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Ficha Proyecto I.E. 2018-2019



Dinamización del aprendizaje autónomo y del tiempo de clase presencial en un entorno de aula invertida

Coordinador(a): JUAN CARLOS MOSQUERA FEIJOO
Co-coordinador(a): DAVID SANTILLAN SANCHEZ
Centro: E.T.S.I. DE CAMINOS CANALES Y PUERTOS
Nivel: Nivel 2. Proyectos promovidos por otros colectivos de profesores de la UPM
Código: IE1819.0403
memoria >>
Línea: E1. Aula Invertida
Palabras clave:
  • Aula Invertida-Flipped classroom
  • Autoaprendizaje-Aprendizaje Autónomo
  • Elaboracion material docente
  • Entornos Personales de Aprendizaje (PLS)
  • Internacionalización
  • Uso de las TIC
Miembros de la comunidad UPM que lo componen
Nombre y apellidos Centro Plaza *
JUAN CARLOS MOSQUERA FEIJOO E.T.S.I. DE CAMINOS CANALES Y PUERTOS TITULAR UNIVERSIDAD
BEATRIZ GONZALEZ RODRIGO E.T.S. DE INGENIERÍA CIVIL TITULAR UNIVERS. INTERINO
DAVID SANTILLAN SANCHEZ E.T.S.I. DE CAMINOS CANALES Y PUERTOS L.D. PRF.AYUD.DOCTOR
JOSE MERODIO GOMEZ E.T.S.I. DE CAMINOS CANALES Y PUERTOS TITULAR UNIVERSIDAD
MARCOS GARCIA ALBERTI E.T.S.I. DE CAMINOS CANALES Y PUERTOS L.D. PRF.AYUD.DOCTOR
Luis Cueto-Felgueroso Landeira E.T.S.I. DE CAMINOS CANALES Y PUERTOS OTROS UPM
Pedro Pampillón Alonso de Velasco Otro centro de la UPM OTROS NO UPM
Fernando Suárez Guerra Centro fuera de la UPM OTROS NO UPM
Sandro Andres Martínez Otro centro de la UPM OTROS NO UPM
* 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

La propuesta forma parte de un trabajo de colaboración con profesores de la Universidad de Jaén y de la Universidad de Piura (Perú), con criterios de internacionalización.
Uno de los puntos críticos de la técnica de aula invertida es garantizar la motivación del alumnado y la realización de su trabajo individual fuera del aula. Otro es la involucración de los estudiantes en el aula, garantizando su participación activa, que conlleve un aprendizaje basado en competencias.  
Para afrontar ambas cuestiones, la presente propuesta comprende sendas líneas de actuación:
1) Diseñar una metodología para incentivar la motivación de los alumnos y su trabajo personal de aprendizaje fuera del aula.

- Elaboración de material docente para uso individual fuera del aula: comprende la elaboración de entre 10 y 15 minivideos (duración inferior a 90 segundos) y un número similar de audioguías (grabaciones de sonido de duración inferior a 60 sg) para insertar en presentaciones y mejorar las páginas web que contienen problemas interactivos ya desarrollados por los proponentes durante cursos anteriores para entornos de aula invertida.
- Elaboración de cuestionarios o mini-tests para insertar en los minivideos, para garantizar el visionado de los mismos por parte de los estudiantes. Se prevé utilizar alguna herramienta tipo EduCanon o Edpuzzle. Solo podrán completar el visionado si responden al test insertado.
- Elaboración de apps codificadas en MatLab que ayuden al alumno en su aprendizaje autónomo, a su propio ritmo, a poder entender y dominar el significado y las implicaciones prácticas de los conceptos que se esconden detrás de formulaciones abstractas y complejas. Ello permitirá a su vez dedicar mayor número de clases a la realización de proyectos, resolución de problemas y aprendizaje basado en competencias. Las apps también están pensadas para tareas de autocorrección y autoevaluación. Se prevé una app para estudio dinámico en el dominio de la frecuencia, otra para el estudio elástico de una laja 2D con o sin taladros, sometida a acciones distribuidas en el contorno, otra para el estudio hidráulico de una compuerta y otra para la comprensión, interpretación y aplicación de las líneas de influencia en vigas continuas.
- Elaboración de una página web interactiva con una práctica de resolución de pórticos isostáticos a dos aguas mediante técnicas web (HTML 5, JavaScript) para que los alumnos puedan aprender experimentando virtualmente sobre este modelo simple en su ordenador personal. Ellos pueden elegir los datos y pueden visualizar en tiempo real cuál es la respuesta. De esta manera se aspira a que los alumnos puedan llegar a intuir o anticipar las zonas más solicitadas de este tipo de estructura ante unas acciones determinadas. Este aprendizaje les servirá para poder fijar los conceptos teóricos que fundamentan el comportamiento estructural y que históricamente hemos detectado que les cuesta mucho adquirir.

2) Plantear un procedimiento para impulsar la participación activa de los discentes en el aula,  dinamizar y mejorar la calidad del tiempo de las clases posteriores. El método de enseñanza Just-in-time permitirá ajustar su desarrollo.
- Elaboración de una colección de al menos 30 cuestionarios para ser resueltos por los alumnos a su vuelta a clase. Los cuestionarios versan sobre el comportamiento estático de estructuras sencillas, desde vigas isostáticas a vigas continuas y arcos. Se desarrollarán en una de las plataformas, Kahoot o Socrative, para que los alumnos puedan responderlos mediante una tablet o el smartphone en el aula,con el fin de comprobar sus aprendizajes autonónomos fuera del aula. Al mismo tiempo el sistema devuelve las respuestas y la calificaciones de cada usuario. Se pueden dar respuestas tipo test o textos breves.
- Para los alumnos de Master, se plantea diseñar tres realizaciones sobre módulos didácticos para aprendizaje basado en competencias, en el cual los alumnos muestran su destreza en algunas competencias concretas, en lugar de completar créditos a base de asistir pasivamente a clase (Torres et al., 2015). Se les encomienda por grupos la preparación del material (texto, visual u otros). Han de elaborar una presentación además de una app de MatLab o bien una página web interactiva, para su exposición en el aula y su transmisión a los demás compañeros, como herramientas de apoyo al estudio individual. Se prevé una realización sobre Elasticidad aplicada, otra sobre Hidráulica técnica y otra sobre análisis dinámico.
Elementos comunes a ambas ramas:
-El texto de las prácticas y de las herramientas de simulación se realizará en Español y en Inglés, para dotarlas de mayor alcance internacional.
- Constituirán material docente para asignaturas que se imparten en títulos de Grado y de Master en la UPM. Además, servirán para compartir con la Universidad de Jaén (en colaboración desde el último curso) y con la Universidad de Piura (Perú), la cual lleva tres años implantando la aplicación de TICs a la innovación educativa y que ha formado un grupo de trabajo con el coordinador de esta propuesta.
- Los materiales se elaboran en entornos de código para que puedan ser compartidos o fácilmente implementados en otras disciplinas STEM. 

- Se utilizarán medios electrónicos en el aula (tablet+lápiz electrónico) para proyectar sobre el cañón lo que vaya escribiendo el profesor, como dinamización del tiempo de clase, como agilización y reemplazo del clásico sistema de pizarra  y para que al final de la clase quede grabado todo lo impartido, tal que pueda ser generado un fichero electrónico para difusión a los alumnos, entre otros propósitos.

OBJETIVOS DEL PROYECTO

1) Dotar a las asignaturas implicadas de material docente para aprendizaje autónomo, con el propósito de la internacionalización de estos métodos, poniendo en común experiencias y conocimientos con los equipos de las universidades antes citadas.
2) Contribuir a garantizar que los alumnos realizan su trabajo individual de aprendizaje fuera del aula y a incrementar tanto su motivación como su participación activa.
3) Implementar dos realizaciones para que los alumnos de Master lleven a cabo el aprendizaje basado en competencias.
4) Desarrollar una colección de aplicaciones interactivas, en Español y en Inglés, accesibles a la comunidad universitaria, para el aprendizaje del análisis dinámico de estructuras, Hidráulica y medios continuos.
La estrategia que se propone, a diferencia de programas o "apps" que concluyen en una solución a modo de caja negra, se orienta al aprendizaje basado en "resolución de casos", que conlleva una interacción mayor con el usuario: se puede comprender el significado espacial y práctico de conceptos ocultos tras formulaciones complejas.
5) Incorporar mejoras específicas en la práctica docente de Elasticidad Aplicada, de Análisis dinámico y sísmico de estructuras y de Hidráulica Ambiental (Master): apps interactivas sobre la casuística del dominio de la frecuencia, de la respuesta friccional de un deslizador, del flujo hidráulico en una compuerta y de las líneas de influencia. Con ello se aglutinan los conocimientos y capacidades que los alumnos deben adquirir y dominar en dichas materias.
6) Incorporar mejoras en los procesos de aprendizaje de los alumnos de estas asignaturas, promoviendo con estos recursos educativos el empleo del aula invertida: se aspira a ayudar a que la mayoría de ellos se motive en hacer las acciones que de por sí hacen los alumnos mejores, pero también que aquellos estudiantes que tienen mayor dificultad en adquirir las competencias específicas, puedan superar las diferencias de nivel. 

CONTRIBUCIÓN A LA MEJORA DE LA CALIDAD

Por una parte, planteamos un sistema fácilmente aplicable que permita asegurar que los alumnos realicen su trabajo individual autónomo fuera del aula, a la vez que pretende incrementar su motivación. 
En la asignatura de grado se implanta un conjunto de tests para realizar online en el aula, que evalúe el grado de aprendizaje autónomo y el visionado del material encomendado para estudio individual.
Nuestra experiencia evidencia gran disparidad en el grado de adquisición de competencias entre los estudiantes de estas asignaturas de Master, parte de los cuales son extranjeros en régimen de movilidad. Consideramos que el uso de las TICs puede ayudar a buena parte del alumnado en el aprendizaje de dichas materias con la inclusión de estos recursos, utilizables en sus ordenadores, tablets o smartphones y que incluyen breves recursos multimedia para ayudarles con los conceptos, fundamentos o desarrollos que les suelen resultar complicadas habitualmente. Pueden aprender a su propio ritmo y elegir el idioma (Español o Inglés) de las apps. 
Por otra parte, planteamos mejorar la calidad del tiempo en el aula. Estas herramientas pretenden cubrir una deficiencia en los recursos didácticos disponibles para los alumnos, de forma que puedan realizar el estudio y aprendizaje previo a las clases presenciales y así estas se puedan orientar en la modalidad de enseñanza "just in time", para consolidar el aprovechamiento académico. 

ALCANCE Y PÚBLICO OBJETIVO AL QUE SE DIRIGE

Titulación/es Grado:

Titulación/es Máster:




Nº de Asignatura/s: 5
Centro/s de la UPM:
  • E.T.S. DE ING. DE CAMINOS CANALES Y P.
    E.T.S. DE INGENIERÍA CIVIL
  • FASES DEL PROYECTO Y ACCIONES QUE SE VAN A DESARROLLAR

    Fase I: programación de la base teórica del material a estudiar de las prácticas y contenidos que debe incluir cada app de simulación. Una unidad didáctica versa sobre la simulación de la respuesta dinámica de un deslizador con fricción. La otra sobre el comportamiento elástico de una laja 2D con un taladro. Duración prevista: 2 meses
    Fase II: Realización de la primera app en MatLab sobre simulación del dominio de la frecuencia. Pruebas y ejecuciones preliminares. Puesta a disposición de un grupo reducido de alumnos para calibración, valoración y grado de adecuación a sus necesidades. Duración prevista: dos meses
    Fase III: aplicar el mismo proceso a la elaboración de la segunda app sobre respuesta hidráulica en una compuerta. Interacción con el grupo reducido de alumnos para que la calibren la valores y planteen propuestas de mejora. Revisión de las primeras prácticas por si se considera oportuno mejorar algún aspecto tras la elaboración de esta segunda. Duración prevista: un mes.
    Fase IV: realización sobre plataforma Web de la práctica de un pórtico isostático a dos aguas. Los alumnos tienen dificultades en comprender la transmisión de esfuerzos y su distribución. Se prevé emplear HTML 5 y JavaScript (Librería JQuery). Duración prevista: dos meses.
    Fase V: elaboración de minivídeos para el material de trabajo en casa; de las audioguías para las páginas web ya existentes y de la nueva, así como para las presentaciones objeto del material de estudio individual fuera del aula. Duración: 2 meses
    Fase V: elaboración de encuestas entre los alumnos sobre su grado de utilización y aprovechamiento de estas herramientas en cuanto a competencias transversales, aprendizaje basado en competencias y apreciación y disposición del alumnado. Revisión de la adecuación del material multimedia. Elaboración del informe final. Duración: 1 mes.

    RECURSOS Y MATERIALES DOCENTES

    * Apps de MatLab/Octave: se elaborarán las apps en Español e Inglés, que simulan lo que los alumnos deben aprender a su ritmo y previamente a las clases, en cuanto a fundamentos y conceptos esenciales del movimiento vibratorio de sistemas de un grado de libertad, preámbulo del estudio avanzado del comportamiento dinámico de estructuras.
    * Página web sobre un pórtico isostático a dos aguas: se codificará en entorno HTML 5 y JavaScript, ambos de dominio público), en Español e Inglés.
    * Videos cortos con cuestiones puntuales que ayuden al aprendizaje del alumno según sus necesidades de nivelación. Audioguías para las páginas web y para las presentaciones objeto de estudio individual en casa.
    * Informe final, manuales de usuario.

     

    SEGUIMIENTO Y EVALUACION

    Durante la codificación de cada app se contará con un grupo reducido de alumnos, para que emitan sus opiniones y propuestas de mejora.
    Una vez terminada la codificación de cada práctica, se probará entre un grupo reducido de alumnos para que las valoren y puedan emitir un juicio sobre su usabilidad, eficacia y adecuación a sus necesidades de aprendizaje. Con los resultados obtenidos se plantearán posibles cambios y mejoras.
    Las respuestas de las encuestas que se harán al finalizar el semestre nos ayudará a reelaborar los aspectos que contribuyan a mejorar estos recursos de aprendizaje. Asimismo, se compararán los logros alcanzados por ellos con los de otros que han aprendido por el método tradicional de clases presenciales.
    Se pondrá especial interés en el seguimiento de las realizaciones que se implementarán en el Master para el aprendizaje basado en competencias; en particular se pretende medir la mejora alcanzada, el esfuerzo invertido por los alumnos, su grado de satisfacción y la calidad del material didáctico que han de elaborar.

    PRODUCTOS RESULTANTES

    a la finalización del proyecto se dispondrá de:
    - Cuatro apps interactivas, en Español e Inglés, escritas en MatLab/Octave, sobre simulación de la respuesta un deslizador con fricción, dominio de la frecuencia (de 1 a 3 grados de libertad), de un modelo hidráulico de una compuerta y del estudio de líneas de influencia en vigas continuas. Será el núcleo de recursos para la técnica de aula invertida durante tres semanas del semestre reglado.
    - Un problema interactivo, con datos asignables por el usuario y resultados "ad hoc", codificado como página web, sobre una práctica de un pórtico isostático a dos aguas, esencial para el aprendizaje de los fundamentos del tema en resistencia de Materiales y en Cálculo de estructuras.
    - Al menos 30 tests de comprobación de aprendizajes autónomos, realizados en Kahoot o Socrative, para utlizar en resistencia de Matriales (ETSICCP) y en Cálculo de estructuras (ETSIC).
    - Una colección de minivideos y otra de audioguías para insertar en presentaciones sobre material de estudio autónomo.
    - Un informe final más una ponencia para presentar a un congreso sobre Aprendizaje e innovación educativa.

    MATERIAL DIVULGATIVO

    * Las aplicaciones antes citadas se pondrán a disposición de la comunidad universitaria en las Webs http://spade.caminos.upm.es y http://we2.caminos.upm.es/
    * Una ponencia para presentar a un congreso sobre innovación educativa; miembros del equipo en años anteriores presentaron ponencias en congresos internacionales celebrados en España.
    * Un informe final con instrucciones de uso de las apps, resultados de las pruebas entre los alumnos y conclusiones del proyecto.

    COLABORACIONES

    * Universidad dde Piura ( UDEP, Perú)

    El coordinador de la propuesta participa como miembro activo en un equipo de innovación educativa que la UDEP inició hace tres años. Se pretende compartir el desarrollo y los recursos finales para puesta a disposición del equipo de la UDEP, coordinado por la profesora Isabel Chiyón Carrasco (isabel.chiyon@udep.pe), Decana de la Facultad de Ingeniería.

    * Universidad de Jáen

    A esta iniciativa se ha sumado el profesor Fernando Suárez Guerra, del Departamento de Mecánica de Medios Continuos y teoría de Estructuras de dicha universidad.