OBJETIVOS

El proyecto pretende contribuir a la continuidad del proceso de implantación de la titulación de

Grado en Ingeniería Civil

impartida por la Escuela de Obras Públicas de la UPM desde el curso 2010/2011.

Sus objetivos se enmarcan en los seleccionados por dicho centro de entre los indicados en el Anexo II de la convocatoria 2011 de Ayudas a la Innovación Educativa de la UPM. Se trata de los objetivos 2, 5, 6 y 7 de dicho anexo, a saber:

 - Mejorar la eficiencia en la adquisición de resultados de aprendizaje por parte de los estudiantes.

- Reforzar la orientación práctica de las enseñanzas.

- Integrar la formación y evaluación en competencias transversales con la preparación en competencias específicas.

- Aprovechar las nuevas oportunidades que ofrece Internet para enriquecer el proceso formativo.

Además, se encuadra en las líneas de innovación educativa del GIE MAMI “Mejora del aprendizaje de la Matemáticas en la Ingeniería” de la UPM, a saber: desarrollo de nuevas metodologías de aprendizaje/evaluación e incorporación de nuevas tecnologías a la formación presencial.

OBJETIVOS GENERALES

El objetivo principal del proyecto es mejorar la eficiencia en el proceso enseñanza-aprendizaje, a través de dos líneas de actuación:

- la organización de un curso en línea (sobre la plataforma Moodle) que introduzca a los estudiantes de primer curso en el manejo de un software matemático de uso libre, con el que afianzar los conocimientos teóricos y prácticos adquiridos en las asignaturas de Matemáticas.

- la realización de miniproyectos, como parte del trabajo en equipo de los estudiantes, que versen sobre la utilización de las Matemáticas y otras materias básicas como herramientas en la resolución de problemas de la práctica profesional.

En cuanto a los objetivos secundarios, se pretende reforzar la orientación práctica de la enseñanza, integrar la formación en el manejo de las TIC y el trabajo en equipo con la preparación en competencias específicas y aumentar la motivación de los estudiantes. Adicionalmente, se elaborará material docente en red, y se avanzará hacia la integración de disciplinas en la formación en Ingeniería y Arquitectura.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Los objetivos generales del proyecto se concretan en los objetivos específicos que se detallan a continuación:

Se propone, en el ámbito de la materia básica de Matemáticas de la titulación de Ingeniería Civil, que abarca tres asignaturas de primer curso con 6 créditos ECTS cada una, y tiene una matriculación prevista de unos 350 alumnos de nuevo ingreso:

• la organización de un curso a través de la plataforma de educación a distancia de la UPM sobre el manejo y las aplicaciones de un software matemático de uso libre, que se utilizará en las asignaturas de Matemáticas como apoyo a las clases presenciales y herramienta de programación pudiendo ser de utilidad en otras materias de la titulación,
• la continuación de la implantación de una metodología activa en las asignaturas de Matemáticas consistente en la realización de miniproyectos con orientación multidisciplinar, como parte del trabajo en equipo de los estudiantes, iniciada en el PIE MATRA desarrollado por el GIE MAMI en el curso 2010-11.
• la mejora del sistema de evaluación continua en las asignaturas de Matemáticas, teniendo en cuenta los dos puntos anteriores.
• la elaboración de material docente en red asociado al curso de software matemático que pueda resultar útil para los estudiantes de otras titulaciones de la UPM.
• la continuación de la colaboración con el GIE ATANI (Acción Tutorial para Alumnos de las Nuevas Ingenierías) en la concepción y desarrollo de proyectos de ingeniería multidisciplinar que motiven al estudiante de primer curso conectando las materias básicas de su formación con la práctica profesional.

La MOTIVACIÓN para proponer los objetivos anteriores se detalla a continuación:

El perfil del egresado de la titulación de Grado en Ingeniería Civil es el de un profesional con una amplia formación científica, tecnológica y socioeconómica, preparado para su ejercicio en el desarrollo y aplicación de las tecnologías en el ámbito de la Ingeniería Civil.

Entre las competencias generales relacionadas con los objetivos de la titulación se encuentran las siguientes: utilizar programas informáticos y tecnologías de la información, trabajar en equipo y emplear métodos de abstracción, análisis y síntesis.

En cuanto a las competencias específicas, una de ellas es adquirir conocimientos básicos sobre el uso y programación de los ordenadores, sistemas operativos, bases de datos y programas informáticos con aplicación en Ingeniería.

Por otro lado, el software matemático es una herramienta útil para afianzar los conceptos teóricos, imprescindible en muchos casos para resolver problemas reales de la práctica profesional. El ordenador puede convertirse en un laboratorio matemático que posibilita experimentar, visualizar geometrías y problemas complicados, desarrollar la intuición, conjeturar, comprobar y en ocasiones, demostrar.

Debido al gran número de estudiantes matriculados en primer curso y a los medios humanos y materiales de los que dispone el centro, hasta el momento no ha resultado posible organizar adecuadamente prácticas con ordenador en las asignaturas de Matemáticas.

La intención de este proyecto es solventar este problema utilizando software libre. El adjetivo libre, en este caso, implica que los usuarios pueden ejecutar, modificar y redistribuir el software. Una buena fuente de software libre son los programas realizados bajo la licencia pública general de GNU (General Public License GNU ó GPL GNU), como Octave, Maxima, Ghostview, Ghostscript, Gimp, etc. También resulta muy interesante el software SAGE, bajo licencia GPL, front-end (parte del software que interactúa con los usuarios) para varios sistemas de álgebra computacional (CAS) libres.

GNU es un proyecto originado en el sistema operativo creado en 1984 por Richard Stallman, un antiguo empleado del MIT (Massachusetts Institute of Technology, EEUU) cuyo objetivo fue desarrollar un sistema operativo completamente libre -ver www.gnu.org-. GNU es un acrónimo recursivo que significa “GNU’s not Unix”. El sistema operativo GNU es similar a Unix técnicamente, pero libre.

FASES

Detallamos las fases previstas para la ejecución del proyecto, distinguidas por semestres, más la fase de difusión. La fase de evaluación se describe más adelante en el apartado correspondiente.

1er semestre curso 2011-2012.

Formación de becarios de apoyo. Los becarios seleccionados realizarán el curso que ofrece el ICE de la UPM sobre Moodle, con el  fin de que puedan colaborar en la gestión de la docencia de las asignaturas implicadas en el proyecto, las cuales dispondrán de un espacio propio en la plataforma virtual educativa UPM.

Una vez familiarizados los becarios y los estudiantes con la plataforma virtual de la UPM y el entorno Moodle,se desarrollarán paralelamente las dos líneas de proyecto en las asignaturas Matemáticas I y Matemáticas II.  

Curso en línea de software matemático:

Con la organización de este curso se pretende:

1.- Mostrar al alumno las posibilidades del software libre para aplicaciones científicas, eligiendo el más adecuado para cada rama de las Matemáticas.

2.- Utilizar el software elegido como apoyo a las clases presenciales de Matemáticas I y Matemáticas II para la resolución de problemas prácticos.

3.- Evaluar el aprovechamiento del curso a través de cuestionarios auto-generados en la plataforma Moodle y cuestiones breves en exámenes de convocatorias oficiales, que formarán parte de la evaluación continua de las asignaturas implicadas.

4.- Elaborar material docente accesible en red. Creación de un curso virtual en Moodle. Documentos en formato PDF necesarios para el aprendizaje y manejo del software matemático correspondiente. Programas ejemplo, con la resolución de algunos problemas de las asignaturas de Matemáticas.

Organización y desarrollo de miniproyectos en las asignaturas Matemáticas I y Matemáticas II a través de su espacio virtual en Moodle. De acuerdo con la experiencia del curso 2010-11 en el marco del PIE MATRA:

1.- Información inicial. Organización de los grupos. Validación de temas de proyecto.

2.- Guía a distancia para la realización de los proyectos a través de la plataforma virtual educativa UPM.

3.-  Evaluación de proyectos. Los criterios de evaluación se centrarán en valorar el grado de adquisición de las competencias generales de Matemáticas establecidas como objetivo en dichas asignaturas. De manera añadida, se valorarán ciertas competencias generales del modelo educativo UPM como: trabajar en equipo, expresarse con rigor y claridad en la propia lengua y en una segunda lengua, organizar y planificar adecuadamente, manejar las TIC, etc.

La calificación obtenida podrá ser tenida en cuenta en las dos asignaturas del semestre.

4.- Selección de un proyecto por asignatura para premio. Se establecerá un premio al mejor proyecto en cada asignatura, relacionado con la formación en Ingeniería Civil, para fomentar la competitividad sana entre los estudiantes, y dado que es probable que diversos equipos trabajen en temas similares.

2º semestre curso 2011-2012.

Curso en línea de software matemático:

5.- Manejo avanzado del software, de manera que el alumno sea capaz de poner en práctica los métodos aprendidos en la asignatura de Estadística y Cálculo Numérico a través de programas sencillos.

6.- Evaluación del curso a través de cuestionarios auto-generados en la plataforma Moodle.

7.- Elaboración de material docente accesible en red. Continuación del curso virtual.

8.- Profundización en el uso del software en problemas más complejos para aplicarlos en otras asignaturas de la titulación.

Resultados esperados del curso en línea de software matemático:

La organización de un curso en la plataforma virtual de la UPM de software matemático libre con el que los alumnos puedan trabajar en las asignaturas de Matemáticas, entre otras, contribuiría en gran medida a la mejora del aprendizaje de las mismas y a la adquisición de algunas de las competencias establecidas como objetivo de la titulación. Al ser un curso totalmente en línea, se fomenta el uso de Internet y de la plataforma Moodle, lo que requiere una participación activa por parte del alumno, que verá reforzados sus conocimientos en el manejo de la mencionada plataforma.

Resultados esperados de la organización y desarrollo de miniproyectos:

La realización de proyectos multidisciplinares en equipo, que combinen varias de las materias básicas de la titulación, refuerza la orientación práctica de las enseñanzas, puesto que una de las principales actividades en la Ingeniería y la Arquitectura es la concepción y la ejecución de un proyecto como respuesta a un problema concreto. Aplicar un enfoque multidisciplinar desde las primeras etapas del programa formativo, mejoraría la calidad del proceso de enseñanza-aprendizaje, permitiendo al estudiante tener una visión de conjunto que integrase su formación en materias básicas con la práctica profesional.

Resultados generales esperados

El GIE MAMI ha desarrollado hasta el momento tres proyectos de innovación educativa financiados por la UPM, relacionados con la adquisición y evaluación de competencias transversales en la Ingeniería y la Arquitectura relacionadas de manera esencial con las Matemáticas, que ha mejorado los resultados del aprendizaje y ha contribuido a la motivación de los estudiantes para su formación futura. Todo ello se ha reflejado en las memorias de dichos proyectos (salvo la del PIE MATRA aún no realizada por estar vigente en el presente curso académico).  

A modo de ejemplo, en el proyecto SAM (Seguimiento y Autoevaluación en Matemáticas) llevado a cabo en tres centros de la UPM en el curso académico 2006/07, resulta especialmente llamativa la mejora conseguida en la asignatura Álgebra Lineal de la EUIT Obras Públicas, en la que la tasa de presentados sobre matriculados se duplica, llegando al 80% aproximadamente, y la de aprobados sobre matriculados se triplica, alcanzando alrededor de un 60%.  

 Fase de difusión.

La difusión de los resultados del proyecto se realizará a través de los siguientes medios:

• Accesibilidad al material docente en red elaborado en el proyecto con la finalidad de utilizarlo en otras titulaciones de la UPM.
• Publicación en la web del centro de la convocatoria de premio al mejor miniproyecto en las asignaturas implicadas en este proyecto y de los resultados de la misma.
• Publicación en la web de la UPM de la memoria final del proyecto.
• Presentación de una comunicación en algunos de los congresos de innovación educativa que se celebren a partir de 2012.

EVALUACIÓN

 La consecución de los objetivos del proyecto se evaluará a través de:

• Valoración de los resultados académicos en las asignaturas implicadas en el proyecto, incluyendo los porcentajes de:

           -   aprobados sobre presentados,

-   aprobados sobre matriculados,

-   presentados sobre matriculados.

• La comparación directa de los resultados académicos en el curso 2011/2012 con los del curso 2010/2011.
• Las estadísticas proporcionadas por la plataforma virtual Moodle, referentes al seguimiento de los alumnos del curso virtual.
• Análisis de los resultados de encuestas de satisfacción que realizarán los alumnos y los profesores al final de cada uno de los semestres académicos.

 Todo ello se reflejará en la memoria final de actividades del proyecto.