La Propuesta de Innovación Educativa que planteamos consiste en el desarrollo de Retos complejos basados en contextos reales para el desarrollo de competencias transversales en los alumnos de la UPM. Los Retos serán abordados por grupos multi-disciplinares de alumnos provenientes de diferentes grados y escuelas. Los Retos se diseñarán para que puedan ser integrados como actividades de asignaturas propias del plan de estudios de cada titulación participante, de modo que estén integradas dentro del currículum académico. Los grupos deben estar formados por alumnos de grados de áreas de conocimientos diferentes, que aportarán puntos de vista y competencias técnicas complementarias al análisis y propuesta de soluciones del problema. Dichos retos serán abordados por al menos dos grupos distintos para que los estudiantes puedan experimentar y aprender de la variedad de soluciones con las que cuales se puede enfrentar un mismo problema en la práctica real de la ingeniería. Durante este PIE se diseñarán diversos Retos (3 al menos) basados en problemáticas relacionadas con la sostenibilidad y el desarrollo humano, ya sea en Europa o en países en vías de desarrollo, y se ideará y desarrollará una propuesta completa de organización y planificación de un Reto inter-titulación e inter-centro de estas características. Se desarrollará toda la documentación necesaria para describir el contexto de los retos y las actividades de aprendizaje necesarias para adquirir las competencias técnicas, organizativas, sociales, etc. necesarias para afrontar los Retos.

La ONG de desarrollo ONGAWA, promotora de la iniciativa Global Challenge junto con la UPM para la promoción de la educación para la sostenibilidad en campus universitarios, asesorará en el diseño de los Retos con el fin de dotarlos de mayor realismo y aumentar la motivación de los estudiantes, asesorando con su experiencia de campo y proporcionando documentación extensa y realista sobre el contexto de las problemáticas a abordar en los retos. El PIE propuesto encuentra sinergias naturales con la iniciativa Global Challenge, por lo que su Responsable Base Social y Ciudadanía formará parte del equipo promotor del Reto.

Especialmente con el fin de trabajar las competencias transversales UPM de trabajo en equipo interdisciplinar, creatividad y de respeto medio-ambiental, la problemática escogida describirá un problema relacionado con al menos las áreas de conocimiento de tecnologías medioambientales (ver grupo 1 más adelante) y de tecnologías industriales o de tecnologías de la información y las comunicaciones (grupo 2). Los profesores proponentes de este PIE provienen y tienen presencia en ambos tipos de grado, y formarán un equipo de trabajo que diseñe y coordine la actividad docente asociada en el momento de la implementación del Reto. Por lo tanto, la innovación de esta propuesta requiere también de una cierta innovación organizativa, lo que puede producir beneficios añadidos como una mayor coordinación entre grados y escuelas y un auténtico trabajo en red dentro de la universidad que contribuya a mejorar la calidad de la educación universitaria y el sentimiento de comunidad educativa. El proyecto puede articularse dentro de una asignatura de tercer o cuarto curso a ofertar dentro de al menos uno de los grados del grupo 1 y del grupo 2 descritos más adelante.

Las fases de la puesta en práctica de la actividad Reto serían:

1. matrículación de alumnos de diferentes grados y escuelas de al menos dos tipos de áreas de conocimiento
2. planteamiento del Reto a resolver
3. formación en competencias técnicas, de organización, de sostenibilidad y desarrollo humano... pertinentes para abordar el Reto,
4. agrupación en equipos multi-disciplinares; reparto de funciones y roles,
5. identificación de propuestas de solución que ayuden a resolver el Reto,
6. presentación de las soluciones identificadas
7. diseño y desarrollo de las soluciones escogidas por cada grupo,
8. fase final de presentación pública del diseño de solución para el Reto
9. comunicación de las propuestas a un congreso científico internacional simulado (en inglés)

Desarrollo de la asignatura:

Constará de clases presenciales para la docencia de los fundamentos teóricos asociados al Reto planteado que se desarrollarán de forma rotativa en las escuelas participantes durante 2 horas a la semana, a lo largo de las cuatro primeras semanas del semestre en el cual se oferte la asignatura.

Se realizarán dos presentaciones en grupo a lo largo del curso: una sobre la identificación de alternativas de actuación y otra para la propuesta definitiva de intervención.

Durante el semestre se mantendrán reuniones particulares de cada grupo de trabajo con el tutor correspondiente para la resolución de dudas. Se asignarán dos horas cada dos semanas para esto último. Además se mantendrá una comunicación continua sobre las dudas que vayan surgiendo durante el desarrollo del proyecto sobre plataforma tipo Slack, así como pequeños diálogos simulados con el “cliente” final de la solución técnica a adoptar, garantizado una relación y comunicación fluida alumno-alumno, alumno-profesor y profesor-profesor, así como una mentoría adecuada.

Al finalizar las presentaciones, se realimentarán las propuestas por parte de los profesores mediante unos resultados finales simulados, que deberán recopilar e incluir en una contribución simulada a un congreso científico del sector (un abstract exclusivamente)

Grados en los que se oferta

La principal innovación de esta actividad consiste en trabajar las competencias transversales de creatividad y trabajo interdisciplinar mediante la creación de equipos de trabajo inter-escuela procedentes de áreas de conocimiento diferenciadas, por lo que es necesario realizar una oferta de la asignatura en al menos un grado de cada uno de los grupos siguientes:

Grupo 1:

• Grado en Biotecnología (Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas (ETSIAAB)
• Grado en Ingeniería y Ciencia Agronómica (ETSIAAB )
• Grado en Ingeniería en Tecnologías Ambientales (Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Montes, Forestal y del Medio Natural)
• Grado en Tecnología de las Industrias Agrarias y Alimentarias (ETSIAAB )

Grupo 2:

• Grado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación (Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación)
• Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática (Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial)
• Grado en Ingeniería Electrónica de Comunicaciones (Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Sistemas de Telecomunicación)
• Grado en Ingeniería Marítima (Escuela Técnica Superior de Ingeniería Naval)
• Grado en Arquitectura Naval (Escuela Técnica Superior de Ingeniería Naval)

Ejemplo de Reto 1: reducir la morbimortalidad infantil en Manhiça (Mozambique)

ONGAWA se ha planteado como objetivo mejorar la salud de 5.500 de personas de esta región a través del acceso a agua y saneamiento, reduciendo las cifras de enfermedad y mortalidad infantil. Uno de las líneas de trabajo principales busca disminuir las infecciones digestivas que afectan a los alumnos de primaria, con el fin de reducir la morbimortalidad y mejorar su acceso a la educación.

Ejemplo de Reto 2: tecnología para la sostenibilidad en la ría de Oiartzun 

Desde finales del invierno pasado hasta el día de hoy se había instalado en la ría del Oiartzun (Guipúzcoa), una población del alga de la especie Ulva. Se trata de una alga comestible que, gracias al buen estado del hábitat natural, ha recolonizando el estuario del río Oiartzun.

La empresa pública Algasa proyectaba hacer en el estuario una serie de balsas flotantes para el aprovechamiento del alga a nivel alimentario con altos nutrientes a bajo coste, consistente en un proyecto de balsas flotantes auto-gestionadas por energía solar.

Sin embargo, recientemente se ha detectado una contaminación de una bacteria que secreta un enzima que destruye la pared celular de estas algas y cuya velocidad de reacción es de 0,3 mg/min para una concentración de sustrato de 2 mM. Si la concentración de sustrato de alga en el lago es igual 5 mM, la velocidad alcanza los 0,4 mg/min.

Para controlar el nivel de contaminación y la evolución de la misma en caso de poder frenarla sería necesario monitorizar de forma continua la densidad óptica del agua y temperatura en diversas localizaciones de la ría de forma constante, mediante sistemas autónomos energéticamente, que deben cumplir con la normativa medioambiental europea vigente.

Retos de diseño

La empresa Algasa ha contactado a vuestro equipo para abordar una solución integral al problema, para lo que debéis realizar en etapas sucesivas:

• Árbol de causas y efectos de la problemática presentada
• Propuesta de alternativas de actuación (al menos 3 distintas)
• Realización de un análisis comparativo de las alternativas técnicas planteadas, siguiendo múltiples criterios (técnicos, económicos, sociales, ambientales…). Al menos deben tenerse en cuenta los criterios de:
  • Viabilidad técnica
  • Sostenibilidad técnica y económica a largo plazo
  • Impactos esperados (positivos y negativos)
• Selección de la alternativa de actuación con descripción de los criterios justificativos
• Diseño de la propuesta definitiva e informe técnico descriptivo de la propuesta, con indicación de cómo mediría el éxito de su propuesta

Una vez implementada su propuesta, un año después la empresa Algasa realizará las mediciones de los indicadores propuestos por vuestro equipo (además de lo que la empresa considere) y os los hará llegar para su evaluación. Mediante el análisis de dichos resultados, vuestro equipo decide difundir los resultados experimentales obtenidos, con el fin de que se haga público el éxito o fracaso de la solución propuesta.

Ejemplos de solución que desarrollarían el proyecto (no se compartiría con los alumnos):

inhibidor enzimático para el control de algas más sistema de instrumentación electrónica basado en sensores optoelectrónicos alimentado mediante energía solar fotovoltaica

El objetivo principal es que los estudiantes desarrollen competencias transversales:

1. Resolución de problemas: el proyecto está basado en la resolución de un Reto que responde a un problema real de carácter multidisciplinar que se ha de analizar de forma completa. A continuación se deben identificar diferentes soluciones técnicas al problema y seleccionar una de ellas utilizando múltiples criterios técnicos, sociales y económicos. Cada equipo debe desarrollar la solución elegida y presentar su proyecto al gran grupo.
2. Comunicación oral y escrita: para superar esta asignatura mediante evaluación continua se propone la realización de un informe técnico y dos presentaciones de 15 minutos a lo largo del proyecto sobre las soluciones adoptadas, equivalentes a los que presentaría una consultoría especializada. A esto hay que añadir la elaboración de un abstract como el que se presentaría a una conferencia internacional a elegir por los alumnos.
3. Creatividad: la solución al Reto es abierta (no tiene una única respuesta, ni ésta es estándar, ni se ha resuelto previamente para las características concretas planteadas), por lo que requiere de la conexión y utilización de áreas de conocimiento que para el estudiante y en la enseñanza clásica suelen aparecer compartimentadas y desconectadas. Estas conexiones “inesperadas” requieren del uso de la creatividad y para la propuesta de soluciones técnicas se valorarán positivamente propuestas poco convencionales, innovadoras o arriesgadas, y que los grupos utilicen metodologías para fomentarlas como el pensamiento lateral (siempre que se encuentren refinadas finalmente por criterios lógicos, obviamente).
4. Respeto medio-ambiental: el problema planteado en esta asignatura está relacionado con la conservación del medio ambiente y requiere una solución que se adapte a las características medioambientales de un hábitat y un ecosistema concreto. La solución al mismo requiere una intervención respetuosa con la naturaleza, ya que se trata de una zona con un frágil equilibrio de la fauna y flora autóctona.
5. Análisis y síntesis: la respuesta que se pretende que aporten los alumnos con su informe, artículo y presentación de congreso científico requiere del análisis y síntesis previos de información que será parcialmente aportada por el claustro de profesores y también recogida por parte de los integrantes del grupo interdisciplinar.
6. Trabajo en equipo interdisciplinar: el trabajo es sustancial y necesariamente colectivo, pues no puede ser abordado desde una única área de conocimiento. El trabajo deberá llevarse a cabo a través de la cooperación entre un grupo pequeño (de aproximadamente cuatro alumnos) de alumnos de diferentes grados. Cada uno deberá aportar un conocimiento de su área de especialidad y la solución requerirá la complementariedad curricular del grupo.
7. Segunda lengua (inglés):  el abstract para el congreso deberá realizarse en inglés, tal y como ocurre en la mayoría de los más prestigiosos congresos y revistas que abordan temas de esta naturaleza. Esto asegura el desarrollo de esta importante competencia, que será utilizada durante el desarrollo de la carrera profesional de toda persona que opte por la rama científica de su especialidad.
8. Utilización TICs: debido a la deslocalización de los estudiantes y los profesores en diferentes escuelas, se hará uso de herramientas telemáticas profesionales de coordinación/comunicación de grupos de trabajo. Al inicio del curso se creará un dominio Slack o Microsoft Teams para la asignatura (herramienta de comunicación de grupos de trabajo gratuita multi-plataforma). En el foro Slack se creará un canal global donde se fomentarán micro-discusiones tanto durante la clase como para la resolución de dudas o envío de noticias, y canales dedicados para cada grupo (sólo visible a sus miembros y a los profesores, que podrán evaluar su participación) donde puedan mantener reuniones virtuales, discutir sus propuestas, mantener un repositorio de sus documentos de trabajo, objetivos, etc. Estas herramientas fomentarán la comunicación fluida en el equipo de trabajo y les ejercitarán en el uso de herramientas de colaboración de los entornos profesionales actuales más innovadores. El uso de esta herramienta puede tener beneficios colaterales mayores como el de creación de una red de estudiantes sensibles a la innovación y a los enfoques globales de la ingeniería una vez superada la asignatura.

Pero especialmente competencias transversales para la sostenibilidad, puesto que esta propuesta se alinea con las Directrices de la CRUE para la introducción de la Sostenibilidad en el Curriculum:

• contextualización crítica del conocimiento, estableciendo interrelaciones con la problemática social, económica y ambiental, local y/o global
• utilización sostenible de recursos y prevención de impactos negativos sobre el medio natural y social
• participación en procesos comunitarios que promuevan la sostenibilidad 
• aplicación de principios éticos relacionados con los valores de la sostenibilidad en los comportamientos personales y profesionales...

Además, se pretende contribuir a a adoptar las recomendaciones de la CRUE de:

• Ralizar una revisión integral de los curricula que asegure la inclusión de los contenidos transversales básicos en sostenibilidad en todas las titulaciones en coherencia con las competencias definidas
• Introducir en las enseñanzas prácticas procedimientos acordes con los principios de la sostenibilidad y de prevención de riesgos.
• Acciones de formación del profesorado que les capaciten para la inclusión de contenidos sobre sostenibilidad en sus asignaturas, coherentes con las competencias básicas especificadas en sus guías docentes --> Los materiales y experiencias desarrolladas (positivas y negativas) en este PIE será difundidas en Jornadas de Innovación Educativa de la UPM, y presentadas en congresos de innovación y profesorado universitario
• Esto ayudará asimismo a fomentar el intercambio de experiencias en introducción de la sostenibilidad en el currículum académico, a través de publicaciones, talleres de trabajo, etc. así como impulsar grupos de trabajo inter-universitarios que coordinen y potencien dicho proceso. 
• Elaboración de recursos y materiales de apoyo a la introducción de la sostenibilidad en el currículum académico
• Mecanismos de interacción social que potencien el rol de la universidad en la consecución del Desarrollo Humano Sostenible. 

1. Proceso colaborativo con ONGAWA para la ideación de los Retos a desarrollar
2. Selección de 2 ó 3 Retos a desarrollar
3. Desarrollo de documentación sobre el contexto
4. Desarrollo de material didáctico técnico y no técnico (diseño de soluciones, design-thinking, organización, desarrollo humano, intervenciones de cooperación...) en función de los Retos seleccionados
5. Diseño y planificación de una actividad de aprendizaje multi-asignatura y multi-centro, con las siguiente fases:

• presentación del Reto
• formación en competencias técnicas, de organización, de sostenibilidad y DH... pertinentes para abordar el Reto,
• agrupación en equipos multi-disciplinares,
• ideación de propuestas que ayuden a resolver el Reto,
• diseño y desarrollo de las propuestas,
• presentación de las propuestas
• comunicación de las propuestas en una simulación de congreso científico internacional (en inglés)

6. Diseño y desarrollo de cuestionarios para la auto-evaluación y herramientas de evaluación por pares
7. Desarrollo de un informe con informe final con la documentación necesaria para plantear 2 ó 3 Retos con grupo multi-disciplinares inter-escuela
8. Planificación tentativa para organizar la actividad en el curso 2018/19

El profesorado elaborará la guía docente en la que se detallará la metodología para la puesta en marcha de los distintos apartados del proyecto interdisciplinar, así como la documentación sobre el contexto de los Retos y materiales didácticos para la docencia de los fundamentos teóricos técnicos y no técnicos necesarios.

Así mismo se evaluarán rúbricas y cuestionarios de evaluación de las soluciones diseñadas por los grupos, de forma que conozcan de antemano cómo va a evaluárseles y sean coherentes con el tipo de actitudes y aprendizajes que quieren potenciarse en los equipos: interdisciplinariedad, interdependencia, complementariedad, comunicación, respeto y asertividad...

Los hitos del proyecto son los siguientes:

• Mes 0: Establecido equipo de trabajo de docentes inter-escuela. Se usará mensajería Skype, el correo institucional y la nube UPM Drive o similar para la gestión de la documentación y la comunicación en el grupo.
• Mes 1: Iniciada comunicación con expertos de ONGAWA para la ideación de los Retos
• Mes 4: 3 Retos definidos
• Mes 5: Identificados los fundamentos teóricos necesarios a incluir en la formación inicial de los estudiantes - Redefinición de los Retos en función de la viabilidad del diseño de soluciones
• Mes 6: Documentación inicial sobre el contexto de los Retos
• Mes 8: Diseño de la actividad y guía académica realizados.
• Mes 9: Materiales didácticos sobre fundamentos teóricos desarrollados. 
• Mes 10: Rúbricas y cuestionarios de evaluación definidos.
• Mes 11: Informe con la definición de los Retos y documentación sobre el contexto de los Retos realizado
• Mes 12: Planificación tentativa de la actividad Reto para el curso siguiente

Se realizará una guía académica, un informe final con la documentación necesaria para plantear 2 ó 3 Retos con grupo multi-disciplinares inter-escuela y una planificación tentativa para organizar la actividad en el curso 2018/19.

Se realizará material de difusión de los Retos y cartelería para dar a conocer la propuesta en la escuelas participantes, de forma que invite a los alumnos a participar.

Los Retos diseñados se presentarán como una contribución a un congreso universitario de innovación educativa.

Los Retos se diseñarán en colaboración con ONGAWA, ONG  de desarrollo vinculada y nacida en la UPM, que promueve la iniciativa Global Challenge para la educación para la sostenibilidad en los campus universitarios, con la que existen sinergias evidentes, y que ha elaborado un documento marco de referencia en este tipo de iniciativas: “Resultados, aprendizajes y propuestas para un voluntariado transformador en el espacio universitario”