Los profesores que forman el Grupo de innovación educativa en tecnologías eléctricas y automática de la ingeniería rural, GIETEAIR de ahora en adelante, realizan su actividad docente principal en las asignaturas de las materias de ingeniería eléctrica, ingeniería hidráulica e ingeniería de la mecanización agraria. Estas materias están presentes en las titulaciones de la ETSI Agrónomos que siguen:

-          Graduado en Ingeniería y Ciencia Agronómica.

-          Graduado en Ingeniería Alimentaria.

-          Graduado en Ingeniería Agroambiental.

-          Ingeniero Agrónomo.

Conviene tener presente que en la formación de los ingenieros debe contemplarse el hecho de que en su actividad profesional deben resolver problemas que se presentan entorno a máquinas, instalaciones y sistemas que deben funcionar adecuadamente. Para ello deben conocer la teoría de los principios que aplican y también el uso de las aplicaciones y tecnologías que de ellos se derivan.

Las materias arriba mencionadas tienen un marcado carácter de aplicación práctica. Como consecuencia, los contenidos tienen, sin menospreciar la indispensable componente teórica o de análisis, una componente práctica y experimental importante.

Los contenidos prácticos de las asignaturas relacionadas con GIETEAIR suelen tener las siguientes misiones:

-          Presentar mediante evidencia experimental determinados fenómenos o problemas a resolver, que se analizan mediante desarrollos teóricos. Y viceversa, comprobar o validar experimentalmente determinados análisis o planteamientos teóricos.

-          Determinar experimentalmente parámetros de modelos analíticos, semianalíticos o empíricos. Es frecuente que dichos parámetros representen características físicas o constitutivas de elementos, partes de sistemas,…

-          Aplicar herramientas matemáticas e informáticas en la resolución de problemas y casos. El estudiante las aplica con fines de proyecto, análisis del funcionamiento, elaboración de estrategia de control y/o predicción del resultado. A través del dominio en el uso y la aplicación de estas técnicas, el estudiante adquiere habilidades que le capacitan para poder actuar con eficacia ante problemas, mejorando así sus competencias.

Tal vez por motivos de diversa naturaleza, como los relacionados con la normativa de evaluación, la división del grupo en subgrupos, participación del profesorado,… con frecuencia los estudiantes han disociado el aprendizaje de los contenidos teóricos y el de los contenidos prácticos. Los resultados obtenidos en las pruebas de evaluación así lo han venido poniendo de manifiesto. No menos cierto es que, de los resultados de las encuestas sobre egresados de la UPM, se desprende la opinión de que es interesante incorporar más prácticas externas. El presente proyecto asume parcialmente este objetivo, aunque sólo en una pequeña parte. Pretende elaborar y/o recopilar material documental gráfico y audiovisual sobre máquinas, instalaciones y sistemas reales e incorporarlo a los desarrollos del proyecto. El objetivo es el de extender la relación entre la teoría y la práctica del ámbito de la docencia a su aplicación en el mundo profesional.

Por otra parte, en las sociedades consideradas avanzadas, aquellas que bien desarrollan componentes tecnológicos o bien son capaces de adquirirlos, la mayor parte del valor añadido que proporciona el desarrollo tecnológico se localiza en el ensamblaje de dichos componentes y en el desarrollo del código o programas informáticos que dotan al conjunto de la capacidad para resolver un determinado problema. Así, puede decirse que es la forma en la que se usan los componentes tecnológicos, idénticos y accesibles para todos, los que proporcionan valor. A modo de ejemplo, el conocimiento de que un fenómeno puede modelarse a través de una ecuación diferencial, por un lado, y la capacidad de resolverla y de analizar sus resultados, por otro, puede ser el aspecto clave que posibilita el que  determinado componente tecnológico genere valor añadido o no. El aprendizaje del conocimiento de los principios y leyes básicas relativas a la naturaleza del problema, y, aunque pudiera parecer contradictorio, sin perder su carácter de aplicación práctica, es la base sobre la que ha de asentarse el desarrollo tecnológico. El aprendizaje no ha de perder de vista los aspectos teóricos como los aplicados. Por otra parte, la docencia de los aspectos tecnológicos y novedosos ha podido enfocarse superficialmente, sin dificultad alguna, es decir, de forma descriptiva. Y los estudiantes, en general, han considerado atractiva la asignatura correspondiente. Por el contrario, el enfoque profundo de la docencia de los aspectos tecnológicos se topa con obstáculos, puesto que requiere que el estudiante tenga, por un lado, un conocimiento importante de la naturaleza de la tecnología, de la técnica y del problema a resolver y, por el otro, capacidad de análisis de la solución. A diferencia del enfoque superficial, el enfoque profundo no suele ser atractivo. Ante esta circunstancia, el uso de las tecnologías WEB es una oportunidad para intentar hacer atractivo el enfoque profundo.

Respecto a la innovación educativa, es frecuente que esta se haya desarrollado y extendido hacia la innovación en tecnología, a través del desarrollo de herramientas informáticas y plataformas de aprendizaje. Sin embargo, para los desarrollos del presente proyecto se toma como marco de referencia la intención de que la innovación se centre en el proceso de aprendizaje, así como en la evaluación del binomio calidad-coste, este último en tiempo de dedicación, para lograr el mismo. La innovación en tecnología pues quedará supeditada a las necesidades que aparezcan en relación con los desarrollos.

Los objetivos de este proyecto de innovación educativa (PIE) versan sobre la idea central de hacer más fácil el aprendizaje de los contenidos prácticos y su relación con los contenidos teóricos de las asignaturas propias de las materias arriba mencionadas. Consecuentemente, la evaluación del coste del aprendizaje y de los resultados del mismo ha de formar también parte de dicha idea central. Los objetivos específicos del proyecto son:

-          Previamente a la realización de la práctica, adquisición por parte del estudiante de los contenidos considerados esenciales para el aprovechamiento de la misma. Para conseguir el aprovechamiento, el estudiante debe familiarizarse con la/s máquina/s, la instalación, el proceso, la instrumentación, la metodología,… sobre los que versará o serán usados durante la práctica. Se pretende que el estudiante, debido a que, en el momento de la práctica, es ya capaz de distinguir lo relevante de lo accesorio, pueda centrar su atención en los aspectos relevantes.

-          Proporcionar el medio en el que el estudiante pueda discutir con sus compañeros de curso, grupo, subgrupo,… la interpretación de los resultados que obtenga como consecuencia del análisis a posteriori de los datos tomados durante la realización presencial de la práctica.

-          Relacionar los resultados obtenidos en la práctica con los contenidos teóricos y analíticos pertinentes. La evaluación, en sus diversas modalidades, puede ser aquí la herramienta básica para llevar a buen fin este objetivo.

-          Evaluación de los conocimientos y habilidades adquiridos por el estudiante. Se considera de interés el que el estudiante incluya además de la respuesta a las preguntas, su nivel de confianza en la propia respuesta que ha dado.

La Universidad Politécnica de Madrid tiene la Plataforma Institucional de Telenseñanza para los Estudios Oficiales (UPM-PITEO), implementada en Moodle, LMS (learning management system) de código abierto. Dicha plataforma sigue evolucionando y en la actualidad cuenta con las herramientas, convertibles en actividades, que siguen: base de datos, chat (comunicación síncrona), consulta, cuestionario, diario, encuesta, encuesta configurable, foro (comunicación asíncrona), glosario, hot potatoes quiz, lección, SCORM (Sharable Content Object Reference Model), Taller, Tareas, Wiki. La Plataforma, en principio, se considera suficiente para llevar a cabo los desarrollos del proyecto. No obstante, caso de considerarse necesario, se contaría con aplicaciones en servidores propios o ajenos.

En varias de las herramientas citadas pueden incluirse o, en su defecto, vincularse a una página WEB externa a UPM-PITEO representaciones virtuales y las simulaciones interactivas, tales como las realizadas sobre flash con actionscript o similar, los applets, como los de de Java, Matlab, EJS, Modelica,… y otros.

Miembros de GIETEAIR tienen experiencia en elaboración de objetos SCORM y su aplicación a la docencia.

1.       Puesta en marcha.

Se concretará el marco en el que se desarrollarán las asignaturas. En principio, las asignaturas a las que se dirigen los desarrollos del presente PIE son aquellas en las que los participantes en el presente proyecto son profesores y las que tienen su comienzo en el curso académico 2012-13 y siguientes, es decir, las de tercer curso y siguientes de los grados adaptados al Espacio de Europeo de Educación Superior (EEES). No obstante, los desarrollos pertinentes también se aplicarán a las asignaturas de segundo curso, en el que hay asignaturas que imparten profesores miembros del PIE, y a las de la titulación de Ingeniero Agrónomo, titulación en extinción.

Determinados desarrollos requerirán contar con un grupo de control, formados por estudiantes tal vez elegidos al azar, que permita objetivamente contrastar si un determinado desarrollo del PIE ha tenido efectos positivos en el aprendizaje. Dicho grupo de control no tiene porqué ser invariable durante el curso, ya que para que los estudios basados en la evidencia sean válidos deben contemplar la aleatoriedad. El establecimiento de los grupos de control requiere conocer los grupos a impartir y el número de estudiantes por grupo.

2.       Elaboración y/o adaptación de materiales.

Deberán elaborarse simulaciones y representaciones virtuales interactivas específicas de cada práctica. A pesar de la especificidad, el planteamiento y las herramientas a usar serán comunes, con objeto de aprovechar e integrar los recursos con los que cuente el proyecto. A continuación se muestra un borrador de ficha tipo para cada simulación o representación virtual a resolver.

Asimismo, en esta fase deberá elaborarse el material de evaluación y autoevaluación que permita determinar si el estudiante ha adquirido las competencias consideradas necesarias para aprovechar la práctica. Deberán elaborarse pruebas específicas para llevar a cabo la evaluación. Igualmente, a pesar de la especificidad propia de cada práctica, se adoptarán planteamientos y criterios comunes.

3.       Diseño de estudios específicos para evaluación del rendimiento de los cambios introducidos en la práctica docente.

Esta fase dará lugar a resultados de interés si se apoya en datos objetivos obtenidos mediante la aplicación de procedimientos rigurosos. Esta es la fase del proyecto clave de cara a la difusión de resultados.

Se intentarán incluir todos los aspectos relacionados con el proceso de aprendizaje, desde la formación previa del estudiante hasta las competencias adquiridas, pasando a través de la calidad de los materiales desarrollados y otros aspectos relevantes.

4.       Difusión de resultados.

En principio, dejando de lado los aspectos curriculares del profesorado, es lógico pensar que la difusión que tiene interés inmediato y aplicación directa será la que pueda realizarse en el seno de GIETEAIR, ya que permitirá tomar decisiones y plantear cambios sobre la docencia de las asignaturas en las que se incorporen desarrollos del proyecto. Esta difusión se realizará en las reuniones ordinarias del grupo.

A continuación, es el órgano de dirección de la ETSI Agrónomos la de la UPM, como responsable de las titulaciones, el siguiente escalón en el que la difusión de resultados podría tener cabida. Es precisamente ésta una obligación que adquieren los proyectos que obtienen subvención, ya que deben comunicar las diferencias respecto al proyecto inicial del Centro y las propuestas de continuación o mejora para cursos sucesivos.

La Universidad Politécnica de Madrid (UPM), debido a que las titulaciones que a su amparo se imparten tienen también un marcado carácter práctico e ingenieril, es otro agente que ha mostrado interés en la difusión de resultados. Así lo atestigua la obligación de publicar en abierto en su portal de innovación educativa la memoria de resultados del proyecto. Asimismo, la UPM organiza diversos congresos sobre innovación educativa (INECE y otros), en los que los miembros de GIETEAIR han comunicado con anterioridad resultados y que, en principio, podrían comunicar resultados relativos al presente proyecto.

Caso de que el proyecto pueda contar con becarios de colaboración, estos podrán difundir los resultados de sus actividades en los congresos de estudiantes. Asimismo, puesto que aparentemente la UPM camina hacia la publicación en abierto a través de la iniciativa Open Course Ware, los profesores también difundirán los materiales interactivos virtuales y audiovisuales fruto de los desarrollos del proyecto como parte del material docente de las asignaturas que imparten.

Por último, aunque no por ello lo menos importante, sobre todo desde el punto de vista curricular del profesorado, están las revistas indexadas. La problemática y objetivos que se plantean en el proyecto, relativos a las dificultades de relacionar teoría y práctica, son comunes en las titulaciones técnicas de muchas universidades del mundo. Por tanto, se difundirá revistas, cuyas temáticas sean pertinentes a la idea central y marco del proyecto, los resultados del proyecto.

Los desarrollos del proyecto tendrán un impacto positivo si:

-          se obtienen mejores resultados en el grupo o grupos en el que se aplica un desarrollo que en el grupo de control. El medio mas aceptado del que se dispone para tratar de determinar este aspecto es la pregunta de examen con las características que siguen: común a todos los grupos, que no incluya preguntas específicas de los desarrollos del proyecto, corregido por un tribunal único que desconoce la identidad del estudiante.

-          el estudiante se implica más en las actividades docentes tales como foros, elaboración de apuntes propios en Wikis,… Esta participación es fácil de medir, ya que la UPM-PITEO lo incluye. No obstante, se deberá ser cuidadoso con el posible efecto que tenga el incluir en las calificaciones la participación en este tipo de actividades.

-          se obtienen mejores resultados en las asignaturas que aplican las competencias de asignaturas previas en las que se aplicaron desarrollos del proyecto, tanto en las pruebas de evaluación del nivel de partida como en las de evaluación general. Esta evaluación, en lo que respecta al proyecto y sus participantes, sólo puede llevarse dentro del conjunto de las asignaturas que atañen a GIETEAIR y que están relacionadas con las materias mencionadas en los objetivos (ingeniería eléctrica, ingeniería hidráulica e ingeniería de la mecanización agraria).

-          los estudiantes incrementan el número de contribuciones originales a los proyectos o trabajos fin de carrera relacionadas con las materias objeto del proyecto. La determinación de este aspecto no es una tarea que pueda llevar a cabo un profesor ni que puede hacerse a corto plazo. Requiere de la colaboración e implicación de la dirección del Departamento de Ingeniería Rural, por ser el departamento en el que se desarrolla la actividad docente de las materias en cuestión, y de la dirección de la ETSIA.

-          el profesorado desarrolla la actividad docente con mayor satisfacción que antes de aplicar los desarrollos del proyecto. La dificultad radica en la obtención de datos objetivos, ya que la percepción sobre el trabajo realizado tiene carácter subjetivo. Además, es lógico pensar que el profesor estará satisfecho si se cumplen el resto de puntos.