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Ficha Proyecto I.E. 2017-2018



Potenciando las competencias transversales de los ingenieros químicos del futuro: rediseñando la docencia en Ingeniería de Procesos y Productos (re-IPP)

Coordinador(a): FRANCISCO ISMAEL DIAZ MORENO
Centro: E.T.S.I. INDUSTRIALES
Nivel: Nivel 1. Proyectos promovidos por los Grupos de Innovación Educativa (GIEs)
Código: IE1718.0503
memoria >>
Línea: E1. Aula Invertida
Palabras clave:
  • Aprendizaje Basado en Problemas
  • Aprendizaje Colaborativo
  • Aprendizaje Orientado a Proyectos
  • Aula Invertida-Flipped classroom
  • Coevaluación
  • Competencias específicas
  • Competencias transversales
  • Evaluación de competencias transversales
  • Gamificación
  • Grado
  • Materias básicas en ingeniería y arquitectura
  • Moodle
  • Trabajo en Equipo/Grupo
  • Video educativo
Miembros de la comunidad UPM que lo componen
Nombre y apellidos Centro Plaza *
MANUEL RODRIGUEZ HERNANDEZ E.T.S.I. INDUSTRIALES TITULAR UNIVERSIDAD
FRANCISCO ISMAEL DIAZ MORENO E.T.S.I. INDUSTRIALES L.D. PRF.CONTR.DOCT.
RAMON LOPEZ GARCIA E.T.S.I. INDUSTRIALES GRUPO B
EMILIO JOSE GONZALEZ GOMEZ E.T.S.I. INDUSTRIALES L.D. PRF.AYUD.DOCTOR
MARIA GONZALEZ MIQUEL E.T.S.I. INDUSTRIALES L.D. PRF.AYUD.DOCTOR
* La plaza que se muestra corresponde a la ocupada en el momento de la convocatoria
(para PDI/PAS de la UPM, en el resto de casos no se especifica).
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

Los ingenieros químicos del futuro han de tener un conocimiento global de las diferentes disciplinas que componen la profesión, siendo capaces de integrarlas y combinarlas para dar respuesta a los retos de la sociedad actual mediante el desarrollo de nuevos procesos y productos. En la actual titulación de Grado en Ingeniería Química de la ETSI Industriales/UPM, gran parte de la aplicación global de conocimiento se da en el último curso académico en las asignaturas que permiten enfrentarse a problemas cercanos a los de la realidad industrial. En este sentido, la asignatura Ingeniería de Procesos y Productos es una asignatura que juega un papel fundamental, ya que el objetivo final de la misma es que los alumnos acaben llevando a cabo el diseño de productos y procesos químicos con herramientas informáticas comerciales ampliamente utilizadas en la industria química. Es por ello que actualmente la asignatura se encuentra dividida en cuatro grandes bloques: modelización y simulación de propiedades y procesos, ingeniería de productos e ingeniería de procesos.

Este enfoque, a tenor de los indicios de calidad disponibles, ha resultado exitoso en cuanto a la formación de los alumnos con estos objetivos. Sin embargo, tras varios años de docencia se han detectado algunos aspectos de mejora sobre los que se pretende trabajar y que han supuesto la motivación del presente proyecto de innovación educativa.

Fundamentalmente, los aspectos a trabajar se dividen, por una parte, en aquellos directamente asociados con el cambio generacional de los alumnos y, por otra, en los relativos al desarrollo de competencias transversales de los estudiantes. En primer lugar cabe destacar que los alumnos actuales pertenecen a una nueva generación (Generación Z, nacidos después de 1995), caracterizada por rasgos tales como una alta capacidad para la multitarea, menor atención, comunicación más corta y directa o el contacto con la tecnología desde prácticamente el nacimiento. Esto hace que en la asignatura muestren una alta implicación cuando se trabaja con herramientas computacionales, siendo ésta mucho menor en el desarrollo de otras tareas. Por otra parte, la sociedad e industrias actuales requieren nuevas habilidades de los profesionales egresados. Por ello, no basta con asegurar un alto nivel de conocimientos de los alumnos, sino que es necesario propiciar un entorno de trabajo de competencias transversales (tales como la creatividad, el trabajo en equipo y la comunicación oral y escrita por ejemplo), con una serie de acciones específicamente dirigidas a su desarrollo y un sistema de medición y evaluación de las mismas.

En este sentido, la asignatura de Ingeniería de Procesos y Productos (IPP) debe potenciar la integración de nuevas competencias en las que se deben aplicar todos los conocimientos técnicos adquiridos durante la titulación, complementados con el desarrollo de habilidades de carácter interpersonal; para ello, es necesario que los alumnos sean capaces de relacionar conceptos clave y comprender los retos de la sociedad actual desde una perspectiva resolutiva e innovadora para tener una visión global de los problemas reales a los que se enfrenta el ingeniero químico y cómo abordarlos con éxito, eficacia y creatividad.

Por ello, se han diseñado una serie de actividades en la asignatura que pretenden poner al alumno en el centro del proceso enseñanza-aprendizaje. Así, se recurrirá al uso de diferentes herramientas docentes basadas en aula invertida, ludificación (gamificación) y aprendizaje basado en proyectos, que se detallan a continuación:

  • Inversión del aula para un aprendizaje activo de modelización y simulación de procesos: actualmente este bloque de la asignatura se imparte con una metodología mixta de clases teóricas y prácticas con ordenador. En un enfoque invertido, se pretende generar una gran cantidad de documentación (mayoritariamente en formato multimedia) en forma de videotutoriales, screencasts, manuales de uso… con el objetivo de que los alumnos trabajen la práctica totalidad de los fundamentos fuera del aula y las horas de clase se dediquen a la resolución de dudas y trabajo en casos prácticos mediante tutorías grupales.
  • Aprendizaje basado en proyectos para una mejora del aprendizaje global en el diseño de productos y procesos. En las etapas de ingeniería conceptual en el desarrollo de procesos químicos, en muchas ocasiones el diseño de productos requiere del diseño de un proceso químico para obtenerlo, y en otras muchas, el desarrollo de nuevos procesos (menos intensivos en energía, más eficientes en el uso de agua, menos contaminantes…) requiere del diseño de nuevos productos para utilizar en tales procesos (como agentes de separación, disolventes de reacción…). Por ello, es necesario dotar a la asignatura de un espacio de trabajo en el que se aborde el problema de diseño de productos y procesos de una forma global (aproximación holística), partiendo de unas especificaciones y llegando al desarrollo de las diferentes alternativas que finalmente puedan evaluar en función de diferentes objetivos técnicos, económicos, medioambientales o de seguridad. Dicho espacio de desarrollo, se verá reflejado en la guía docente de la asignatura a través del desarrollo de un proyecto común, de ingeniería de procesos y productos, en el que los alumnos tengan que enfrentarse a ambas disciplinas de forma unitaria.
  • Actividades para la potenciación de las competencias creatividad, trabajo en equipo, comunicación oral y escrita y respeto medioambiental. En diferentes etapas de trabajo del proyecto común se desarrollarán tareas para trabajar estas competencias y diferentes herramientas de evaluación. Se tomará como referencia el documento de trabajo de la ETSI Industriales “Marco de desarrollo de competencias en la ETSI Industriales” que recoge diferentes aproximaciones para el desarrollo de actividades y metodologías de evaluación.
  • Aprendizaje, desarrollo e integración de habilidades técnicas (“hard skills”) y sociales (“soft skills”) cruciales en el entorno laboral actual al que los alumnos se enfrentarán tras su titulación (esenciales tanto en procesos de selección laboral como a lo largo del desarrollo profesional del ingeniero).
  • Captar la atención y mejorar la motivación de los alumnos mediante la ludificación (gamificación) de las actividades. Una de las deficiencias detectadas en los últimos años es la desafección de los alumnos por algunas partes de la asignatura. Una manera de atraerles a la misma es mediante el impulso de actividades basadas en el juego que generen un ambiente cordial de trabajo a la vez que supongan una competición entre equipos que les motive a participar en las tareas. Esto se llevará a cabo mediante un juego de roles y consecución de logros. Es decir, el trabajo en el proyecto común comentado en el apartado anterior se realizará por equipos compuestos de un determinado número de componentes con diferentes roles (jefe de proyecto, secretario, ingeniero de procesos, ingeniero de producto…) que irán rotando semanalmente durante el desarrollo del proyecto. Los alumnos irán consiguiendo monedas según su desempeño que les permitirán ir obteniendo diferentes premios (por ejemplo: ‘ingeniero del mes’, ‘el jefe motivador’…) que a su vez estarán asociados con la calificación de los alumnos en la asignatura. Estos logros se podrán plasmar en sus perfiles en Moodle a través del uso de insignias que facilita la plataforma.

El desarrollo del proyecto pretende además crear un repositorio de material didáctico que suponga la base de un futuro MOOC enfocado a la simulación estacionaria de procesos químicos.

OBJETIVOS DEL PROYECTO

Los objetivos fundamentales que se pretenden alcanzar son:

  1. Mejora del aprendizaje global de la ingeniería de procesos y productos. Para ello, se utilizará una nueva actividad de aprendizaje basado en proyectos.
  2. Aumento de la motivación del alumnado por la asignatura mediante la elaboración de material multimedia para inversión de aula en los temas menos atractivos y mediante el uso de actividades basadas en el juego.
  3. Mejora de las competencias transversales de creatividad, trabajo en equipo, comunicación oral y escrita y respeto medioambiental. Para ello, se desarrollarán actividades y metodologías de evaluación de estas competencias.
ALCANCE Y PÚBLICO OBJETIVO AL QUE SE DIRIGE

Titulación/es Grado:
Titulación/es Máster:
Nº de Asignatura/s: 1
Centro/s de la UPM:
  • E.T.S.I. INDUSTRIALES
  • FASES DEL PROYECTO Y ACCIONES QUE SE VAN A DESARROLLAR

    Tarea 1. Creación del material multimedia para actividades de aula invertida. Se realizarán vídeos explicativos de diferentes aspectos teóricos por medio de screencasts, videotutoriales con casos resueltos en el software de la asignatura, manuales de uso y ejercicios resueltos. Para ello, será necesario una planificación previa de contenidos seguida de una etapa de realización

    Subtarea 1.1 Planificación de los contenidos. Duración 3 meses, M1-M3

    Subtarea 1.2 Elaboración. Duración 6 meses, M3-M8

    Tarea 2. Elaboración del proyecto a desarrollar como base de la asignatura. Se seleccionará un proceso químico que permita ser trabajado (con las herramientas, tiempo y los conocimientos de los alumnos disponibles) implicando el diseño de productos y el diseño de procesos. Dicha tarea no es sencilla ya que existen grandes limitaciones como el hecho de que debe de ser un proyecto lo suficientemente abierto para que haya alternativas competitivas pero no en exceso, que toda la información necesaria (tipo de equipos, propiedades de compuestos…) esté disponible y que sea atractivo para los alumnos (preferiblemente procesos novedosos o que estén de actualidad). En particular, se propondrá un proyecto basado en un problema real cuya solución se deberá abordar desde los criterios de la sostenibilidad (técnicamente viable, medioambientalmente amigable, económicamente rentable) como pilares básicos de trabajo para el desarrollo ingenieril en la sociedad moderna. Selección y elaboración 6 meses. M3-M8.

    Tarea 3. Acciones de gamificación. Se definirán roles, premios, sistemas de recompensa… adaptando las diferentes tareas de la asignatura al juego establecido. Será necesario también definir los niveles y logros que puede alcanzar cada alumno y como se evaluará el desempeño de los alumnos en cada uno de los roles. Los distintos roles de los integrantes del grupo se gestionarán en base a dinámicas de trabajo en equipo, promoviendo procedimientos y metodologías reales para el desarrollo y diseño de proyectos ingenieriles, con reuniones periódicas en las que se rotarán las funciones y responsabilidades de los diferentes cargos, realizándose informes pertinentes para documentar el progreso del proyecto común. Finalmente, los distintos equipos presentarán sus proyectos en los que tendrán que exponer los principales rasgos diferenciales de sus propuestas, agudizando su capacidad de comunicación para convencer a potenciales inversores (los profesores de la asignatura) de apoyar sus proyectos innovadores. Duración 3 meses M6-M8.

    Tarea 4. Aplicación final. 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 primer semestre del curso 2018/19.

    RECURSOS Y MATERIALES DOCENTES

    Recursos necesarios:

    • Sistema de grabación de vídeo mediante screencasts
    • Plataforma Moodle

    Material docente generado:

    El material docente generado estará compuesto por:

    -Material multimedia de apoyo a las actividades de inversión de aula (videotutoriales, screencasts, manuales de uso y ejercicios resueltos con software).

    -Instrucciones del juego. En la actividad de ludificación se preparará un manual con los tipos de roles, cómo conseguir recompensas y qué niveles se pueden alcanzar.

    -Proyecto para el trabajo conjunto de diseño de productos y procesos. Se elaborarán las bases de diseño del proyecto con las especificaciones, los objetivos a alcanzar y las restricciones asociadas al mismo.

    - Elaboración de una guía de “Recursos para el Ingeniero Químico” que los alumnos puedan emplear a modo de manual de consulta tanto durante la realización de su proyecto de diseño como a lo largo de su desarrollo profesional posterior (Guía/manual de referencia: listado de libros y handbooks, páginas de consulta de precios de compuestos químicos, indicadores meioambientales, etc…).

    SEGUIMIENTO Y EVALUACION

    Se llevarán a cabo las siguientes acciones de seguimiento y evaluación:

    - Reuniones iniciales de coordinación de contenidos y material específico a elaborar.

    - Asignación de tareas y elaboración del diagrama de Gantt del proyecto.

    - Reuniones para determinar los sistemas de medición inicial de competencias transversales del alumnado.

    - Sesión de evaluación de competencias transversales iniciales al alumnado.

    - Encuesta al alumnado sobre la utilidad y calidad del material multimedia elaborado para las actividades de aula invertida.

    - Reuniones de coordinación para establecer el proyecto a trabajar en ingeniería de procesos y productos.

    - Coordinación de las actividades de gamificación (asignación de roles, sistemas de recompensas...).

    - Encuesta de satisfacción al alumnado sobre las actividades de innovación desarrolladas.

    - Sesión final de evaluación de competencias transversales al alumnado.

    - Evaluación final del proyecto de innovación educativa. Reflexiones sobre las experiencia piloto, conclusiones y recomendaciones de mejora.

     

     

    PRODUCTOS RESULTANTES

    No se prevé ningún producto concreto aparte del material didáctico anteriormente comentado.

    Todo el material elaborado está previsto que esté disponibles on- line tanto de forma interna como externa a la UPM

    MATERIAL DIVULGATIVO

    La divulgación prevista para este proyecto incluye:

    - Presentación de una comunicación en un congreso nacional de educación

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

    - Noticia para su difusión en la UPM

    COLABORACIONES

    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.