Los avances tecnológicos actuales nos permiten tener acceso a multitud de recursos disponibles en plataformas online, así como a la creación de contenido didáctico, control y evaluación de este. Dicho avance trae consigo posibilidades de personalización del contenido didáctico, e incluso, la posibilidad de implementar dicha tecnología en forma de una herramienta efectiva que complementa a la clase magistral.

Dentro del proceso de aprendizaje para el diseño de máquinas, y al igual que sucede en otras temáticas de diseño ingenieril, el alumno debe familiarizarse con diversas metodologías que le permiten integrar diversos conocimientos multidisciplinares en el desarrollo de diseños cuasi-profesionales optimizados (selección adecuada de materiales, diseño mecánico y sus herramientas de cálculo, fabricabilidad de la solución planteada, costes, mantenimiento, sostenibilidad, etc.). En este proceso, el alumno debe recordar y poner en práctica muchos conocimientos previamente adquiridos en su ciclo formativo, teniendo que realizar en muchos casos tediosos cálculos repetitivos que terminan por aburrirle. Con las nuevas herramientas didácticas, estos aspectos pueden verse muy beneficiados, simplificando y haciendo más efectivo el proceso de aprendizaje y la integración del conocimiento.

La implementación en la enseñanza de cálculos y herramientas de asistencia al diseño por ordenador se han producido con múltiples casos de éxito durante los últimos años, pero consideramos que la experiencia educativa debe ir más allá. Esto implica focalizarse tanto en afianzar conocimientos como en relacionarlos con el resto de las asignaturas cursadas, así como el desarrollo de competencias transversales que, actualmente, son el elemento fundamental para diferenciarse como profesional en cualquier sector. Todo ello condiciona el desarrollo de estas herramientas con un objetivo distinto al de otras comerciales disponibles en el mercado.

Desde el Grupo de Innovación Educativa para la Docencia Innovadora en Máquinas (GIE-DIM) se trabaja activamente, desde su creación, en la mejora de aspectos relacionados con el aprendizaje en las diversas asignaturas que imparten en la E.T.S. de Ingenieros Industriales. A destacar, se encuentran asignaturas dónde se aplica el aprendizaje basado en proyectos, cursos SCORM, mejora de prácticas de laboratorio y la coordinación trasversal de objetivos docentes entre asignaturas. La mayoría de estas iniciativas han sido posibles gracias a la concesión de más de 15 proyectos de innovación educativa que han mejorado, de manera objetiva, el aprendizaje y motivación de los alumnos a la vista de las encuestas y otros estudios realizados y publicados en diversos artículos y ponencias internacionales (por ejemplo, en la International Journal of Engineering Education y los congresos CDIO).

Antes de la formación del GIE-DIM, la Unidad Docente de Ingeniería de Máquinas fue pionera en los años 80 con el aprendizaje activo en la Enseñanza en DIseño de Máquinas asistido Por Ordenador (EDIMPO). Esta herramienta, usada por los alumnos en sesiones prácticas de laboratorio, y que ha ido actualizándose y mejorando con los años, es la base del proyecto que se propone en esta convocatoria de ayudas a la innovación.

En primer lugar, cabe destacar el gran reconocimiento que hacen los alumnos sobre las prácticas dónde se usa actualmente esta herramienta, no solo por su calidad, también por su visión de formar parte activa de su formación y la posibilidad de diseñar una máquina “real” (con un elevado grado de detalle), dónde integran muchos conocimientos propios de las asignaturas asociadas a las prácticas y de otras muchas otras de la carrera (diseño CAD, materiales, fabricación, calidad, mantenimiento, etc.). Estas prácticas fomentan también en el alumno la motivación por las líneas de investigación del grupo (vibraciones, tribología, nuevos materiales, prototipado, etc.), es decir, despertar su interés por el I+D, el desarrollo de soluciones creativas, el conocimiento de empresas del sector mediante visitas, uso de sus productos en el diseño, etc. En el desarrollo de su diseño el alumno siente “libertad” para la toma de decisiones, teniendo que poner en práctica la valiosa tarea de tener que justificar sus decisiones y ser consecuentes con ellas.

Pese a su elevado grado de éxito, se observan dificultades a la hora de combinar los conocimientos multidisciplinares de diferentes áreas/asignaturas, necesarias para el correcto desarrollo de esta experiencia educativa. Por esta razón, este proyecto nace de la motivación de intentar ir más lejos con el desarrollo del siguiente objetivo: “Transversalización de prácticas de laboratorio y casos de estudio a fin de dotar a los alumnos de una capacidad de aplicar conocimientos multidisciplinares de manera integral en el diseño de una máquina.” Este objetivo se plantea siempre de modo que se mantenga el éxito obtenido hasta el día de hoy gracias a la visión de estas iniciativas: “Fomentar el espíritu crítico, la creatividad y la justificación de la toma de decisiones en el ámbito del diseño industrial”.

Dicha necesidad, que creemos que los alumnos deben ser capaces de superar y que será de gran valor en su vida profesional, viene dada en parte por su visión del “aprendizaje en bloques/asignaturas no vinculadas”, lo que les hace dudar, o incluso ser incapaces de aplicar conocimientos de unas materias en otras. El GIE-DIM considera que el nivel de nuestros alumnos se percibe elevado cuando trabajan de forma individualizada por asignatura, sin embargo, esta positiva apreciación se reduce negativamente cuando el alumno se ve obligado a combinar diferentes áreas de conocimiento con el fin de resolver un problema como, por ejemplo:

• Seleccionar adecuadamente un material (metálico, plástico, fibra, etc.) para el diseño de una máquina a partir de sus requisitos técnicos (resistencia, durabilidad, coste, reciclaje, etc.) y los procesos productivos disponibles (mecanizado, fundición, impresión 3D, etc.)
• Integrar conocimientos de resistencia de materiales de estados tensionales complejos, plastificación, elementos atenuadores/concentradores de tensiones, criterios de fallo, etc. que permitan mejorar los diseños mecánicos. En muchos casos, se detecta una mala aplicación del cálculo por elementos finitos por parte de los alumnos y ello es debido en parte a esta falta de integración. Este caso es un ejemplo de cómo el uso de una herramienta comercial puede ser perjudicial en el proceso de aprendizaje de un alumno si la base teórica no está adecuadamente adquirida.
• Uso de estándares internacionales de diseño, selección de elementos comerciales y condiciones establecidas por los mismos sobre nuestro diseño.
• Aplicación de diversos conceptos importantes en el diseño como: vida útil, reciclaje, sustitución de elementos, pliegos de condiciones, mantenimiento de maquinaria, etc.
• Importancia de la fabricación en el diseño (unidades producidas, costes, tiempos, correcta representación gráfica, tolerancias, calidad, etc.)
• Entendimiento del entorno en el que el diseño o proyecto va a ser implementado.

Basándonos en este análisis, desde el GIE-DIM nos hemos propuesto adaptar las prácticas y casos de estudio de diversas asignaturas a un nuevo modelo basado en la Gamificación, que mantenga las ventajas con las que ya contaba y añada más valor a los alumnos, fundamentado en la transversalización del conocimiento, el trabajo en equipo, la motivación por la innovación y la creatividad. El objetivo final es que hagan suyo el proceso de aprendizaje lo cual motiva en gran medida su participación en las actividades.

El modelo que proponemos es una experiencia piloto de gamificación integrada en las prácticas y casos de estudio de diversas asignaturas impartidas por el GIE-DIM. Dicha experiencia piloto se desarrollará durante el curso 2018/2019 para ser puesta en marcha en el curso 2019/2020. Las actividades de prácticas de dichas asignaturas adquirirían un máximo de un 50% del peso total de la evaluación y un menor porcentaje en los casos de estudio, entendido más bien como un “problema largo”. Con esto, se pretende que los alumnos sean conscientes de la importancia de las mismas en su proceso de aprendizaje y vean recompensado su esfuerzo.

Este proyecto requiere crear nuevos recursos que el alumno utiliza tanto dentro como fuera del aula. El recurso principal es el programa EDIMPO, un software libre programado en Matlab por la División de Ingeniería de Máquinas. Hoy en día, EDIMPO es una herramienta didáctica adaptada, equivalente a softwares profesionales de diseño de máquinas, centrada en el diseño de una reductora de velocidad de engranajes. Este tipo de máquina se encuentra presente en cajas de cambio de vehículos, multiplicadoras de aerogeneradores, etc. Durante el curso 2018/2019, se pretende adaptar EDIMPO a las necesidades de la actividad propuesta y a la recogida de datos de alumnos que permitan elaborar estadísticas.

Además del software, el proyecto quiere adaptar el material docente para su uso en una modalidad competitiva entre grupos de alumnos.

El proyecto busca la transversalización del conocimiento y es por ello por lo que se platea mejorar y adaptar el material docente y los vínculos de unión a otras asignaturas no impartidas por el GIE-DIM (enlaces a material docente y su adaptación a fin de mejorar la transversalización, profesores de consulta / participación parcial en prácticas o tutorías, homogeneidad en nomenclatura y criterios, etc.). Aunque los estudios estadísticos planteados para este curso 2018/2019 pueden plantear nuevas necesidades, actualmente se pretende mejorar en las siguientes líneas: proceso de selección de material, elaboración de planos / aplicación de técnicas de representación, determinación de los procesos de fabricación o el análisis de resistencia de materiales para la mejora del diseño. Para ello, este proyecto cuenta con el apoyo de responsables de las asignaturas que versan sobre dicha materia para la realización del material referente a ellas: Antonio Ros Felip, José María Cabanellas Becerra, Miguel Panizo Laiz y Juan José Moreno Labella. Colabora también Mercedes Grijalvo a fin de ayudarnos con la recogida de datos y evaluación de la actividad. En su departamento cuentan con años de experiencia empleando Global Management Challenge (GMC) como actividad de gamificación para la evaluación de varias de sus asignaturas. No solo colaborarán miembros del profesorado, también se ha tenido en cuenta la importante aportación del personal técnico de laboratorio (mejor vinculación teoría – ejemplos prácticos en laboratorio) y agentes externos (¿qué busca la empresa?, ¿qué hay de realidad en las decisiones que estoy tomando?, ¿cómo afectan estas decisiones?, etc.).

Por otro lado, se plantea el aprovechamiento de una iniciativa de la dirección de la E.T.S.I Industriales que brinda la oportunidad a alumnos de cursos superiores de iniciarse en el mundo de la docencia como monitores de prácticas recompensados con 1,5 créditos ECTS. Nos gustaría incorporar al proyecto un sistema de tutorizado por parte de estos monitores. Los monitores ayudan al profesor responsable de la actividad a controlar su funcionamiento mientras adquieren competencias transversales y guían a los alumnos con su tarea. El GIE-DIM cuenta con experiencia en la participación de alumnos como monitores que ha sido siempre satisfactoria para ambas partes, monitores y alumnos de la asignatura.

Finalmente, y combinando todos estos factores, nos gustaría dotar a los alumnos de una experiencia cercana a la industria donde sean capaces de desarrollar sus competencias motivados por retos y objetivos que combinen sus conocimientos en diferentes áreas.

Para este primer proyecto piloto, el GIE-DIM ha planificado y enfocado su implantación en las siguientes asignaturas:

• Teoría de Máquinas y Mecanismos: Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales (55001032-M/-T), Grado en Ingeniería Química (55001032) y Grado en Ingeniería de Organización (55000662), troncal en los tres grados, 4.5 ECTS, aproximadamente 650 alumnos. El software permite ser usado parcialmente con diseños preelaborados, dónde el alumno únicamente trabaja algún módulo de interés. En el caso de esta asignatura interesa la selección de rodamientos, dimensionado grueso de transmisiones por engranajes y lubricación.
• Diseño de Máquinas (55000403): Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales, troncal en la especialidad de Ingeniería Mecánica, 6 ECTS, aproximadamente 100 alumnos. Asignatura dónde actualmente se emplea EDIMPO para el diseño de árboles, selección de rodamientos, diseño de uniones y el dimensionado grueso del cárter.
• Diseño de Máquinas II (55000409): Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales, optativa en la especialidad de Ingeniería Mecánica, 6 ECTS, aproximadamente 20 alumnos. Asignatura dónde actualmente se emplea EDIMPO para el diseño fino de la transmisión por engranajes y el sistema de lubricación.
• Cálculo de Máquinas (53001203): Máster habilitante en Ingeniería Industrial, troncal, 3 ECTS, aproximadamente 100 alumnos. El incremento de nuevos módulos a EDIMPO permitiría incluir otros elementos de diseño al software como aspectos tribológicos, transmisiones planetarias, cadenas, correas, etc.
• Tribología (53000972): Máster en Ingeniería Mecánica, optativa, 3 ECTS, aproximadamente 30 alumnos. El incremento de nuevos módulos a EDIMPO permitiría incluir el análisis tribológico de los contactos mecánicos de la máquina: lubricación elastohidrodinámica, predicción de fallos (desgaste, micropitting, etc.), comportamiento térmico, etc.

El número final de alumnos involucrados en la participación sería cercano a los 900 con diferentes modalidades de participación en base a su nivel. El proyecto daría oportunidad a aproximadamente 150 alumnos de iniciarse en la docencia y colaborar en el proceso de aprendizaje.

Además de su implantación en estas asignaturas, contamos con los siguientes alumnos candidatos a mentores de las prácticas:

Alumnos de Máster habilitante en Ingeniería Industrial en la especialidad de Ingeniería Mecánica en primer curso, aproximadamente 100 alumnos, y en segundo curso, aproximadamente 20 alumnos. Alumnos de Máster en Ingeniería Mecánica, aproximadamente 30 alumnos.

Los objetivos del proyecto planteado se engloban en los tres grupos siguientes:

1. Elaboración del material docente necesario para la gamificación de las sesiones prácticas de las asignaturas impartidas por el GIE-DIM

1.1. Incorporación en el software EDIMPO de los módulos / secciones que permitan al alumno “recordar y aplicar” conocimientos / herramientas / metodologías interdisciplinares en base a las carencias ya mencionadas en el apartado anterior.

1.2. Incorporación en el software EDIMPO de un sistema estadístico de evaluación que sea capaz de valorar el trabajo de los alumnos en base a los resultados obtenidos de diseño, así como proporcionar estadísticas que motiven a la competición de estos en base a su situación con respecto al resto.

1.3. Planificación de niveles en base a dificultades de diseño, así como planificación temporal de los mismos y definición de objetivos mínimos.

1.4. Conversión del material existente a un formato similar a una simulación real y creación de dicho contenido para las áreas de distintas disciplinas no tratadas hasta ahora.

1.5. Definición de recompensas en base a retos objetivos, así como su influencia en la evaluación de la actividad.

2. Planificación temporal de las prácticas / casos de estudio dentro del semestre, preparación previa de las mismas y sistema de evaluación.

2.1. Incorporación de las prácticas dentro del cronograma de las diferentes asignaturas del curso universitario, sesiones de control, horas en el aula de prácticas y tutorías. Se pretende evitar solapamientos y llevar las cargas de trabajo a fechas del calendario menos saturadas.

2.2. Creación de al menos 3 casos (máquinas) para distintos años cambiando funcionalidad, requisitos, materiales, etc. necesarios en el diseño de la máquina requerida. Se añade también a este punto la redacción de las guías de trabajo y explicación del proyecto en cada caso.

2.3. Creación de los casos de estudio con la preparación de un caso de diseño dejando “sin datos precargados” el módulo a trabajar: selección de material para una aplicación, selección de rodamientos, selección de proceso de fabricación, etc.

2.4. Definición del sistema de criterios de evaluación de la actividad en base a retos conseguidos, así como funcionalidad y compatibilidad del diseño para la aplicación que se ha requerido.

2.5 Incorporación en Moodle de toda la información, planificación de la aparición de niveles y retos, así como entregas y estadísticas a partir de la aplicación.

3. Elaboración del plan de participación de monitores en las prácticas.

3.1. Elaboración de los criterios de selección de alumnos interesados, así como métodos de reclutamiento de estos.

3.2. Creación de material sobre su función dentro del proyecto, responsabilidades y conceptos básicos sobre docencia y funcionamiento de las prácticas.

3.3. Comunicación Departamento-Escuela a fin de justificar los créditos a los que se les da acceso por la participación en la actividad.

3.4. Planificación temporal de reuniones antes, durante y después de la actividad.

Consideramos que con la consecución de todos los objetivos en septiembre de 2019 se podrá llevar a cabo la primera experiencia piloto con alumnos. En cuanto a la experiencia piloto, a realizarse en el primer cuatrimestre del curso 2019/2020, se establecen los siguientes objetivos:

4. Implementación de la actividad en las prácticas de Diseño de Máquinas, asignatura en la cual ya se trabaja con el EDIMPO sin gamificación.

5. Extracción de datos referentes a la evaluación de adquisición de conocimiento en la finalización de estas a fin de verificar su funcionamiento. Se incluye la creación de buenas prácticas a la hora de la incorporación en otras asignaturas.

6. Implantación del modelo de gamificación en el resto de las asignaturas para las que se ha preparado el programa. Como ventaja, la impartición del resto de asignaturas se realiza en el segundo semestre del curso 2019/2020, y por tanto, contamos con la experiencia previa de Diseño de Máquinas.

7. Evaluación de la posible incorporación de algún módulo de la herramienta en asignaturas vinculadas al proyecto y no impartidas por el GIE-DIM. Desarrollo de nuevas experiencias piloto.

Con la mejora e implementación de la metodología propuesta en esta experiencia, se obtendrán diversas mejoras en la calidad del proceso enseñanza-aprendizaje:

• Mejor integración horizontal y vertical entre asignaturas con contenidos vinculados. La preparación de esta experiencia ha supuesto en sí una importante comunicación y puesta en común entre profesores.
• Mejora en la adquisición de conocimientos y habilidades relacionados con la aplicación de múltiples conocimientos multidisciplinares teóricos, aplicados a la resolución de problemas realistas y de compleja integración de soluciones en ingeniería.
• Mejora en la adquisición de competencias de trabajo en equipo. Se va a implementar diversas técnicas de evaluación que permitan evaluar esta competencia profesional, entre otras.
• Mayor control sobre el nivel de desempeño y aprendizaje de los alumnos, aparte de tener una mejor visión global del impacto de la iniciativa.
• Permitirá detectar precozmente con alarmas que tendrá el software incorporado los errores cometidos, el bajo rendimiento, etc.  de los alumnos, lo que permitirá facilitar a tiempo al profesor material / actividades adicionales / tutorías / etc.
• Las acciones propuestas de gamificación buscan generar casos que atraigan al alumno a poner en práctica el mayor número posible de conocimientos adquiridos en la carrera, vinculadas a la actividad propia de la asignatura.
• En este tipo de proyectos se aplican diversas metodologías de diseño, herramientas CAD-CAM-FEM, selección me materiales/componentes/…, etc. que posteriormente son de gran utilidad y aplicación para los alumnos en el desarrollo de sus proyectos fin de grado, máster e incluso su vida profesional. 
• Transmisión de los resultados actuales y futuros de la experiencia en foros y publicaciones internacionales.

Respecto a las deficiencias que se desean resolver:

• Con estas propuestas se pretende dotar al profesorado de una herramienta que le permita localizar con mayor eficacia a aquellos alumnos que no participan de forma activa en las actividades experienciales y no adquieren los conocimientos y competencias buscados con estas iniciativas.
• Mejorar la calidad y la vinculación de contenidos en el material docente de las asignaturas involucradas en el proyecto.
• Evitar la obsolescencia de las herramientas actualmente empleadas.
• Actualmente, la evaluación académica de los resultados de esta iniciativa conlleva un elevado número de horas al profesorado. La inclusión de sistemas de autocorregido en el software permitirá reducir estos tiempos drásticamente. Pese a ello, no creemos que deba sustituir completamente a la labor correctiva de los profesores.

Se puede concluir que esta iniciativa ofrece actualmente una calidad docente destacable, reconocido en diversas publicaciones y seminarios. Pero, sin embargo, requiere de una evolución continuada para lograr seguir mantenido dicho nivel, incluso mejorarlo. Por esta razón se solicita el apoyo de esta convocatoria de ayudas.

Este proyecto se divide en dos grandes fases. Por un lado, se tratará la planificación del curso 2018/2019, en el que se preparará el material necesario para su funcionamiento. Por otro lado, se describirá la experiencia piloto que se llevará a cabo durante el curso 2019/2020.

Durante el segundo semestre del curso 2018/2019, se plantea la consecución de los objetivos 1, 2 y 3 descritos en el capítulo de objetivos del proyecto. Para dicho trabajo se precisa contar con la ayuda de 2 becarios encargados de la creación de todo el material y programación de módulos en Matlab a incorporar al software. Esta tarea será supervisada por los profesores del GIE-DIM y los colaboradores del proyecto, a fin de asegurar la calidad del material.

Para la realización de dichas tareas, se sigue un orden coherente a fin de conseguir que cada fase disponga del material necesario realizado en la anterior. Los entregables que resultarán de dicha fase, se distribuyen temporalmente de la siguiente manera:

https://drive.google.com/open?id=1sOgf5-_G-dRDqzEduP5-1MgK623DVAzg

Tabla 1. En amarillo tareas correspondientes al becario 1. En naranja tareas correspondientes al becario 2. En verde tareas en conjunto entre becarios 1 y 2. En gris tareas que se realizan por parte de profesores del GIE.

Una vez obtenidos todos los recursos necesarios, aproximadamente en octubre de 2019, darán comienzo las prácticas de las asignaturas piloto. La dinámica que se seguirá será la que se especifica en el siguiente esquema:

https://drive.google.com/open?id=1mNPeCWUneGjpt4l35AcfuGv08sfAoa0R

A principios de octubre tendrá lugar la reunión informativa en la que se formarán los grupos de trabajo, de 4 integrantes cada uno, así como se darán las primeras pautas y se introduce el software de trabajo.

Las asignaturas contarán con 4 sesiones programadas en las cuales se muestran en el esquema como sesiones de control. En ellas los alumnos presentan los resultados que han alcanzado durante el trabajo entre sesiones y se actualizan las estadísticas. Se proponen los retos para las siguientes sesiones y se entregan los premios por objetivos conseguidos.

Una particularidad es que cada miembro del equipo adquiere un rol diferente en cada sesión de control. De esta manera se fomenta el liderazgo en cada uno de ellos, así como la capacidad de trabajo en equipo.

Durante estas sesiones los alumnos serán partícipes, a modo de reto del juego, de la creación de material tanto promocional como didáctico utilizable en futuras ediciones.

Algunas de las actividades propuestas para facilitar la evaluación del proyecto son:

• Retos condicionales a los que solo se accede por un determinado camino.
• Emplear Moodle como red social donde los alumnos deben subir a sus avances a modo de vídeo, presentación, memoria… Se contabilizarán como parte del entregable final.
• Partes colaborativas hechas entre varios grupos. Se puede asociar a retos condicionales mencionados anteriormente que se resuelven entre varios equipos.
• Test, estadísticas y monitorización de la actividad por Moodle.
• Ranking anónimo de la situación del diseño de cada equipo.
• Eventos inesperados, cambios de roles, cambios en precios de mercado para que interactúen con las variables del programa hasta conseguir optimizar otra parte.
• Cuestionarios en clase a tiempo real, modelo Kahoot, para evaluación de avances.

Fuera de las sesiones de control, los alumnos participantes tienen contacto directo con monitores los cuales les guían, tutorizan y ayudan con el desarrollo de su diseño. Es vital por tanto el contacto entre profesores y mentores a fin de mantener la actividad controlada.

En paralelo con este trabajo, los monitores trabajan con el profesor en la coordinación de la actividad donde no sólo actualizan estadísticas de los grupos sino también se evalúan las dificultades que encuentran. Para cada nivel superado, se emplean los criterios de evaluación y guías. Cabe destacar que, al igual que se hacía anteriormente en las prácticas, con el “feedback” recibido por parte de alumnos y monitores se actualiza el software y material usado en el proyecto.

Finalmente, cuando concluya la entrega final, el profesor se reúne con los monitores para analizar el desarrollo de la actividad y se realiza la evaluación final.

Una vez concluidos los objetivos 4 y 5, se procede a la repetición del proceso durante el segundo semestre en el resto de las asignaturas para las que se ha preparado la actividad y se concluye por tanto el objetivo 6.

A continuación, se exponen los diferentes tipos de materiales docentes necesarios para el proyecto de manera detallada:

• Software Edimpo: hoy en día cuenta con la capacidad integra del diseño de máquinas exceptuando los módulos que se programarían en el mismo durante la preparación del proyecto y que estarían listos para el curso 2019/2020.
  • Módulo de selección de materiales: busca que el alumno comprenda el procedimiento de selección del material a partir de las características de la máquina y requerimientos de potencia, velocidades, espacio disponible, vibraciones, fatiga…
  • Módulo de fabricación: busca que el alumno comprenda las diferentes complicaciones que aparecen a la hora de fabricar elementos mecánicos, así como valoración costes de fabricación.
  • Módulo de análisis de la resistencia de los materiales: busca encontrar los puntos débiles del diseño y destaca las técnicas existentes para reforzarlos. Su objetivo final es la mejora de la seguridad en los diseños.
  • Módulo de costes: en base a todos los datos obtenidos anteriormente, diseñar un algoritmo que aproxime el precio de la fabricación de la máquina al que costaría en un entorno real.
  • Módulo estadístico: muestra al alumno los datos más relevantes del estado de su diseño, los logros obtenidos y estadísticas del resto de grupos.
• Enunciados de partida y guiones: se necesita la conversión de los guiones de prácticas a material utilizable durante la competición o bien la creación de material desde cero. Para ello se plantean varios casos:
  • Material existente sobre Diseño de Máquinas: adaptarlo al tipo de máquina a realizar, modificar el formato que pasa de lección magistral a autodidacta fomentando el autoaprendizaje.
  • Material sobre los nuevos módulos: fomentar su creación a partir de alumnos, en un primer año monitores y posteriormente los propios participantes a través de vídeos. De este modo buscamos la obtención de material basado en la experiencia en el que los alumnos muestran además su capacidad investigadora.
  • Material para monitores: se apoyará primeramente en un ciclo formativo y en años posteriores a través de la transmisión de conocimiento desde monitores del año anterior al siguiente.
  • Casos: De creación desde cero, se realizarán durante el curso 2018/2019 tres casos comprobando su potencial, sus posibles alternativas de resolución, estableciendo los niveles en cada uno y posibles retos y objetivos. También se trabajará la historia detrás de cada uno de ellos.
• Material de evaluación: se diseñará el modelo a utilizar a la hora de valorar el desempeño de los alumnos en cada apartado del proyecto.

El resto de material utilizable es fundamentalmente informático manteniéndonos siempre en una línea de software libre o con licencia proporcionada por la UPM: Matlab, paquete Office, Solid Edge, Catia.

El material también se adapta a la asignatura en la que se va a impartir. El software es único, pero en cada asignatura se realizan una serie de módulos. La intención es que el proyecto sea continuo, es decir, alumnos que cursen todas las asignaturas mantengan y mejoren el mismo caso durante todas las etapas.

https://drive.google.com/open?id=1hPS1zN3996fmlgJEItlKz-j9twlhcHDS

GITI: Grado en Ingeniería en Tecnologías industriales. GIO: Grado en Ingeniería de Organización. GIQ: Grado en Ingeniería Química. MII: Máster habilitante en Ingeniería Industrial.

Los módulos estadísticos y de costes se mantienen en todas las etapas ya que son la parte fundamental en base a la cual se crea la competición y se evalúa a los alumnos.

Tal y como se ha descrito anteriormente, el proyecto cuenta con muchos profesores involucrados y muchas actividades asociadas, que arrojarán opiniones e índices sobre la repercusión/impacto de cada una de ellas: autocorregido de Edimpo, retos condicionales, material creado y estadísticas en Moodle, evaluación de pares, cuestionaros tipo kahoot, etc.

Respecto al seguimiento llevado a cabo por el profesorado, los monitores ayudarán en el día a día al profesor responsable de cada asignatura/sesión práctica, en la implementación y coordinación de la actividad, actualizando índices, y evaluando/resolviendo dificultades. Todos ello se recogerá en actas que serán posteriormente puestas en común en reuniones periódicas del equipo docente de la iniciativa, coordinadas por el profesor Enrique Chacón. Las medidas, acciones, etc. tomadas en estas reuniones de coordinación también serán recogidas en actas. Estas actas marcarán, siguiendo las fases planteadas en el proyecto, los trabajos futuros a llevar a cabo hasta la próxima reunión de coordinación.

Finalmente se redactará una guía aglutinando toda la información contenida en las actas, junto a los resultados del proyecto.

Como experiencia piloto del GIE-DIM en herramientas de mejora de la calidad educativa y evaluación de proyectos, se plantea el desarrollo y aplicación de ciertos KPIs (Key Performance Indicators). El planteamiento de estos valores comparativos objetivos, que año a año se irán actualizando, supondrán una herramienta más efectiva, que las aplicadas actualmente, para evaluar el impacto de esta experiencia.  

Los principales productos tangibles de este proyecto son:

• Herramienta de aprendizaje multidisciplinar EDIMPO. Este software contendrá diversos módulos independientes que permitirán a los alumnos de distintas asignaturas trabajar con el mismo focalizándose únicamente en la materia/módulo de estudio en cada caso.
• Guía de programación de interfaces gráficas para programas educativos. La última versión de EDIMPO se está desarrollando con el nuevo módulo de interfaces de Matlab, herramienta cuyo uso se está extendiendo en la UPM. Este proyecto arrojará una útil guía, que podrá ser usada por toda la comunidad universitaria.
• Informe de consecución de objetivos y la mejora educativa que ha supuesto la actividad. Valoración sobre los índices desarrollados en el proyecto. Valoración global de todos los profesores implicados. Extracción de problemáticas detectadas y planteamiento de correcciones futuras.
• Plantilla de Moodle para actividades de gamificación.
• Casos desarrollados y plantillas.
• Material elaborado durante la ejecución del proyecto de los alumnos: vídeos, presentaciones, herramientas, etc.

Este proyecto va a elaborar el siguiente material divulgativo:

• El planteamiento del proyecto ya ha sido presentado como caso ejemplo seleccionado en la III Jornada de Innovación Educativa en la ETSI Industriales. Los promotores queremos escalar su visibilidad participando en las jornadas de IE de la UPM.
• Presentación en congreso / revista internacional de educación. El GIE-DIM cuenta con un elevado número de publicaciones en innovación educativa y uno de los objetivos de este proyecto consiste precisamente en publicar los resultados del proyecto. No es necesaria su imputación como gasto ya que puede ser cubierta perfectamente con otro tipo de ayudas del grupo.

En paralelo, y en función del desarrollo del proyecto y posibles colaboraciones con el GATE y otros mecanismos de apoyo de la UPM, nos resulta de interés dar una mayor visibilidad al proyecto desarrollando mediante su difusión en canales de comunicación de la UPM. La iniciativa va a dar lugar a gran cantidad de material gráfico con el que se podrá elaborar con facilidad videos, fotografías, etc. representativas de la iniciativa.

Las unidades y profesores que van a colaborar en el proyecto son:

• Departamento de Ingeniería Mecánica

Enrique Chacón Tanarro (Coordinador). División de Ingeniería de Máquinas.

Andrés Díaz Lantada. División de Ingeniería de Máquinas.

Juan Manuel Muñoz Guijosa. División de Ingeniería de Máquinas.

José Luis Muñoz Sanz. División de Ingeniería de Máquinas.

Javier Echávarri Otero. División de Ingeniería de Máquinas.

José María Cabanellas Becerra. División de Ingeniería Gráfica y Simulación.

Antonio Ros Felip. Unidad de Elasticidad y Resistencia de Materiales.

• Departamento de Física Aplicada e Ingeniería de Materiales

Miguel Panizo Laiz

Juan José Moreno Labella

Javier Van Baumberghent

• Departamento de Ingeniería de Organización, Administración de Empresas y Estadística

Mercedes Grijalvo

Además, se cuenta con la colaboración de personal técnico en apoyo administrativo y la preparación de material y situaciones reales en laboratorios, por ejemplo, mostrar en taller los equipos propuestos por los alumnos para la fabricación de las piezas que han diseñado, demostraciones prácticas docentes, etc.:

• Departamento de Ingeniería Mecánica

Socorro Martín Muela. División de Ingeniería de Máquinas.

Silvia Natividad Ortega Ortega Perez. División de Ingeniería de Máquinas.

Ramón San Miguel Carrasco. División de Fabricación.

• Departamento de Física Aplicada e Ingeniería de Materiales

Javier Van Baumberghent

Por último, el proyecto cuenta con asesores externos vinculados al proyecto:

• Alejandro Abou Assali. CEO de Aeont-T, empresa dedicada al diseño y fabricación de utillajes. Alejandro colaborará en mejorar los aspectos del proyecto más ligados a una empresa: costes, organización de la producción, etc. Alejandro conoce bien el proyecto ya que participó en el pasado como desarrollador del software Edimpo.
• Benito del Río López. Experto autónomo en selección de materiales, complementará los conocimientos más teóricos de los participantes internos, transmitiendo un valor más práctico de las decisiones: costes de material y tratamientos, logística, etc.