A continuación se presentan los objetivos, metodologías y antecedentes de este Proyecto de Innovacion Educativa.

OBJETIVOS

Los objetivos de este Proyecto de Innovación Educativa son:

•          Mejorar los procesos de aprendizaje de los estudiantes de primeros y otros cursos, haciéndoles partícipes de un proyecto ilusionante, de carácter multidisciplinar en el que se aplican los conocimientos que están adquiriendo: Física (leyes de Kepler y órbitas), programación (desarrollo de páginas y aplicaciones web para mantener y actualizar la información del proyecto), electrónica, sistemas de comunicaciones, etc.

•          Implantar metodologías activas de aprendizaje entre los estudiantes de todos los cursos

•          Desarrollar un laboratorio de seguimiento y comunicación con satélites en las bandas de radioaficionados donde los estudiantes puedan realizar un trabajo práctico en el que reflejar sus conocimientos teóricos

•          Formar y evaluar competencias transversales: cursos sobre metodologías de gestión de proyectos, documentación de reuniones de trabajo y presentación de informes, talleres y seminarios de presentación de resultados, etc.

Como aspectos formativos transversales la actividad pretende que los estudiantes desarrollen capacidades para aprender: a resumir información, a organizar documentación, a elaborar presentaciones y presentarlas en público, a preparar ponencias y artículos en inglés, a trabajar en grupo, etc.

El número de estudiantes involucrados para la puesta en marcha de esta actividad durante esta edición será de aproximadamente 30.

MOTIVACIÓN Y METODOLOGÍA

Un CubeSat es un satélite cuyas dimensiones no pueden superar las de un cubo de 10 cm de lado y tiene un peso inferior a 1 kg. El tipo de carga útil a bordo de un CubeSat puede ir desde cámaras para observación de la tierra, misiones científicas, comunicaciones avanzadas hasta demostración tecnológica y calificación de componentes para vuelo. Para misiones de mayor complejidad, hay extensiones de esta estructura que dan lugar a las plataformas 2U (10x10x20 cm³) y 3U (30x10x10 cm³).

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El desarrollo de satélites basados en el estándar CubeSat es una actividad formativa de gran éxito que se realiza en muchas universidades de todo el mundo. El principal objetivo de las misiones de CubeSats es que los estudiantes adquieran experiencia práctica (hands-on) y capacidades de diseño y trabajo en grupo, asemejando la actividad realizada a la de un proyecto en la industria espacial (puede verse, por ejemplo, el caso del proyecto Delfi-C3 de la Universidad Técnica de Delft,o el Xatcobeo de la Universidad de Vigo). Un aspecto común a todos los proyectos de desarrollo de Cubesats es la motivación y el gran número de estudiantes que se involucran. En el caso particular de Delfi-C3 se ha creado una spin-off de éxito formada por los estudiantes que participaron en el proyecto.

A nivel formativo, cabe decir que la tecnología espacial es una materia multidisciplinar que engloba conocimientos de un gran número de áreas en la formación de un Ingeniero de Telecomunicación: Física, Matemáticas, Electrónica, Teoría de Señal, Comunicaciones, Ingeniería Software, Instrumentación, Microondas, Antenas, Propagación, Gestión, etc. Por ello, la incorporación de las actividades de desarrollo de un CubeSat en diversas asignaturas de la titulación en todos sus niveles es una tarea viable.

Comentar además que las metodologías de aprendizaje docentes puestas en marcha en este proyecto (aprendizaje basado en proyectos, formación en competencias transversales, hands-on experience, trabajo en grupo, etc.) están en línea con las metodologías propuestas en el marco del proceso de Bolonia y su implantación en los nuevos títulos de grado.

A continuación, se describen las principales fases e hitos del proyecto.

PLANIFICACIÓN. FASES

Las actividades para el desarrollo de un cubesat como actividad formativa de estudiantes constituye un proyecto a largo plazo. El proyecto TelCUBE se inició en 2009.

En esta convocatoria, el Proyecto se divide en las siguientes fases, centradas en la puesta en marcha de la estación como puesto de laboratorio y ganar experiencia en el desarrollo del subsistema de comunicaciones y antenas del nanosatélite que se propondrá dentro de QB50:

Fase 0: Difusión de la actividad [Septiembre 2012]

El equipo de profesores encargado de la actividad definirá las siguientes actividades del proyecto y se dará a conocer la actividad a los estudiantes.

Fase 1: Creación de grupos de trabajo [Septiembre-Octubre 2012]

En primera fase, se presentará la actividad a los estudiantes y se empezarán a crear los grupos de trabajo. Estos grupos estarán formados por estudiantes de todos los cursos con el objetivo de aprovechar sinergias y promover actividades de mentoría.

Fase 2: Preparación de la estación como puesto de laboratorio [Octubre 2012-Marzo 2013].

Una vez concluida la instalación de la estación de tierra, se preparará como puesto de laboratorio y se definirán las prácticas a realizar (medida de diagrama de antena, caracterización de la estación, recepción de señales de satélites, etc.). Dentro de esta fase se abordará la integración de la estación dentro de la red GENSO con el objeto de promover y fomentar las relaciones con Universidades de todo el mundo incluyendo intercambios de estudiantes, soporte a misiones de satélites universitarios, etc.

Fase 3: Definición y prediseño del subsistema de comunicaciones y antenas [Octubre 2012-Mayo 2013].

En paralelo con la estación, se definirá el subsistema de comunicaciones y antenas que deberá ir a bordo del nanosatélite para poder establecer un enlace de calidad

Fase 4: Elaboración de un manual de prácticas de la estación [Marzo 2013-Julio 2013]

Dentro de esta fase se concretarán y definirán con detalle las prácticas que se pondrán en marcha sobre la estación

Fase 5: Redacción de un informe técnico sobre el subsistema de comunicaciones y antenas [Mayo 2013-Septiembre 2013].

Este informe será el punto de partida de cara al diseño preliminar y crítico del subsistema de comunicaciones y antenas. El informe incluirá estudio de presupuestos (system budgets), especificaciones, resultados de simulación, primera selección de componentes comerciales, etc. de cara a justificar la solución propuesta

Fase 6: Celebración de un workshop final con presentación de resultados y evolución del proyecto [Septiembre 2013].

HITOS DEL PROYECTO

Además de las fases anteriores, los hitos destacables del proyecto serán:

•   Integración de la estación terrena dentro de GENSO

•   Ser seleccionados definitivamente como partners de QB50

•   Elaboración de un manual de prácticas para la estación de tierra

•   Presentación de ponencias en congresos internacionales de pequeños satélites por parte de los estudiantes

•   Presentación del proyecto TelCUBE en Congresos Internacionales de Innovación Educativa (IEEE EDUCON 2013, JIU 2013, etc.)

•   Facilitar el intercambio de estudiantes con otras Universidades

EVALUACIÓN

El éxito del proyecto se medirá de acuerdo con el grado de consecución de los objetivos planteados.

En particular, la evaluación del éxito del Proyecto se realizará en base a los siguientes puntos:

•   Consolidación de un grupo de estudiantes motivados involucrados en el desarrollo de un nanosatélite como parte de su proceso formativo y de aprendizaje

•   Adquisición de experiencia en el desarrollo del sistema de comunicaciones y antenas de un nanosatélite y si desarrollo de acuerdo a unos requisitos de partida

•   Puesta en marcha de la estación de tierra como puesto de laboratorio

•   Mejora de los procesos de aprendizaje de los estudiantes participantes

•   Grado de adquisición de competencias transversales (evolución del trabajo en grupo, documentación elaborada, presentaciones realizadas, etc.)

•   Integración del grupo dentro de una iniciativa internacional como QB50

•   Continuar con la difusión de los resultados obtenidos en foros de innovación educativa y conferencias sobre cubesats y pequeños satélite

•   Creación de un nuevo Grupo de Innovación Educativa en la ETSIT-UPM, que podría incluir profesores de otros Centros