el proyecto se alinea con la tercera de las líneas de trabajo propuestas por el centro. Adicionalmente el proyecto cubre casi la totalidad de los objetivos planteados por el centro dentro de esta línea de trabajo.

Figura  2. Adecuación del proyecto a los objetivos del centro

 

INFORMACIÓN ADICIONAL SOBRE EL PROYECTO

http://innovacioneducativa.upm.es/documentos/integracion_actividades_docentes_internet.pdf

FASES DEL PROYECTO

2. Fases de la propuesta

Este proyecto se estructura en tres grandes fases que se describen a continuación. La figura 3 resume estas tres fases, sus objetivos y principales tareas.

Figura  3. Fases del proyecto

Figura  3. Fases del proyecto

2.1. Fase 1. Evaluación detallada de los mundos virtuales de simulacion de vuelo y control de tráfico aéreo.

 

Objetivo

El objetivo de esta fase es realizar el análisis detallado, la evaluación y valoración de las características, prestaciones y operativa de estos mundos virtuales de simulación de vuelo y control de tráfico aéreo a través de Internet, para su empleo como soporte en la docencia aeronáutica universitaria.

 

Alcance

Inicialmente se han identificado dos posibles mundos virtuales de características y dinámica general de funcionamiento similar. El análisis incluirá ambos sistemas y realizará una valoración comparativa de ambos.

El estudio se abordará desde los distintos puntos de vista necesarios para valorar la adecuación de estos entornos a las actividades docentes específicas que se desean desarrollar en este proyecto. A priori el análisis deberá abordar entre otros los siguientes aspectos:

  • Técnicos (plataformas, equipamiento adicional, necesidades SW, necesidades de conexión a Internet, prestaciones  de la simulación, posibilidades tecnológicas, seguridad, etc…).
  • Institucionales y legales, en particular las posibles limitaciones o restricciones para el uso de aplicaciones no propietarias de forma intensiva en actividades docentes de la universidad. Como parte de este análisis podrán evaluarse sinergias y alternativas de cooperación.
  • Metodológicos. Se evaluará el método de funcionamiento del mundo virtual y su adecuación a las metodologías docentes de la Universidad.
  • Calidad. Se evaluaran en detalle los contenidos técnicos de los mundos virtuales para evaluar la calidad y adecuación de los mismos, al efecto de detectar posibles errores, interpretaciones incorrectas o simplificaciones que puedan suponer un detrimento de la calidad de la enseñanza impartida si no se identifican, aclaran y contextualizan adecuadamente.
  • Aceptabilidad. La valoración supondrá la definición de requisitos básicos y unos criterios de aceptabilidad que permitan garantizar la calidad de la actividad docente que pudiera llegar a realizarse mediante estas herramientas.
  • Mejoras y adaptaciones. Se identificaran las mejoras y adaptaciones necesarias y se estudiara la viabilidad e implicación de la realización de las mismas.
  • Estabilidad. Se analizarán igualmente los condicionantes para dotar de estabilidad a largo plazo a una actividad docente sustentada sobre redes virtuales no propietarias.

 

Identificación de Tareas

 

Para llevar a cabo esta fase se identifican las siguientes tareas a realizar.

  • Diseño y preparación de la plataforma de pruebas y evaluación. Para cada uno de los mundos virtuales objeto de evaluación deberá prepararse una plataforma de pruebas que permita su evaluación con los fines perseguidos. Esta plataforma deberá dotarse del SW, HW (controles y mandos de vuelos, aviónica, etc…), accesos a Internet, medios de presentación, acuerdos de uso, permisos de acceso, etc.. necesarios para la evaluación. Esta plataforma de pruebas inicial deberá diseñarse y desarrollarse con capacidad de ampliación y evolución suficiente para convertirse en una maqueta de pruebas donde puedan evaluarse las actividades docentes que se diseñarán en fases posteriores del proyecto.
  • Desarrollo de metodología de análisis, evaluación  y valoración. Como parte de la metodología deberán definirse áreas de estudio, indicadores y criterios de valoración.
  • Evaluación de los mundos virtuales de acuerdo a la metodología previamente definida.

 

Entradas

Para el desarrollo de esta tarea se contara con :

  • El SW, documentación y recursos de las redes virtuales.
  • Programas y guías docentes de las asignaturas de Aeronavegación.

 

Productos

El resultado de esta fase será :

  • Una plataforma de pruebas y evaluación.
  • Diagnóstico sobre las potencialidades de las redes virtuales y su adecuación para el proyecto.
  • Identificación de posibles actuaciones a realizar.

 

Duración prevista

La duración prevista de esta fase es de 3 meses.

Recursos necesarios

En esta fase inicial se requerirá la participación de todos los profesores, especialmente en las tareas relativas a la definición de la metodología de evaluación. Las tareas relacionadas con el montaje de la plataforma de pruebas y la realización de los ejercicios de evaluación implicará la participación de becarios/alumnos a efectos de comprobar desde las primeras fases la adecuación del entorno a los alumnos. Adicionalmente deberán proporcionarse los medios HW y SW necesarios para la configuración de la plataforma de pruebas.

 

2.2. Fase 2. Desarrollo de un programa completo de actividades docentes que permita la realización de prácticas de vuelo y de control a través de Internet.

 

Objetivo

El objetivo de esta fase es el desarrollo de un programa completo de actividades docentes relacionadas con la simulación de vuelo y control de tráfico aéreo ejecutable por un grupo numeroso de alumnos en el mundos virtual seleccionado. En particular la adaptación y el desarrollo de ejercicios y programas de prácticas de vuelo y control de la circulación aéreas que puedan ejecutarse, evaluarse y controlarse en estas aplicaciones informáticas en red.

 

Alcance

El desarrollo de un programa de actividades docentes de simulación de vuelo en la plataforma seleccionada, implicará no solo el desarrollo y formalización de los ejercicios sino la concepción y desarrollo de un completo programa de actividades soportadas por las plataformas de Internet.

En particular durante esta fase deberán definirse los mecanismos necesarios para compatibilizar e integrar las actividades en el mundo virtual con el resto de las actividades docentes de la/s asignatura/s. Se deberán establecer los criterios de valoración y evaluación, el peso en las asignaturas, la distribución temporal  a lo largo de diversos semestres y/o años del programa de prácticas. Se  prestará especial atención a aspectos singulares como el control de la realización de las prácticas, a la convalidación o reconocimiento del sistema de grados y exámenes de que disponen los mundos virtuales,  el cómputo de horas de vuelo, etc...

Como parte de esta fase deberán también identificarse los requisitos y configuración del laboratorio de simulación virtual que deberá implementarse en la escuela así como sus condiciones de mantenimiento, operación y uso.

Un aspecto importante a evaluar en esta fase del proyecto son las barreras de entrada del sistema. Las barreas de entrada del sistema son todos aquellos requisitos que deben satisfacer los alumnos para poder convertir en usuarios de estas redes, especialmente en cuanto a conocimientos previos, capacidades, habilidades y destrezas. Debe analizarse el nivel de exigencia que para el alumno puede suponer adquirir tales conocimientos y destrezas, así como los medios y el tiempo y esfuerzo que requerirá para ello.

Deberán igualmente desarrollarse estrategias que permitan al alumno alcanzar el nivel de conocimientos previos, capacidades, habilidades y destrezas necesarios para desarrollar las prácticas de la/s asignaturas en la red virtual. Estas estrategias deben garantizar que el esfuerzo requerido del alumno es compatible con su carga de trabajo. Para ello las estrategias deben contemplar medios técnicos requeridos, implicación docente, organización temporal del proceso y coordinación con la carga de trabajo del alumno  y la carga docente de los profesores.

 

Identificación de Tareas

 

Para llevar a cabo esta fase se identifican las siguientes tareas a realizar.

  • Diseño de un nuevo programa de actividades docentes y de prácticas de vuelo y control en la plataforma de Internet seleccionada que responda a las necesidades de la asignatura de Sistemas de Navegación y Gestión de Espacio Aéreo .
  • Adaptación y/o evolución de prácticas y material pre-existente al nuevo entorno de trabajo.
  • Desarrollo de materiales adicionales y aplicaciones complementarias encaminadas a poder desarrollar y gestionar practicas de asignaturas de Navegación y Circulación Aéreas para grupos numerosos o con heterogeneidad de niveles. Igualmente se identificaran y desarrollaran contenidos para otras actividades docentes que puedan apoyarse sobre la plataforma seleccionada, tales como actividades de autoaprendizaje y auto-evaluación. 
  • Evaluación y cuantificación de  las barreras de entrada, los requisitos previos que deben satisfacer los alumnos y los medios,  tiempo y esfuerzo requeridos para alcanzar un nivel mínimo de uso.
  • Desarrollo de estrategias que permitan al alumno alcanzar el nivel de conocimientos previos, capacidades, habilidades y destrezas necesarios para desarrollar las prácticas de la/s asignaturas en la red virtual.
  • Diseño del laboratorio virtual. Se definirán los requisitos técnicos que deberá cumplir el laboratorio virtual que deba proveerse en la escuela: plataformas, equipamiento adicional, necesidades SW, necesidades de conexión a Internet, prestaciones de la simulación, posibilidades tecnológicas, seguridad, etc….
  • Planificación de fases posteriores de validación y evaluación de la calidad del programa de actividades docentes. 

 

 

Entradas

Para el desarrollo de esta tarea se contara con :

  • El SW, documentación y recursos de las redes virtuales.
  • Programas y guías docentes de las asignaturas de Aeronavegación.
  • Material previo: Prácticas de simulación de vuelo de la asignatura de Sistema as de Navegación Aérea.
  • Resultados de la fase anterior.

 

Productos

El resultado de esta fase será :

  • Programa de actividades docentes.
  • Diseño del laboratorio virtual.
  • Plan de validación.

 

Duración prevista

 

La duración prevista de esta fase es de 3 meses.

Recursos necesarios

En esta fase se requerirá la participación de todos los profesores, así como la participación de becarios/alumnos.

 

2.3. Fase 3. Integración de actividades docentes del conjunto de asignaturas de la especialidad de  Aeronavegación.

 

Objetivo

El objetivo de esta fase está centrado en la  explotación del mundo virtual seleccionado para integrar y coordinar actividades docentes, de carácter práctico y experimental, del conjunto de asignaturas de al especialidad de Aeronavegación que abordan temas comunes desde distintas perspectivas de con una visión integral, prestando especial atención a aspectos que puedan considerarse comunes y/o transversales a las diversas asignaturas.

 

Alcance

En esta fase se pretende maximizar el potencial de la red de simulación virtual seleccionada planteando actividades docentes integradas para el conjunto de las asignaturas de aeronavegación. Para ello deberán analizarse temáticas comunes y/ o complementarias entre las distintas asignaturas y que puedan ser desarrolladas secuencial o paralelamente a través de los mundos virtuales de simulación de vuelo y ATC. En esta actividad se generaran programas de actividades en Internet donde se traten contenidos y aspectos de distintas asignaturas de forma integrada.

 

Identificación de Tareas

 

Para llevar a cabo esta fase se identifican las siguientes tareas a realizar.

  • La coordinación de aspectos y conocimientos de diversas asignaturas de Aeronavegación cuya asimilación practica pueda plantearse como una actividad docente transversal e integrada a través de estos entornos virtuales de simulación.
  • La coordinación y el desarrollo de procedimientos y materiales para la integración de actividades docentes de diversas asignaturas,  tanto del plan 2002 ITA como del  nuevo titulo de grado, a través de estas aplicaciones informáticas de uso compartido a través de la red.
  • El desarrollo de materiales y tutoríales que permitan situaciones de autoaprendizaje y auto evaluación a través de la participación del alumno en estos mundos virtuales como piloto, controlador o como observador.
  • La planificación y coordinación de las asignaturas y las actividades docentes diseñadas sobre las redes virtuales para lograr una distribución temporal ordenada y equilibrada de la carga de trabajo, así como una introducción progresiva en los entornos de red, a lo largo de los diversos cursos y semestres en los cuales se impartan las asignaturas afectadas.

 

Entradas

Para el desarrollo de esta tarea se contara con :

  • Programas y guías docentes de las asignaturas de Aeronavegación.
  • Material previo: actividades docentes (practicas, contenidos de autoaprendizaje, etc…) de todas las asignaturas
  • Resultados de la fase anterior.

 

Productos

El resultado de esta fase será :

  • Programa de actividades docentes integrado, que pueda desarrollarse en el entorno virtual de simulación, para un conjunto de asignaturas de Aeronavegación.

 

Duración prevista

 

La duración prevista de esta fase es de 3 meses.

Recursos necesarios

En esta fase se requerirá la participación de todos los profesores.

 

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EVALUACION DEL PROYECTO

3. Criterios para la evaluacion de los resultados del proyecto

El objetivo principal de esta propuesta es estudiar la viabilidad  de adaptar desarrollos avanzados TIC de temática aeronáutica, accesibles para el público general a través de Internet, como elementos complementarios de la docencia impartida en las escuelas de  ingeniería aeronáutica de la UPM.

Acorde a este objetivo el principal resultado que se espera del proyecto es el desarrollo de un completo programa de prácticas de simulación de vuelo y de control de tráfico aéreo, que pueda ser realizado de forma cooperativa a  través de Internet, por un grupo de alumnos elevado y con heterogeneidad de niveles.

Los criterios, fijados a priori, para evaluar en que medida el objetivo y resultado principal del  proyecto han sido conseguidos son:

  • Número de alumnos que pueden ser atendidos y realizar el programa de prácticas.
  • Carga de trabajo para el alumno, es decir esfuerzo y horas de dedicación que requerirá la realización de las practicas.
  • Carga  docente derivada para el conjunto de los profesores responsables de las prácticas y las asignaturas a las que den soporte.
  • Alcance y calidad de la actividad experimental que finalmente pueda desarrollarse en la plataforma.
  • Medida de la habilidad práctica adquirida por el alumno con el desarrollo de las practicas en el entorno de simulación cooperativo.

Para estos criterios se pueden fijar los siguientes límites de aceptabilidad y valores óptimos.

  • En relación con el número de alumnos se considerará que el resultado del proyecto es bueno si el desarrollo del proyecto permite que todos los alumnos de la especialidad de Aeronavegación  (así como los de la especialidad de Navegación y Sistemas Aeroespaciales del nuevo grado)   pueden ser atendidos y realizar el programa de prácticas. Se considerará que el resultado del proyecto es óptimo si la concepción del programa de prácticas es tal que no impone limitaciones o restricciones al número de alumnos.
  • En relación con la carga de trabajo para el alumno se considerará que el resultado del proyecto es bueno si la carga de trabajo derivada para el alumno es compatible con la carga de trabajo total de las distintas asignaturas a las que el programa de prácticas de soporte. Adicionalmente se considerará un resultado óptimo en la medida que la carga de trabajo derivada pueda distribuirse temporalmente a lo largo de varias asignaturas y semestres.
  • En relación con la carga docente se considerará que el resultado del proyecto es bueno cuando la carga de trabajo resultante del seguimiento y supervisión del programa de practicas resultante para el conjunto de todos los alumnos de la especialidad  esté acotado y no sea superior a la carga resultante del anterior programa de practicas de vuelo en el simulador individualizado. Se considera que el resultado será óptimo si la carga docente resultante es inferior.
  • En relación con el alcance y calidad de la actividad experimental que finalmente pueda desarrollarse en la plataforma se considera que el resultado será bueno si puede producirse un programa completo de prácticas de vuelo. Se considera que el resultado será óptimo si puede adicionalmente desarrollarse un programa de prácticas de control de tráfico aéreo (actualmente inexistente).
  • En relación con la medida de la habilidad práctica adquirida por el alumno con el desarrollo de las practicas en el entorno de simulación cooperativo se considera que el resultado del proyecto será bueno si pueden establecerse herramientas objetivas de cuantificación de la habilidad practica para el vuelo o el control adquiridos como consecuencia de la realización del programa de prácticas. 

Dado el potencial de las tecnologías consideradas, en el proyecto, el objetivo inicial, de desarrollar un entorno que permita la realización de unas prácticas de una asignatura concreta en un grupo elevado de alumnos, se amplía con serie de objetivos adicionales o complementarios que incluyen:

  • La  explotación de medios que permitan integrar y coordinar actividades docentes, de carácter práctico y experimental, del conjunto de asignaturas del  área de conocimientos de la especialdiad de Aeronavegación.
  • Abordar temas comunes desde distintas perspectivas con una visión integral, prestando especial atención a aspectos que puedan considerarse comunes y/o transversales a las diversas asignaturas.
  • El desarrollo de otras actividades docentes, incluyendo el autoaprendizaje, la auto-evaluación y la evaluación continua, de forma integrada para el conjunto de estas asignaturas.

Acorde a estos objetivos los resultados adicionales ó complementarios esperados  son:

  • La coordinación de aspectos y conocimientos de diversas asignaturas de Aeronavegación cuya asimilación practica pueda plantearse como una actividad docente transversal e integrada a través de estos entornos virtuales de simulación.
  • El desarrollo de materiales en red y aplicaciones complementarias adicionales encaminadas a poder desarrollar y gestionar practicas de asignaturas de Aeronavegación para grupos numerosos o heterogeneidad de niveles.
  • Desarrollo de otras actividades docentes, incluyendo el autoaprendizaje, la auto-evaluación y la evaluación continua, de forma integrada para el conjunto de estas asignaturas, ejecutables en el entorno virutal de simulacion.
  • El desarrollo de materiales y tutoriales que permitan situaciones de autoaprendizaje y auto-evaluación a través de la participación del alumno en estos mundos virtuales como piloto, controlador o como observador.
  • La planificación y coordinación de las actividades docentes diseñadas sobre las redes virtuales para lograr una distribución temporal ordenada y equilibrada de la carga de trabajo, así como una introducción progresiva en los entornos de red, a lo largo de los diversos cursos y semestres en los cuales se impartan las asignaturas afectadas.

Los criterios, fijados a priori, para evaluar en que medida los  objetivos y resultados adicionales del proyecto han sido conseguidos son:

  • Número de asignaturas que desarrollen actividades docentes a través del entorno virtual de simulación.
  • Número de actividades docentes adicionales desarrolladas.
  • Diversidad de las actividades docentes adicionales desarrolladas.
  • Distribución temporal de la carga de trabajo.

Para estos criterios se pueden fijar los siguientes límites de aceptabilidad y valores óptimos.

  • En relación con el número de asignaturas se considerará que el resultado del proyecto es bueno si al menos dos o más asignaturas coordinan actividades docentes en el entorno de simulación virtual.
  • En relación con el número de actividades se considerará que el resultado del proyecto es óptimo si las asignaturas en las que se tratan conceptos de Navegación y Circulación Aéreas desarrollan al menos una actividad docente en el entorno de simulación virtual.
  • En relación con la diversidad de las actividades se considera que el resultado será óptimo se incluyen practicas, actividades de autoaprendizaje y auto-evaluación.
  • En relación con la carga de trabajo se considera que el resultado será bueno si se  logra una distribución temporal ordenada y equilibrada a lo largo de todo el año academico. El resultado será óptimo si se logra una introducción anticipada de los entornos virtuales de simulaciones en el programa docente.

La figura 4 presenta de forma resumida los objetivos y resultados esperados, así como los criterios propuestos para la evaluación de su consecución.

Figura  4. Objetivos, resultados y criterios propuestos para la evaluación de su consecución.

4. EVALUACION DE LA PROPUESTA: Adecuación de la propuesta a los objetivos de la convocatoria.

En esta sección se describen las principales características del proyecto propuesto en relación con los objetivos y criterios de evaluación de la convocatoria.

4.1. Adecuación del proyecto a los objetivos del Centro.

El proyecto presentado en esta propuesta está alineado con las líneas y objetivos del Centro en esta convocatoria. En particular el proyecto se encuadra en la tercera de las líneas de trabajo propuesta por el centro. Adicionalmente el proyecto cubre casi la totalidad de los objetivos planteados por el centro dentro de esta línea de trabajo.

4.2. Nivel de desarrollo del proyecto y concreción de los objetivos y las actividades propuestas.

El proyecto presentado en esta propuesta presenta una visión clara y concisa de la actividad a desarrollar. Los objetivos están claramente identificados y desarrollados.

De acuerdo a ellos el proyecto se estructura en tres fases cuyos objetivos, alcance, descripción de tareas, así como entradas y productos resultantes están clara y detalladamente descritos.

Los mundos virtuales de simulación de vuelo y de control de tráfico aéreo sobre los que se plantea el desarrollo de actividades docentes de carácter práctico y experimental están claramente identificados antes del comienzo del proyecto. Ambos sistemas son plataformas estables y desarrolladas que cuentan con numerosos usuarios en la red.

El equipo de profesores de este proyecto dispone de un nivel elevado de conocimiento de estas plataformas, que ha permitido una pre-evaluación de sus características y potencialidades.  En base a este conocimiento previo se estima viable el desarrollo del proyecto. Adicionalmente parte del equipo de profesores aporta una experiencia significativa en el desarrollo de actividades docentes similares en un simulador de vuelos construido por ellos mismos. Gracias a esta experiencia el equipo de profesores dispone de material previo (prácticas de vuelo) que puede ser utilizado y adaptado en este proyecto. Y lo que es más importante, el equipo  dispone de  experiencia en el diseño y construcción de simulaciones educativas exitosas. Todos estos conocimientos y saber hacer se incorporarán al proyecto desde sus primeras etapas.

4.3. Nivel de interdisciplinaridad.

El nivel de interdisciplinaridad de este proyecto es elevado. En el se plantea el desarrollo de actividades docentes para el conjunto de asignaturas de la especialidad de Aeronavegación en las cuales se tratan, desde cualquier punto de vista, aspectos relacionados con el vuelo, la navegación y circulación aéreas y el control de tráfico aéreo.

Lo que es más relevante, se plantea el desarrollo de estas actividades de forma coordinada e integrada. Es decir el desarrollo de una actividad docente única a través de las plataformas de Internet propuestas cubrirá aspectos y temáticas correspondientes a varias de las asignaturas de la especialidad.

Este enfoque exige una cuidadosa planificación y organización en la que los distintos profesores exploren los aspectos comunes y complementarios de las asignaturas.

4.4. Resultados previstos

Se resumen a continuación los resultados previstos en el proyecto, los cuales han sido descritos de forma detallada en las secciones precedentes.

  • La  explotación de medios que permitan integrar y coordinar actividades docentes, de carácter práctico y experimental, del conjunto de asignaturas de Aeronavegación, a través de entornos virtuales de simulación de vuelo y de control de tráfico aéreo accesibles para el público general a través de Internet.
  • El análisis detallado, la evaluación y adaptación de las características, prestaciones y operativa de estos mundos virtuales para su empleo como soporte en la docencia aeronáutica universitaria.
  • La coordinación de aspectos y conocimientos de diversas asignaturas de Aeronavegación cuya asimilación practica pueda plantearse como una actividad docente transversal e integrada a través de estos entornos virtuales de simulación.
  • El desarrollo de materiales en red y aplicaciones complementarias adicionales encaminadas a poder desarrollar y gestionar practicas de asignaturas de Aeronavegación para grupos numerosos o heterogeneidad de niveles.
  • Desarrollo de otras actividades docentes, incluyendo el autoaprendizaje, la auto-evaluación y la evaluación continua, de forma integrada para el conjunto de estas asignaturas.
  • El desarrollo de materiales y tutoríales que permitan situaciones de autoaprendizaje y auto-evaluación a  través de la participación del alumno en estos mundos virtuales como piloto, controlador o como observador.
  • La planificación y coordinación de  las actividades docentes diseñadas sobre las redes virtuales para lograr una distribución temporal ordenada y equilibrada de la carga de trabajo, así como una introducción progresiva en los entornos de red, a lo largo de los diversos cursos y semestres en los cuales se impartan las asignaturas afectadas.

4.5. Expectativas de los resultados positivos en el proceso de enseñanza / aprendizaje en asignaturas del plan a extinguir.

Los resultados positivos que se pueden esperar del empleo de tecnologías cooperativas de simulación en el proceso de aprendizaje han sido referenciados en detalle en la literatura de innovación educativa donde se describen las ventajas del uso de simuladores, laboratorios virtuales y mundos virtuales en los procesos de enseñanza y aprendizaje. Adicionalmente, como parte del trabajo previo de preparación de esta propuesta, se han investigado experiencias similares desarrolladas por otras instituciones de educación universitaria y se han puesto en contexto los logros de un proyecto previo, (desarrollado por los profesores que integran este equipo), para la realización de prácticas de vuelo en un simulador de bajo coste desarrollado en la universidad. Por estas razones, en el caso de este proyecto, no hablamos tanto de expectativas como de realidades, ya que el valor positivo de un uso adecuado de estas tecnologías y de las simulaciones educacionales está ampliamente documentado y corroborado.

Uno de los valores de una buena simulación es su capacidad para desarrollar conceptos y conceptualización. Las simulaciones educativas, diseñadas correctamente son un tipo de evento que permite a los alumnos  asimilar más fácilmente los conceptos principales. Los elementos de simulación permiten el descubrimiento, la experimentación, la práctica y la construcción activa de sistemas de contenidos. Los elementos de juego proporcionan interacciones familiares y entretenidas que dirigen y multiplican el tiempo que el estudiante invierte en la experiencia educativa. Por último, los elementos pedagógicos son el material de fondo que soporta los contenidos. Estos elementos son los más importantes. Deben conducir a la experiencia de aprendizaje y organizar los otros elementos alrededor de ella.

La incorporación de las nuevas tecnologías al campo de la docencia está facilitando la puesta en práctica de nuevas metodologías de aprendizaje. Las tecnologías utilizadas en esta propuesta permiten nuevas formas de aprendizaje centradas en el alumno, no en el profesor. Estos entornos de simulación virtual permiten, tal y como recomiendan los expertos que el alumno haga, practique, experimente, juegue, manipule conceptos y además se divierta. Difícilmente podrían encontrarse propuestas que ilustren más gráficamente lo que representa el aprendizaje activo, learning by doing o aprender haciendo.

Los entornos de simulación son un campo privilegiado para las actividades multidisciplinares en la enseñanza y permiten al alumno una comprensión mucho más rápida y eficaz de conceptos complejos. Son herramientas fundamentales a través de las cuales el alumno puede “hacer y aprender”. Estas herramientas constituyen un paso incremental en el proceso de aumentar la interactividad, y de proporcionar al alumno la posibilidad de actuar y darse cuenta de cómo afectan las diferentes decisiones en el resultado de un problema.

Adicionalmente estos entornos permiten su uso en cualquier lugar y en cualquier momento, permitiendo un aprendizaje on line. Solucionan la escasez de medios en los laboratorios y talleres de tecnología, permiten la ejercitación de prácticas y ensayos virtuales como ejercicios controlados y son capaces de reproducir las reglas lógicas y la dinámica de un sistema complejo en el que interactúan diversos tipos de usuarios.

Por otra parte la tecnología de simuladores de vuelo para ordenadores personales, especialmente sus potentes gráficos y la fidelidad de los modelos físicos empleados, hace de estas herramientas un recurso útil para la formación y la educación.

Todas estas experiencias previas conducen a positivas expectativas en la mejora del proceso de enseñanza /aprendizaje como consecuencia de este proyecto.

4.6. Número de estudiantes a los que afecta el proyecto.

El proyecto afecta en primera instancia todos los alumnos de la titulación de Ingeniería Técnica Aeronáutica en la especialidad de Aeronavegación, de media entorno a 80 alumnos.

Adicionalmente los resultados de este proyecto tendrán continuidad en la especialidad de Navegación y Sistemas Aeroespaciales de la nueva titulación de grado, en la que se puede esperar el doble de alumnos, en torno a 160.

4.7. Número de profesores implicados en el proyecto.

En este proyecto se encuentran se cuenta con la participación de 8 (OCHO)  profesores de  la Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Aeronáutica, todos ellos están adscritos al Departamento de Infraestructura, Sistemas Aeroespaciales y Aeropuertos.

4.8. Viabilidad de desarrollo del proyecto.

No se han identificado riesgos que puedan afectar a la viabilidad de la propuesta. La madurez de las tecnologías en las que se apoya el proyecto, así como la experiencia previa del equipo de profesores en la organización de simulaciones educativas, son una garantía para el desarrollo en plazo y para la consecución de los objetivos planteados en el proyecto.

4.9. Interés de la propuesta.

La propuesta planteada tiene un interés docente máximo. Se alinea con los objetivos planteados por el Centro en esta convocatoria, se enmarca en la tendencia actual de incorporar nuevas tecnologías en el proceso docente y  promueve la aplicación de nuevas técnicas docentes donde el alumno se convierte en el centro del proceso de aprendizaje y maximiza su participación.

Por otra parte esta propuesta viene a cubrir una carencia de actividades experimentales y practicas, mediante simulaciones de vuelos y de control, en las asignaturas relacionadas con la navegación y la circulación aérea. En la actualidad estas prácticas no pueden llevarse cabo por las limitaciones que los medios de simulación imponen  al número de alumnos que pueden participar en la actividad.

Adicionalmente la propuesta tiene un interés adicional. El conjunto de actividades docentes que se desarrollen en este proyecto será de aplicación inicialmente en las asignaturas de la titulación de Ingeniero  Técnico Aeronáutico; y lo será también en la especialidad de Navegación y Sistemas Aeroespaciales de la nueva titulación de grado.

4.10. Adecuación del presupuesto a las actividades y objetivos planteados.

Para la realización de este proyecto se plantea un presupuesto mínimo que puede desarrollarse gracias al alto nivel de implicación de los profesores participantes. El presupuesto esta destinado a cubrir el soporte de un becario que apoyará en los procesos a la vez que probará las experiencias docentes diseñadas, la adquisición de SW y HW necesario para montar la plataforma de evaluación, para cubrir los costes de material y para financiar las actividades de divulgación de los resultados del proyecto de innovación educativa.

4.11. Acciones previstas de forma concreta para la difusión delos resultados.

Los profesores participantes en este proyecto  han iniciado una línea de publicaciones sobre la aplicación de simulaciones educativas con la remisión de un artículo, en el que se describe la experiencia previa de las prácticas de simulación de vuelo, a la revista International Journal  of Engineering Education.

Se pretende continuar con esta línea a través de publicación de artículos en revistas científicas con proceso de revisión por pares dedicadas al área de la innovación docente en el ámbito de la ingeniería. Dada la temática del proyecto se consideran apropiadas las revistas que  se dedican a promoción y la aplicación de las TIC en la educación.

Se contemplan la difusión a través de asociaciones, medios electrónicos y congresos especializados. Pueden encontrarse un listado relevante en la página web de la UPM dedicada a la innovación educativa.

Adicionalmente se propone aprovechar los mecanismos de difusión a través de Internet que los propios mundos virtuales objeto de este proyecto implementan. Las redes virtuales de simulación de vuelo  incluyen entre sus servicios la organización de eventos, competiciones o carreras on line que se plantean como actividades competitivas entre los usuarios. De esta forma podrán organizarse competiciones especificas para dar a conocer el proyecto y difundir entre todos los alumnos del centro, sean o no de la especialidad, los principios de vuelo y de control del tráfico aéreo.