Los objetivos del curso se alinean con la línea estratégica indicada y con los propios de los dos grupos de innovación educativa involucrados en la solicitud.

Principalmente, el MOOC busca aumentar la visibilidad de la UPM y de los estudios de ingeniería entre la población de estudiantes de secundaria y bachillerato, sus familias y los docentes de dichos niveles educativos. En particular, el esfuerzo que la UPM realiza por mejorar el desarrollo curricular, atender al estudiante e integrar las nuevas tecnologías en la enseñanza presencial no está suficientemente reconocido (sobre todo si lo comparemos con otras universidades del entorno donde se realizan propuestas muy similares). Para cumplir este objetivo, el MOOC planteado pretende cubrir los aspectos básicos de tecnología, programación y robótica actualmente incluidos en los currículos de educación secundaria y bachillerato, ampliándolos para mostrar algunas de las técnicas y competencias de ingeniería más destacadas dentro de los planes de estudio de la UPM.  Se hará énfasis en el carácter práctico de los estudios, buscando que tanto la metodología (que incluye nuevas herramientas pedagógicas) como los materiales docentes empleados, sean un elemento motivador que refleje el esfuerzo y desempeño docente de la UPM. 

Por otro lado, se busca también visibilizar algunos planes de estudios, de gran interés social y sobre los que se ha hecho un enorme esfuerzo de renovación, que no logran difusión entre los posibles futuros estudiantes. En particular, los estudios adscritos a la ETSI en Topográfica G. y C.de Ingeniería Geomática e ingeniería de las tecnologías de la información geoespacial siguen siendo grandes desconocidos pero dan lugar a profesiones con futuro[1]. Con este MOOC se busca mostrar algunas de las aplicaciones de esta rama de la ingeniería, que incluye ciertas tecnologías de gran interés actual (control y puesta en marcha de drones para la adquisición de datos, procesamiento y visualización de datos en la Nube, etc.) que se mostrarán en este MOOC.

Se pretende, también, investigar en nuevos procedimientos pedagógicos para la educación a distancia, que permitan expandir la experiencia docente más allá de las aulas, incluso en los propios planes presenciales. En particular se investigará (entre otras temáticas) sobre la mejora en el aprendizaje gracias al uso la técnica de la pregunta, la mejora debida al uso de presentaciones dinamizadas y  la mejora en el aprendizaje y la tutoría mediante el uso de redes sociales y otras plataformas similares (para lo cual los solicitantes también desarrollan en la actualidad un PIE 2016/17 “Creación de una comunidad virtual multiplataforma y portfolio digital, para la tutoría curricular, la orientación profesional y el fomento de las vocaciones tecnológicas”).

Finalmente se busca visibilizar la función social de los estudios de ingeniería, remarcando su carácter estratégico e imprescindible, no suficientemente reconocido en la actualidad (especialmente si se compara con otras ramas como las Ciencias de la Salud). Se responde de esta manera a todas aquellas organizaciones (como los colegios profesiones) que exigen a las Universidades un mayor esfuerzo en este sentido, que provoque un efecto llamada en los estudiantes. Para ello, se realizarán y contextualizarán propuestas de aplicaciones concretas, remarcando el futuro profesional que existe en las diferentes áreas.

[1] Forbes, 10 profesiones con futuro que los niños no conocen, Nazareth Meijide, 2014. Disponible en: http://www.forbes.es/actualizacion/2676/10-profesiones-con-futuro-que-los-ninos-no-conocen

Los objetivos incluyen tanto los propios de los currículos de educación secundaria, como los que se derivan de las ampliaciones previstas de dichos contenidos que servirán de elementos motivadores:

a) Identificar las principales características de la familia de dispositivos de recursos limitados y su miembro más empleado en la actualidad: Arduino

b) Desarrollar un programa para controlar un sistema automático y su funcionamiento de forma autónoma, basado en la plataforma Arduino.

c) Programar los puertos de comunicaciones de los dispositivos Arduino, e implementar protocolos de comunicaciones para la transmisión de datos.

d) Analizar las características básicas de funcionamiento de diferentes componentes electrónicos: resistencias, condensadores, etc.

e) Describir las características de los sensores y actuadores más comunes en la actualidad: temperaturas, humedad, luz, motores, etc.

f) Describir y manejar los elementos básicos de la conversión analógico-digital y digital-analógico.

g) Montar automatismos sencillos basados en un microcontrolador Arduino y algunos periféricos.

h) Programar de sistemas electrónicos de control basados en Arduino, que empleen periféricos analógicos y/o digitales.

j) Identificar los diferentes elementos que forman un dron, su comportamiento básico, los diferentes tipos existentes y los mecanismos de control basados en sistemas Arduino y otros.

k) Manejar el tratamiento de datos procedentes de sensores a través de plataformas de compartición de datos, con especial interés en los datos de naturaleza espacio-temporal.

l) Identificar y analizar el funcionamiento de los procesos de almacenamiento y presentación de información a través de Internet.

Módulo 0 – Presentation

Se presentará el curso, indicando al alumnado potencial, los contenidos a tratar la estructura del MOOC y los elementos innovadores que van a encontrar. Se realizará también una encuesta inicial que nos permita disponer de un punto de referencia para las actividades de evaluación como las de dinamización, así como paralas investigaciones que vamos a realizar a raíz de este MOOC

Módulo 1 – Limited-resource devices: Arduino

Se discutirá el concepto de ordenador, y su campo de utilidad. Se introducirá el concepto de microprocesador en su aplicación al mundo de la robótica y el control. Se presentará la plataforma Arduino con su entorno de programación y se realizarán algunos ejemplos básicos, como encender el LED que incorporan todas estas plataformas. Se presentará también el entorno de simulación para pruebas que incluye este curso como elemento altamente innovador.

Módulo 2 – Communication ports and protocols

Se mostrarán y explicarán los diferentes puertos de comunicaciones más empleados en la actualidad, todos presentes en la arquitectura Arduino: SPI, I2C y UART. Además, se introducirán los diferentes protocolos de comunicaciones que pueden encontrarse en la actualidad como vanguardia tecnológica: MQTT y COAP, principalmente. Se enseñará a configurar todas estas funcionalidades en Arduino.

Módulo 3 – Isolated control systems

Se mostrarán los principales componentes electrónicos, así como sensores y actuadores empleados en los sistemas de control actuales. Se realizarán algunos montajes de sistemas automáticos basados en Arduino incluyendo estos elementos. Se hará especial énfasis en diferenciar los conceptos de analógico y digital.

Módulo 4 – Networked control systems

Se mostrará como poder enviar datos desde un dispositivo Arduino, que forma parte de un sistema de control hacia Internet, con el objetivo de compartirlos de forma global. Se presentará un caso especial de sistemas de control: los sistemas basados en drones, donde la conexión a Internet no es fija.

Módulo 5 – Global data sharing

Se describirán los procesos de captura, transmisión, almacenamiento y presentación de la información procedente de sensores a través de plataformas colaborativas de compartición de datos y también de herramientas en la Nube para el tratamiento de la información.

Se darán las claves para el diseño e implementación de un portal de información alojado en un sistema Cloud, para la compartición de datos.

Dadas las características del curso, el contenido presentado será de tipo eminentemente audiovisual e interactivo. Los miembros del equipo docente disponente de amplios materiales sobre la temática que serán adaptados a la docencia en red.  Se hará especial énfasis en el uso de herramientas innovadoras, cuyo impacto se evaluará como parte de esta propuesta.

En particular se realizarán las siguientes experiencias:

• Videos con preguntas interactivas: En otras plataformas de MOOC (como Udacity) es común encontrar videos que, a lo largo del contenido y en la misma pantalla, presentan preguntas interactivas relativas a lo explicado en el video hasta ese momento. En MiriadaX esta tecnología aún no ha sido empleada, por lo que nuestro MOOC sería el primero en aplicarla. Buscaremos, además, validar su utilidad, empleando dicha tecnología en algunos módulos y viendo la diferencia en los resultados de evaluación con respecto al enfoque tradicional. Youtube ya tiene una herramienta experimental que permite estos diseños, aunque existen otras igualmente útiles como educaPlay.
• Grabaciones de alta calidad, en cuyo desarrollo se solicitará la colaboración del GATE.
• Desarrollo de presentaciones dinámicas, desarrolladas con herramientas tipo Prezi. Se coordinará su uso como los tradicionales formatos de diapositivas en PDF, a fin de buscar un equilibrio y validar la mejor en el aprendizaje que este uso supone. De aplicación poco común en la universidad presencial, es una herramienta muy extendida para dinamizar conferencias. Buscaremos extender este dinamismo a la docencia de MOOC.

El objetivo de esta alta dinamización es reducir la tasa de abandono, a través de un formato de curso más ligero en la metodología que no fatigue tanto, al tratarse de una actividad de carácter complementario que muchas personas siguen en momento del día de baja actividad.

Finalmente, incluiremos como elemento del MOOC un simulador de sistemas Arduino que permita el seguimiento del curso a todos aquellos alumnos que no puedan acceder a una plataforma físicamente (aunque se darán todas las facilidades para aquellos que quieran disponer de una). Se trata de la primera vez que una herramienta multimedia de esta clase se incluye en un MOOC, normalmente basados en simples explicaciones teóricos. El objetivo de esta herramienta es lograr un enfoque eminentemente práctico, como el que se desarrolla en los planes de estudio de la UPM.

Los alumnos a los que se dirige este curso corresponden, básicamente, a tres grupos:

• Alumnos de educación secundaria, bachillerato y ciclos formativos de grado medio: Los currículos de secundaria, bachillerato y ciclos formativos de grado medio de algunas ramas incluyen en la actualidad formación en tecnología, programación y robótica. Este MOOC se dirige a estos alumnos, a los que se ofrece un refuerzo de estos contenidos y una visión hacia los siguientes pasos que pueden dar en el mundo de la tecnología, destacando las salidas profesionales, aplicaciones, etc.

• Familias con menores en educación secundaria: El contenido se planteara, también, para responder a las demandas de aquellas familias que desean conocer las opciones formativas de la universidad, con el fin de orientar a los menores. Se destacará el futuro de la ingeniería y su carácter básico para la sociedad. Se abrirán foros específicos, si así se hace necesario. Además, muchas familias pueden seguir este curso con el objetivo de dominar los contenidos y poder realizar una mejor tutoría de los menores.

• Docentes en educación secundaria: Finalmente, muchos docentes de secundaria, en la actualidad, carecen de la formación tecnológica necesaria para abordar la enseñanza de estas nuevas materias. Este curso también pretende darles soporte, poniendo a la UPM como referente en las áreas de tecnología e ingeniería. 

El equipo docente definirá una selección de indicadores de seguimiento basados en estadísticas de acceso, utilización de recursos, resultados en la evaluación y tasa de finalización y éxito que son directamente ofrecidas por las plataformas MOOC. Empleando alguna de las múltiples propuestas que sobre el docente en red se han realizado, se obtendrán los resultados que determinarán el aprendizaje de los alumnos y validarán el uso de las herramientas innovadoras previstas.  Los resultados se compararán con experiencias previas de impartición de MOOC y la docencia presencial.

La concreción de estos indicadores dependerá altamente de la información ofrecida por la propia plataforma, por lo que habrá una primera fase de definición al comienzo del proyecto (una vez se tome contacto con la plataforma MOOC). La tasa de abandono y (aunque sea poco común su uso) la tasa de solicitudes del certificado de superación, también serán indicadores del interés despertado por la materia.  Como complemento, y para validar el perfil del alumno con el previsto en la propuesta, la encuesta inicial podrá solicitar datos adicionales como país de origen, edad o nivel educativo.

A fin de poder evaluar el aprendizaje de los alumnos, se realizarán cuestionarios y actividades P2P, cuyos resultados y seguimiento también se emplearán para determinar el éxito en los objetivos del MOOC. 

Desde el punto de vista de la difusión del curso, los profesores colaboran activamente en las labores de difusión en redes sociales de las titulaciones que imparten, contribuyendo a al portal Geomatica.es y las páginas de @GeomaticaUPM y @telecoupm en Twitter, que tienen actualmente (en suma) 6000 seguidores, y @ETSITopografia y @telecoupm.etsit con 3000 likes en total en Facebook. Se propone utilizar estos medios para la promoción de esta actividad formativa.

Las actividades destinadas a fomentar la participación de los alumnos incluyen todas las ofrecidas por la plataforma de alojamiento del MOOC: foros de discusión, actividades P2P que creen el concepto de comunidad y cuyo buen funcionamiento ha sido ampliamente reportado.

En paralelo, y siguiendo la estela creciente de esta tendencia, también se crearán comunidades virtuales en plataforma de tipo red social como Twitter, que permita una participación y seguimiento más ágil. Además, la distribución de noticias por estas plataformas suele tener un efecto llamada muy beneficioso. Por otro lado, la comunidad puede y debe tener existencia más allá del fin de curso, por lo que podrá ser un mecanismo de difusión de noticias en periodos cercanos a la entrada en la Universidad, ofreciendo datos sobre las opciones que ofrece la UPM.

Finalmente, desde un perfil oficial de LinkedIn y otras plataformas (como ResearchGate) se ofrecerá la opción de validar las competencias adquiridas en los perfiles de los alumnos que lo soliciten.