El presente proyecto está basado en el uso de varias experiencias de innovación educativa con el fin de mejorar y facilitar el proceso de enseñanza-aprendizaje en la asignatura “Reactores Químicos” del Grado de Ingeniería Química. Aunque la propuesta planteada gira en torno al uso de la metodología de Aula Invertida, la cual se plantea como una alternativa a las clases magistrales tradicionales, en el desarrollo de este proyecto se incluirán también experiencias de gamificación, aprendizaje adaptativo y aprendizaje interactivo basado en evidencias (peer instruction).

La idea principal de este proyecto es promover un aprendizaje activo y centrado en el alumno, que le resulte motivador y que, además, permita una evolución personalizada. En definitiva, promover la participación activa del alumno en el proceso educativo.

La asignatura "Reactores Químicos" es una asignatura esencial y común a todos los planes de Ingeniería Química existentes. En ella se aprenden a diseñar y analizar los equipos industriales en los que se lleva a cabo la transformación de la materia mediante reacciones químicas, siendo estas competencias obligatorias de la profesión.  Actualmente, las clases se llevan a cabo siguiendo la metodología clásica, basada en clases magistrales. Aunque se intenta que éstas sean lo más participativas posibles, no siempre se consigue la implicación del alumnado y, en muchos casos, muestran una actitud pasiva, dedicando su tiempo a la toma de apuntes, que procesan posteriormente en casa.

Con esta nueva propuesta se pretende que los contenidos teóricos se trabajen fuera del aula y el tiempo presencial en el aula sea utilizado para desarrollar actividades de aprendizaje individualizado y más significativo. De este modo, se optimiza mejor el tiempo que se dedica en clase, ya que nos permite centrarnos en las dudas, los conceptos y los problemas que tengan los alumnos; además de involucrar a todos los alumnos.

La metodología de aula invertida se compone de los siguientes elementos, clasificados en función de si su uso principal es dentro o fuera del aula:

Fuera del aula: Videos educativos con las explicaciones teóricas, screencasts (vídeos cortos de capturas de pantalla donde el profesor narra la resolución de un problema o explica algunas ideas o conceptos específicos) y test de autoevaluación (preguntas para que los alumnos evalúen si han comprendido el tema).

Uso en el aula: Simulaciones, test de concepto (preguntas de múltiple respuesta sobre conceptos importantes de los diferentes temas y que permiten evaluar la comprensión que ha alcanzado el alumno), peer instruction (es una aprendizaje interactivo donde los alumnos, a nivel individual, responden a una pregunta -test de concepto-, posteriormente, se ven las respuestas y se hace una reflexión entre varios estudiantes; tras esta reflexión se hace una nueva respuesta a la pregunta y finalmente el instructor señala la respuesta correcta y se discute sobre su solución) y, finalmente, la gamificación (que permitirá, entre otros, cubrir el objetivo de evaluación adaptativa).

La metodología de implantación sería la siguiente:

El alumno recibe con antelación a las clases el material que debe visualizar (vídeo educativo sobre el tema que se va a tratar, los screencasts y las preguntas de autoevaluación). Una vez visualizado, el propio alumno debe evaluar si ha comprendido el tema a través de las preguntas de autoevaluación.

En el aula se realizarán los test de concepto siguiendo la metodología de peer instruction, la cual se complementará con gamificación mediante el uso de aplicaciones como kahoot y mentimeter. Entre otros muchos usos, estas herramientas permiten crear concursos en el aula para aprender o reforzar el aprendizaje y donde los alumnos son los concursantes. Los alumnos se crean su avatar y contestan a una serie de preguntas a través de su teléfono móvil o tableta. Finalmente gana quien obtiene más puntuación. Esta metodología permitirá tanto al profesor como a los estudiantes ver su nivel de aprendizaje y comprensión.

Junto a estos recursos el alumno tendrá acceso a simulaciones interactivas de diferentes reactores químicos que le permitirán afianzar y comprobar algunos de los conceptos aprendidos.

Todos los recursos: vídeos, screencasts, preguntas de autoevaluación, simulaciones y tests de conceptos estarán disponibles on-line para que el alumno, de manera individual, pueda profundizar y revisar las partes que le resulten más complicadas.

Con el fin de evaluar la evolución de los alumnos, a lo largo del cuatrimestre se realizarán diferentes pruebas de evaluación continua que incluirán tanto preguntas de teoría como ejercicios numéricos.

Los dos objetivos principales de este proyecto son:

OBJ 1.  Elaborar el material necesario para llevar a cabo una metodología de aula invertida.

OBJ 2. Implementar dicha metodología en la asignatura de Reactores Químicos..

La consecución de ambos objetivos lleva implícito el logro de los siguientes:

OBJ 3. Favorecer la participación e incrementar la motivación e interés de los alumnos.

OBJ 4. Aumentar la comprensión de los conceptos más complejos por parte de los estudiantes.

OBJ 5. Mejorar el aprendizaje global y las competencias adquiridas por los estudiantes.

OBJ 6. Inculcar la importancia del autoaprendizaje a los alumnos.

El presente proyecto tendrá una duración de 10 meses y consta de las siguientes fases o tareas (considerando febrero, M1, como el mes de inicio)

Tarea 1. Creación de los vídeos educativos. Se realizarán videos explicativos sobre los contenidos teóricos más relevantes de la asignatura. Dichos videos, los cuales serán subidos a la plataforma Moodle, deberán ser visualizados y comprendidos por los alumnos antes de la clase. Con el objetivo de que el alumno pueda evaluar su progresión, en dichos videos se incluirá preguntas de autoevaluación.

• A1.1 Organización de contenidos. Duración 2 meses, M1-M2
• A1.2 Grabación. Duración 6 meses, M2-M7
• A1.3 Edición. Duración 6 meses, M4-M9

Tarea 2. Elaboración de screencasts. Desarrollo de los vídeos cortos basados en captura de pantalla con narración. Se centrarán en aquellos conceptos más específicos y en la resolución de problemas.

• A2.1 Elección y diseño. Duración 2 meses, M2-M3
• A2.2 Grabación. Duración 6 meses, M3-M8
• A2.3 Edición. Duración 6 meses, M3-M8

Tarea 3. Creación de los tests de concepto. Son una base de datos de preguntas con respuesta múltiple. Su desarrollo incluye un razonamiento de la respuesta correcta. Duración 4 meses, M6-M9

Tarea 4. Acciones de gamificación. Se implementarán los tests realizados en preguntas individuales utilizando las plataformas Kahoot y mentimeter (licencia disponible). Duración 3 meses, M8-M10

Tarea 5. Puesta en marcha y evaluación. La fase final del proyecto será la puesta en marcha de la metodología y la comprobación de su correcto funcionamiento. Esta fase se llevará a cabo a lo largo del curso 2018/19.

Recursos necesarios:

• Grabación y edición de videos explicativos. Aunque las grabaciones de videos se coordinarán con los servicios proporcionados por el GATE, se solicita una ayuda para la adquisición de un software de edición de video.
• Elaboración de screencasts. Se empleará el software Active Presenter (disponible) así como una tableta digitalizadora y/o power point.
• Realización de los tests de concepto. No se necesita ningún recurso especial. Inicialmente estarán disponibles en Moodle.
• Implementación de los test de concepto en las clases. La gamificación se implementará usando Moodle y las plataformas kahoot y mentimenter (licencia dispobible).

Material docente generado:

El material docente se corresponde con lo ya indicado previamente en esta propuesta:

-Vídeos

-Screencasts

-Test de concepto (en Moodle)

El fin último de este proyecto es el desarrollo del material necesario que permita aplicar la metodología del aula invertida en la asignatura de Reactores Químicos. Además de la elaboración del material, la evidencia de logro más clara es la implementación de la metodología en sí, la cual será llevada a cabo a lo largo del curso 2018/19.

Por tanto, los resultados se medirán en función de los avances logrados durante el desarrollo de las diferentes tareas y el seguimiento consistirá en ver mensualmente el grado de consecución de cada uno de ellas. Dado que las tareas están asociadas con la creación del material educativo, las evidencias serán el propio material elaborado.

Por otra parte, la implementación de la herramienta al año siguiente permitirá evaluar los resultados obtenidos en relación al desarrollo de habilidades y competencias de los alumnos, así como su grado de satisfacción (a través de una encuesta).

Los productos resultantes son los materiales educativos descritos previamente. Junto a los recursos se escribirá una guía metodológica de cómo implementar los mismos  en la asignatura de Reactores Químicos. Finalmente, se elaborará un informe que recoja los materiales existentes y, en caso necesario, una guía de usuario para su utilización.

Está previsto que estos recursos estén disponibles tanto de forma interna como externa a la UPM.

La divulgación prevista para este proyecto incluye:

- Presentación de, al menos, una comunicación en un congreso nacional de educación

- Publicación de, al menos, un artículo en una revista de educación nacional o internacional

- Noticia para su difusión en la UPM

- En caso de uso externo a la UPM se estudiará la mejor forma de divulgar el proyecto (posiblemente página web o redes sociales)

Aunque se trata de un proyecto que va a ser llevado a cabo íntegramente por el GIE, no se descartan colaboraciones puntuales con otros grupos, nacionales o internacionales, con experiencia en la aplicación de esta metodología. En cualquier caso, se tiene intención de colaborar con el GATE, dada la oferta de servicios y experiencia que ofrece en relación a recursos como la grabación o la gamificación.