En este proyecto se aborda la implementación de nuevas metodologías y técnicas en el proceso educativo, sobre todo desde el punto de vista de la enseñanza práctica y aprendizaje activo, así como la formación y evaluación de competencias transversales tanto en el grado: GRADUADO/A EN INGENIERÍA AEROESPACIAL POR LA UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID, como en el máster: MÁSTER UNIVERSITARIO EN INGENIERÍA AERONÁUTICA. A continuación se detallan los objetivos específicos del proyecto:

1. Empleo de un satélite de desarrollo propio para la enseñanza

Con vista a la implantación de la nueva titulación de máster es necesario introducir cambios en las metodologías de enseñanza y aprendizaje y dotarlas de  una fuerte componente tecnológica.

Actualmente se dispone de dos microsatélites educativos para la realización de prácticas de laboratorio en la asignatura de Vehículos Espaciales  (VE) de cuarto curso de grado y en la asignatura  de   Diseño, Cálculo y Certificación de Vehículos Espaciales (DCCVE) de 1º curso de Máster. El problema es que estos satélites tienen un precio muy elevado, se acaban deteriorando con su uso en las prácticas y no dan toda la flexibilidad que nos gustaría tener para los alumnos de segundo curso del máster. Por ello se ha comenzado el desarrollo de un satélite de laboratorio propio en el que han participado, y seguirán participando a lo largo del curso 2014-15, varios alumnos mediante prácticas curriculares y trabajos fin de grado. Durante el curso 2014-15, se finalizará el desarrollo del satélite. Actualmente se están desarrollando prototipos de las placas de potencia, comunicaciones, control de actitud y  el ordenador de a bordo.

Basándose en este concepto de desarrollo de un satélite propio y en la experiencia adquirida hasta ahora se va a desarrollar recursos docentes con la finalidad de poder implementar en la asignatura Ingeniería de Sistemas y Diseño Preliminar de Vehículos Espaciales(2º curso de máster) la metodología de aprendizaje basado en proyectos para el diseño conceptual de un satélite, lo que permitirá evaluar competencias trasversales como la capacidad de trabajo en grupo, exposición oral o redacción de informes.

Para la aplicación de la metodología de aprendizaje basado en proyectos los alumnos se organizarán en grupos, en los que cada alumno tendrá que asumir uno de los siguientes roles dentro del grupo: Project manager, Mission analysis engineer, Mechanical engineer, Electrical engineer, Propulsion engineer, Attitude and orbit control engineer, Payload systems engineer. Cada rol se responsabilizará del diseño de su correspondiente subsistema. Para ello es necesario que todos los alumnos estudien su subsistema para poder integrarlo en el sistema completo, por lo que es necesario que negocien entre ellos ya que las decisiones de unos afectan a los requisitos y actuaciones de los demás subsistemas, y por tanto al diseño y actuaciones finales del sistema.

La evaluación del trabajo se hará a través de varias herramientas:

1.    Se hará un seguimiento de todos los grupos en el aula, con un profesor que supervise y guíe a los alumnos en su trabajo

2.    Cada grupo entregará un informe con el análisis de su misión a mitad del cuatrimestre. Dicho informe será evaluado y si se detectan fallos importantes deberán ser corregidos en el análisis de misión del informe final 

3.    Se harán al menos dos presentaciones durante el curso de cada uno de los subsistemas del satélite. Los alumnos de otros grupos harán preguntas a los grupos que presenten cada subsistema.

4.    Se entregará un informe final que contiene el análisis de misión y el diseño de todos los subsistemas del satélite

5.    El tribunal de evaluación de la asignatura hará una evaluación oral de cada grupo:

a.    Los alumnos elaborarán una presentación

b.    En el momento de la presentación el tribunal seleccionará a dos alumnos que son los encargados de hacer la presentación

c.    Una vez terminada la presentación, el tribunal comenzará una ronda de preguntas a todos los alumnos del grupo. Las preguntas versarán sobre el informe final entregado y se preguntará a cada alumno sobre todos los subsistemas, incidiendo especialmente en aquellos que no han sido su responsabilidad

6.    Se realizará una autoevaluación y coevaluación a través de Moodle en las que cada alumno tendrá que puntuarse a sí mismo y a todos los miembros de su grupo.

De cada uno de las herramientas anteriores se obtendrá una calificación que permitirá obtener una calificación individualizada para cada alumno.

2. Integración de proyectos internacionales en el ámbito educativo

El QB50 es un proyecto aprobado por el 7º Programa Marco para poner en órbita una red internacional de 50 CubeSats dedicada a la adquisición de medidas in-situ y multi-punto de los parámetros y constituyentes claves de la termosfera o ionosfera baja, y a la investigación de la re-entrada en la atmósfera. Será la primera gran red de CubeSats en órbita, concepto que ha suscitado gran interés en los últimos años, pero que hasta ahora ningún organismo universitario, institución o agencia espacial había tomado la iniciativa de crear y coordinar. Puede encontrarse toda la información sobre este proyecto en: https://www.qb50.eu/

Varios profesores del grupo de innovación presentaron una propuesta al proyecto QB50 que ha sido seleccionada. El satélite propuesto se llama QBito y se lanzará en enero de 2016 junto con el resto de CubeSats.

El objetivo principal de este proyecto es involucrar a alumnos de grado, mediante prácticas curriculares y trabajos fin de grado, en el desarrollo, construcción, lanzamiento y operación del QBito.

El desarrollo del proyecto tiene un alto interés educativo para las universidades, que junto con los resultados científicos y tecnológicos que se van a obtener, hacen del proyecto QB50 una oportunidad inmejorable para formar parte de un grupo internacional de más de 90 universidades de todo el mundo trabajando y compartiendo conocimientos para lograr una misión exitosa.

3. Empleo de aeromodelos para el aprendizaje activo

Un grupo de alumnos dirigidos por el profesor Félix Arévalo del GIE han Iniciado el desarrollo de un aeromodelo de grandes dimensiones. A lo largo del curso 2014-15 tendrán que desarrollar el control de vuelo del aeromodelo.

La principal finalidad de esta actividad es la explotación intensiva de esta plataforma especialmente en prácticas curriculares, y trabajos fin de grado,  donde los alumnos tendrán que emplear sus conocimientos de Diseño de Aeronaves, Mecánica del Vuelo, Aerodinámica, Sistemas de Control y Aeroelasticidad.

Durante el curso 2014-15 se generarán también recursos docentes que faciliten la integración de la plataforma en la formación práctica en asignaturas de grado, como Aerodinámica y Aeroelasticidad.

En relación al objetivo 1, durante el curso 2014-15 habrá que finalizar el desarrollo del satélite propio y preparar todo el material y recursos docentes que se utilizarán en la asignatura Ingeniería de Sistemas y Diseño Preliminar de Vehículos Espaciales, que comenzará a impartirse en el curso 2015-16.

En cuanto a objetivo 2, al estar directamente relacionado con la participación en proyectos internacionales habrá que adaptarse al calendario de los mismos. Esperamos que las actividades llevadas a cabo en este proyecto permitan a los alumnos tener una visión global de todas las fases de un proyecto real de espacio:   diseño, desarrollo, construcción, lanzamiento y operación del satélite, todo  ello enmarcado en el ámbito internacional.

En relación al objetivo 3, se trabajará en paralelo en el desarrollo del aeromodelo y en la elaboración de recursos docentes a lo largo del curso 2014-15. Esperamos que las actividades llevadas a cabo en este proyecto permitan a los alumnos tener una visión global de una aeronave y les permita integrar y aplicar muchos de los conocimientos adquiridos a lo largo del grado. Así mismo, a lo largo del curso 2014-15  se generarán recursos docentes que permitan integrar la plataforma en la formación práctica en asignaturas de grado, como Aerodinámica y Aeroelasticidad.

En general, en todos los objetivos del proyecto se espera poder dotar tanto al grado como al máster de actividades formativas con una fuerte componente práctica y ofrecer a los alumnos recursos docentes, prácticas curriculares y trabajos fin de grado en los que el aprendizaje autónomo, el desarrollo de competencias trasversales y la formación práctica sean fundamentales.

La evaluación del proyecto se hará a través de encuestas pre y post  a los alumnos que participen en las distintas actividades.