El grupo de innovación educativa, retoma sus trabajos anteriores en la búsqueda de metodologías activas de enseñanza-aprendizaje en matemáticas, concretamente experimentando con el método de aprendizaje basado en proyectos, para implementarlo en el segundo semestre con alumnos de primer año de la EIAE. El proyecto que a continuación relatamos nos va a permitir:

• Relacionar varias asignaturas de matemáticas, y éstas con otras áreas de conocimiento.
• Aumentar el trabajo colaborativo por parte de los alumnos.
• Aprender a manejar programas de cálculo simbólico
• Fomentar la planificación y organización de su propio trabajo
• Añadir una componente práctica a las enseñanzas teóricas que reciben en la titulación de grado que les ayude a comprender mejor los conceptos trabajados en clase
• Aumentar su motivación

El proyecto consiste en el diseño de sistemas sencillos de control utilizando los elementos de construcción de robots Lego MindStorm Nxt. El software básico de Lego se sustituiría por Matlab con las extensiones ECRobot para que se ajuste más a la realidad del diseño de sistemas de control. Los alumnos, en pequeños grupos, realizarían un proyecto, como por ejemplo un robot autónomo que tiene que encontrar la salida de un laberinto, o un sistema que controle la estabilidad de un péndulo invertido. Al final del proyecto se realizaría una competición entre los diversos equipos para ver quién ha resuelto mejor el proyecto de control planteado.

Las áreas de conocimiento involucradas son: Álgebra Lineal, Ecuaciones Diferenciales, Mecánica, Informática y Control de Sistemas Dinámicos. El conjunto Lego/Matlab permite al alumno la realización del proyecto completo: la parte mecánica y la parte informática de manera sencilla y sin requerir conocimientos específicos en electrónica o en sistemas de tiempo real.

Por otra parte, el grupo de innovación educativa impartió docencia, durante el curso 2010/11 en las asignaturas de matemáticas del primer curso del Plan 2002 ITA (Ingeniero Técnico Aeronáutico),  plan a extinguir de la EUITA (Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Aeronáutica). En el curso pasado se redujeron una tercera parte las clases presenciales, apoyándose en recursos y materiales alojados en la red. En el curso 2011/12 tenemos el propósito de abandonar la enseñanza semipresencial a cambio de elaborar un curso completamente virtual de la asignatura de Álgebra Lineal. Pensamos que la interacción con la Red dentro del proceso educativo, no sólo constituye un procedimiento de aprendizaje y una forma de fluir el conocimiento entre todos los protagonistas, sino que también debe contribuir al desarrollo de competencias y formación para el futuro profesional.

La utilización de las TIC nos permite, a través de las plataformas virtuales de enseñanza-aprendizaje, estar en contacto con el estudiante y facilitar su aprendizaje sin necesidad de utilizar una manera presencial y síncrona. Lo que posibilitará, a aquellos que no hayan superado las asignaturas de matemáticas de primer curso del antiguo plan de estudios, seguir las disciplinas y adquirir las competencias necesarias para enfrentar las evaluaciones con éxito aunque ya no se imparta docencia de manera presencial. De esta forma también intentamos mejorar la compatibilidad del estudio de asignaturas repetidas con los de asignaturas de cursos superiores que el alumno cursa por primera vez.

Con todo esto pretendemos fomentar el trabajo autónomo:

• Facilitando el autoestudio y la autoevaluación de los alumnos.
• Incrementando los recursos docentes que pueden utilizar.
• Estimulando su propia capacidad de aprendizaje.
• Perfeccionando sus procedimientos de búsqueda de información.

Los materiales a utilizar desde las plataformas virtuales serían: guías didácticas de las asignaturas, material bibliográfico (físico y virtual), procedimiento y temporalización del estudio, indicaciones didácticas, recursos para la nivelación de conocimientos, colección de problemas con y sin solución, pruebas de autoevaluación, presentaciones audiovisuales sobre conceptos matemáticos, simulaciones, enlaces a páginas significativas, etc. El carácter y las particularidades de cada tema harán necesario un tipo de material u otro.

Además, el grupo de innovación educativa, con la idea de que la participación activa del alumno en la enseñanza es un proceso que va más allá de las asignaturas de matemáticas, también participa y lo seguirá haciendo, en el proyecto de acogida y orientación al alumno que la EIAEdesarrollará el próximo curso. Este proyecto prevé tres líneas de acción: plan de acogida para todos los alumnos de nuevo ingreso antes del inicio de curso; plan de acción tutorial en el primer semestre, y plan de mentorías para los alumnos de nuevo ingreso que lo deseen y durante todo el curso académico. También este curso, algunos de los miembros de este GIE van a participar en el proyecto intercentros: “Sistema de información para captación y orientación al alumno de las UPM”.

Por todo lo anterior, la relación de objetivos concretos quedaría:

1. Diseño de sistemas sencillos de control utilizando los elementos de construcción de robots Lego MindStorm Nxt., aplicando contenidos de las asignaturas de Matemáticas I, Matemáticas II, Mecánica e Informática del primer curso del grado impartido en la EIAE.
2. Creación, desarrollo y puesta en práctica de un curso no presencial en la asignatura de Álgebra Lineal del Plan 2002 ITA.

La asignatura Álgebra Lineal (4,5 créditos LRU), pertenece al primer curso del actual plan de estudios de la EUITA y se espera un número cercano a 150 alumnos.

El diseño de sistemas sencillos de control se llevará a cabo durante el segundo semestre, una vez hayan sido superados la mayor parte de los contenidos necesarios para la comprensión global del proyecto. Se pondrá en práctica, a título experimental, con 40 alumnos.

Fase A. Realización del curso virtual de la asignatura de Álgebra Lineal

Durante los meses de junio, julio y agosto se realizaría todo el material necesario, para que al principio de curso estuviera disponible, y así poder iniciar la asignatura de Álgebra Lineal correspondiente al primer semestre de la EUITA. De esta forma, estarían visibles en las plataformas elegidas: las guías didácticas de las asignaturas, el material bibliográfico físico y virtual, los procedimientos y la temporalización del estudio, las indicaciones didácticas, los recursos para la nivelación de conocimientos, la colección de problemas y las pruebas de autoevaluación.

También durante los días 5 y 6 de septiembre se pone en marcha el plan de acogida de la EIAE con el que colaboramos, así como el plan de acción tutorial y de mentorías.

Fase B. Seguimiento de las asignaturas del primer semestre

Desde los meses de octubre hasta enero, y con la ayuda de las tutorías virtuales, la contabilización de visitas a la plataforma, la contabilización de las pruebas de autoevaluación realizadas,  se haría un seguimiento de la utilización del curso virtual.

Ese primer semestre también servirá para la preparación de las actividades del diseño de sistemas sencillos de control utilizando los elementos de construcción de robots Lego MindStorm Nxt: elección de actividades, material explicativo de las mismas, temporalización y formas de evaluación.

Fase C. Evaluación del trabajo realizado en el primer semestre

A lo largo del mes de febrero, una vez finalizado el primer semestre y después de conocer los resultados académicos obtenidos por los alumnos en la asignatura de Álgebra Lineal, habría reuniones de todos los profesores implicados en el proyecto para evaluar y reflexionar sobre el resultado de la experiencia. Se valoraría el uso y satisfacción de los alumnos de la EUITA ante el nuevo material expuesto en la Red (rasgos cualitativos), y su rendimiento ante las pruebas de evaluación (rasgos cuantitativos).

Fase D. Puesta en práctica del método de aprendizaje por proyectos.

Durante el segundo semestre se pondrían en práctica los proyectos de sistema de control mencionados anteriormente. Esto exige un contacto presencial con los grupos no inferior a 3 horas por semana y grupo, para lo cual contaríamos con la participación de 4 profesores del GIE.

Fase E. Evaluación del trabajo realizado en el segundo semestre

Por ser la primera vez que se lleva a cabo este proyecto, la evaluación que se haga de él al finalizar el semestre será vital para poder decidir si se amplía a la totalidad de los alumnos en años futuros y cómo se haría. 

Los indicadores que servirán de base para el análisis serán

1. Encuestas de opinión dirigidas a los alumnos que hayan trabajado en el diseño de sistemas sencillos de control utilizando los elementos de construcción de robots Lego MindStorm Nxt, indagando sobre la utilidad de la aplicación.

1. Informes realizados por los profesores implicados en el método de aprendizaje por proyectos, para tener una idea de la carga de trabajo que implican este tipo de procedimientos.

1. Evaluar la utilización por parte de los alumnos de la asignatura virtual Álgebra Lineal, con encuestas de opinión, con la contabilización de sus accesos a los materiales expuestos en la red, y las tasas de éxito y de abandono de la asignatura.

1. Informes realizados por los profesores implicados en la impartición de la asignatura virtual, para tener una idea de la carga de trabajo que implican este tipo de proyectos.