1. Creación de prácticas virtuales de Física para el alumnos de primer curso que se incorporan en octubre o con carencias formativas.

Con intención de estimular a los alumnos en el aprendizaje de la Física se pretende aumentar la disposición de nuevos vídeos interactivos, completamente autocontenidos, para que sean los alumnos los que puedan realizar unas prácticas sencillas, a partir de unas guías y unos vídeos en los que se realiza la experiencia pero en los que se puede visualizar los instrumentos de medida de modo que el alumno puede tomar los datos del vídeo y con ellos hacer los cálculos para realizar la práctica y comprobar la ley Física en cuestión.

Este formato de práctica “virtual” es el utilizado en las prácticas propuestas en la anterior convocatoria y que fue valorada muy positivamente por los alumnos (http://hypatia.agricolas.upm.es/practicas/).

Además, al tratarse de material multimedia interactivo para alumnos de primer curso, podría resultar interesante solicitar su incorporación al material existente en los entornos de Punto de Inicio y Curso Cero del OpenCourseWare (OCW).

2. Elaboración de libros electrónicos (“e-book”) con material interactivo, problemas y test de autoevaluación.

Pensamos que con el material audiovisual que se ha generado en los anteriores proyectos, así como el material que se pretende elaborar en el actual, tenemos ya un volumen suficiente para desarrollar libros multimedia.

Muchos estudiantes nos piden poder recoger todo el material en un único volumen. Pensamos que un libro electrónico multimedia es el formato adecuado para recoger todo el trabajo y generar nuevos contenidos. El libro tendrá el siguiente formato.

1. Una breve introducción teórica, que permita al alumno situarse en el problema.

2. Añadiremos el material multimedia de las prácticas y las simulaciones desarrolladas, que permitan al alumno afianzar sus conocimientos y trabajar con los conceptos.

3. Por último queremos desarrollar tests de autoevalución, para que sean capaces de evaluar sus avances en el conocimiento del tema.

3. Creación de material interactivo para simular prácticas de montajes no disponibles en el laboratorio de Física, a partir de Easy Java Simulations.

Por último, como contribución al acercamiento entre la parte teórica y la parte experimental en el estudio de la materia de Física, proponemos la preparación de un material interactivo que simule experimentos o fenómenos físicos de manera virtual, que por su complejidad o coste no está disponible en el laboratorio de Física. Además, este tipo de simulaciones permite modificar el experimento hasta situaciones que serían irrealizables en la realidad, modificando los valores de los parámetros que superarían las capacidades de los instrumentos de laboratorio o creando situaciones ficticias pero de interés pedagógico.

Por otra parte, el hecho de que sea interactivo hace que el material sea más atractivo para el alumno y, fundamentalmente, le permite experimentar por sí mismo un fenómeno físico modificando todos  los parámetros  del experimento, además de poder hacer todas las experiencias que deseen sin limitación de tiempo y en cualquier lugar.

Para la realización de este material se requiere un software específico pero bajo licencia GNU GPL. Se trata de una herramienta desarrollada en Java con fines pedagógicos de libre distribución (http://www.um.es/fem/Ejs/). Además, por estar basada en lenguaje Java, es compatible con cualquier plataforma hardware que soporte Java 2. Para crear estas nuevas simulaciones un profesor del GIE ha asistido a un curso organizado por el ICE de la UPM en el que se impartieron los conocimientos básicos y necesarios para crear simulaciones de complejidad media. Como ayuda para el desarrollo de estas simulaciones se ha presupuestado algunos libros con ejemplo de código ya desarrollado.

1. Creación de sencillas prácticas virtuales de Física para el alumnos de primer curso que se incorporan en octubre o con carencias formativas.

La primera fase de esta acción corresponde a la grabación de los vídeos de las prácticas seleccionadas para tal fin. Para la realización de estos vídeos el GIE dispone ya de una cámara de alta resolución y su correspondiente trípode, de un micrófono direccional, de un sistema de iluminación y del equipo informático (hardware y software) para su edición. 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. 

Dado que sería necesario montar nuevas prácticas sencillas (para que no sean demasiado complejas para este tipo de alumnado), esta fase inicial podría durar varios meses. Para el montaje de algunas prácticas sería necesario ciertos elementos nuevos como algunos dinamómetros, cables, filtros para los focos, etc., que hemos presupuestado dentro del capítulo de Material fungible.

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. Esta 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 posee un equipo iMac 27” de altas prestaciones para el manejo de imágenes de alta resolución. Para la edición también se dispone de un software específico que permite realizar un pequeño tratamiento de las imágenes y disponga de las herramientas adecuadas para una adecuada edición, como es el Adobe Premier

Por último, la creación de la aplicación Web, a partir de estos vídeos, en la que el alumno pueda controlar el avance del vídeo, descargarse la tabla de datos a rellenar, y otro tipo de ayudas para la realización de la práctica, se realizará también con un software específico, que permita trabajar también con animaciones Flash y edición de páginas Web. El paquete Adobe Web Premium está especialmente concebido para esta finalidad. Este software está disponible en nuestro grupo de innovación. 

Este material, junto el elaborado en la anterior convocatoria pretende ser ofertado en otros entornos educativos más abiertos y de carácter más general como son el  Punto de Inicio y OpenCourseWare (OCW).

Para su mayor difusión, 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 preparará la traducción para realizar posteriormente una grabación del audio en versión inglesa. 

Con este material se espera, por una parte, que los alumnos adquieran más experiencia con la Física y le permita asimilar más fácilmente los conceptos y leyes explicados en las clases de teoría. Y por otra parte, con la audición en inglés se espera que los alumnos aprendan vocabulario y expresiones en inglés relativos a dispositivos experimentales.

2. Elaboración de libros electrónicos (“e-book”) con material interactivo, problemas y test de autoevaluación

La primera fase de la elaboración del libro, es el diseño general del libro electrónico. Inicialmente pretendemos usar el software “IBooks Author”. Este programa es gratuito y está diseñado para generar libros multimedia para el dispositivo “Ipad”. (Para poder probar el material en el Ipad, se ha solicitado en el apartado “Otros conceptos” el presupuesto económico de un Ipad). Pretendemos trabajar con el software “IBooks Author” porque está desarrollado específicamente para generar libros multimedia y se puede obtener de manera gratuita. Pero no se descarta poder elaborar el libro en otros formatos (e-pub, …).

Comenzaremos adaptando el material del que ya disponemos al formato adecuado para el libro electrónico del Ipad. Seguiremos generando la parte teórica de introducción, siempre que podamos añadiendo material interactivo. Por último se generarán los contenidos de autoevaluación con las Tools propias del software específico.

Por otro lado, al impartirse por primera vez en los planes de grado una nueva asignatura relacionada con el área de Matemáticas, " Control Estadístico de Procesos".  Hemos creido conveniente la elaboración de un e-book para el seguimiento de la misma, por diferentes motivos:Es una asignatura de tercer curso, por lo que el número de alumnos es  más bajo,  lo que facilita la interacción entre el alumno y el profesor y permite comprobar  la efectividad del aprendizaje mediante el uso de  libros electrónicos.

Además, la asignatura se va a impartir toda ella en aulas de informática y con software especifico de la misma, por lo que creemos que un e-book facilitará al alumno un trabajo auto-didacta, de gran utilidad para su fúturo.  La fase de montaje del libro tendrá una duración estimada de tres meses. Como apoyo para esta labor se ha presupuestado la compra de material bibliográfico al respecto.

3. Creación de material interactivo para simular prácticas de montajes no disponibles en el laboratorio de Física, a partir de Easy Java Simulations.

Este apartado del proyecto será realizada por los profesores del Grupo de Innovación con más experiencia en temas de simulaciones y aplicaciones Java (los profesores Javier Galeano y Juan Manuel Pastor).

Como este tipo de tarea requiere una parte de programación de las ecuaciones correspondientes, se irá realizando simulación a simulación, a lo largo de todo el curso. Una vez se tienen definidas las variables y las ecuaciones, y planteados todos los objetos y elementos necesarios para la simulación, se pasará al diseño de la pantalla de simulación, con los elementos de la animación y su correspondiente programación. El tiempo estimado para la realización completa de cada simulación es de unos dos meses.

Tanto para el diseño de los objetos que se utilizarán en la simulación, como en el diseño de las aplicaciones Web anteriores será de gran utilidad una tableta digitalizadora propia para este tipo de tareas que dispone ya el grupo de Innovación.

Con este material esperamos motivar al alumno para "experimentar" con fenómenos físicos (aunque sea de manera virtual) y, consecuentemente, que el alumno descubra de primera mano el significado de los términos de una ley física.

Las prácticas virtuales elaboradas conforme al proyecto de innovación educativa de la pasada convocatoria sirvieron para que los alumnos que se incorporaron en el mes de octubre pudieran realizar, a través de vídeos, algunas prácticas de Mecánica que ya habían realizado sus compañeros. Al finalizar la realización de estas prácticas virtuales se les pasó una encuesta para evaluar su grado de satisfacción y consecución de los objetivos. El resultado de esta encuesta anónima fue  generalmente muy positivo.

Las prácticas virtuales que se alojarán en la plataforma Moodle llevarán una pequeña encuesta de evaluación, por parte del alumno, para que muestre su satisfacción, tanto en el uso de la correspondiente herramienta como en el grado de aprendizaje conseguido con dicha herramienta.

En cuanto a la evaluación de los problemas prácticos reales en formato vídeo y 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.

Respecto a las simulaciones con Easy Java Simulation, al tratarse de un recurso de libre acceso a los alumnos, se intentará pasar una encuesta  de satisfacción al finalizar el curso en la que se les preguntará tanto por la utilidad de estas herramientas informáticas interactivas como por aportación de las prácticas en su formación.

Además, también van a estar disponibles en la página Web del GIE, de modo que igualmente solicitaremos comentarios para su evaluación.

Igual que se ha hecho con las prácticas virtuales realizadas en la convocatoria anterior de proyectos de innovación se presentará tanto el material audiovisual de las prácticas como las simulaciones de experimentos con Easy Java Simulation en el concurso Ciencia en Acción, en la convocatoria de 2013. Además 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

Además, se intentará 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 mp4 a varios  congresos nacionales e internacionales de educación, como el  EDULEARN o el Multimedia in Physics Teaching and Learning  de la European Physical Society.