Back to top

Ficha Proyecto I.E. 2009-2010



Implantación y evaluación de la metodología docente asociada a una plataforma no presencial de diseño electrónico orientada al autoaprendizaje

Coordinador(a): ANGEL FERNANDEZ HERRERO
Centro: ETSI TELECOMUNICACION
Nivel: A. Grupos de Innovación Educativa
Palabras clave:
  • Aprendizaje Activo
  • Elaboracion material docente
  • Evaluación del aprendizaje
  • OpenCourseWare
  • Uso de TIC
Miembros de la comunidad UPM que lo componen
Nombre y apellidos Centro Plaza *
FERNANDO CALLE GOMEZ ETSI TELECOMUNICACION TITULAR UNIVERSIDAD
RICARDO DE CORDOBA HERRALDE ETSI TELECOMUNICACION TITULAR UNIVERSIDAD
FERNANDO FERNANDEZ MARTINEZ ETSI TELECOMUNICACION PRF.AYUD.DOCTOR
JAVIER FERREIROS LOPEZ ETSI TELECOMUNICACION TITULAR UNIVERSIDAD
ALVARO DE GUZMAN FERNANDEZ GONZALEZ ETSI TELECOMUNICACION TITULAR UNIVERSIDAD
CARLOS ALBERTO LOPEZ BARRIO ETSI TELECOMUNICACION CATEDRATICO UNIVERSIDAD
M. LUISA LOPEZ VALLEJO ETSI TELECOMUNICACION TITULAR UNIVERSIDAD
JUAN MANUEL MONTERO MARTINEZ ETSI TELECOMUNICACION TITULAR UNIVERS. INTERINO
JOSE MANUEL MOYA FERNANDEZ ETSI TELECOMUNICACION PRF.AYUD.DOCTOR
RUBEN SAN SEGUNDO HERNANDEZ ETSI TELECOMUNICACION TITULAR UNIVERS. INTERINO
MIGUEL ANGEL SANCHEZ GARCIA ETSI TELECOMUNICACION TITULAR UNIVERSIDAD
Gabriel Caffarena Fernández ETSI TELECOMUNICACION PRF.AYUD.DOCTOR
JUAN ANTONIO LOPEZ MARTIN ETSI TELECOMUNICACION PROFESOR ASOCIADO
PABLO ITUERO HERRERO ETSI TELECOMUNICACION PRF.CONTR.DOCT.
GEORGIOS KONTAXAKIS ANTONIADIS ETSI TELECOMUNICACION TITULAR UNIVERSIDAD
Ruzica Jevtic ETSI TELECOMUNICACION BECARIO
Javier González Bayón ETSI TELECOMUNICACION BECARIO
ANGEL FERNANDEZ HERRERO ETSI TELECOMUNICACION PROFESOR ASOCIADO
* 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).
Lineas de trabajo principales en las que incide
Otras líneas:
- 469
Línea 3. Mejora del proceso educativo a nivel de asignaturas de grado y postgrado
- Desarrollo de material docente para la Red
Otras líneas:
- 470
Descripción del desarrollo y las fases
RESUMEN DEL PROYECTO

NOTA IMPORTANTE:

En este proyecto participan cuatro nuevos miembros del grupo de innovación educativa GRIDS (Georgios Kontaxakis, Pablo Ituero, Gabriel Caffarena y Juan Antonio López). Además, también ha habido una baja en el mismo grupo (Javier Macías). De este modo se cumplen las condiciones para que el proyecto sea propuesto como NIVEL A.

 

El proceso de Bolonia dará lugar a reformas importantes para la consecución del Espacio Europeo de Educación Superior (EEES), y representa por tanto una evidente oportunidad para la mejora de los procesos educativos. El cambio promovido implica (entre otros factores) la focalización en el proceso de aprendizaje, de modo que el profesor actúe como guía durante el proceso formativo, poniendo énfasis en una mayor autonomía de los alumnos y en el establecimiento de actividades de autoaprendizaje.

Al mismo tiempo, en nuestro país en general, y en esta Universidad en particular, la oportunidad se materializa en primer lugar con una renovación de los planes de estudio, tanto en contenidos como en estructura. Aparecen de este modo los máster como complemento a los grados, y el panorama de asignaturas cambia, desapareciendo probablemente algunas en favor de otras más adecuadas a la realidad actual.
 
En este contexto, el proceso de cambio será complejo, tanto por la adaptación metodológica como por la transitoria convivencia entre los sistemas antiguo y nuevo, y las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) tendrán sin duda un papel protagonista, como soporte para los nuevos procesos de asimilación de contenidos y como facilitadores de nuevos procedimientos de interacción profesor-alumno (o entre alumnos, o de todos ellos con los diferentes recursos disponibles, etc.).
 
Por todo ello, en el Departamento de Ingeniería Electrónica llevamos varios cursos trabajando en el desarrollo de aplicaciones para el acceso remoto a los recursos de los laboratorios docentes, debido a sus ya reconocidas ventajas:
  1. Proporcionan mayor acceso a los recursos disponibles, rentabilizando el uso de los mismos y haciéndolos útiles para un mayor número de alumnos.
  2. Incrementan la flexibilidad a la hora de realizar las prácticas, lo que resulta especialmente atractivo para alumnos de especialidad (últimos cursos) y máster.
  3. Facilitan la inclusión de aprendizaje práctico en asignaturas teóricas, promoviendo además el aprendizaje activo (los alumnos pueden probar diseños basados en el material que reciben en clase).
 La presente propuesta se inicia así sobre la base de dos proyectos anteriores:
  1. Acceso remoto 24 horas a plataformas de prototipado reales en laboratorios docentes de diseño hardware (curso 2007-08).
  2. Extensión del laboratorio de simulación hardware mediante la elaboración de una biblioteca de ejemplos y la incorporación de acceso remoto (curso 2008-09).
en los cuáles se ha desarrollado (y se sigue desarrollando) la infraestructura técnica necesaria para facilitar el acceso remoto, tanto a las plataformas hardware (FPGAs) de diseño digital basado en lenguajes de alto nivel (VHDL), como a las herramientas software de simulación de circuitos para el diseño full-custom (analógico y digital).
 
En el próximo curso se pretende el despliegue de los entornos desarrollados en los mencionados proyectos, para el trabajo con alumnos dentro de las asignaturas consideradas (que se comentan más adelante), y el comienzo de tareas de evaluación para determinar la efectividad de la metodología de cara a su aplicación en los futuros planes de estudio.
 
La iniciativa se enmarca entre las líneas de acción prioritarias de la Convocatoria 2009 de Ayudas a la Innovación Educativa, con los siguientes indicadores:
  1. Utilización compartida de un mismo espacio Web entre diferentes asignaturas.
  2. Desarrollo de material docente para la Red, con orientación a la no presencialidad, al autoestudio y a la autoevaluación.

     

OBJETIVOS DEL PROYECTO

El principal objetivo de la presente propuesta es el despliegue de los entornos de acceso remoto implementados en proyectos anteriores dentro de las diferentes asignaturas consideradas. Hay que tener en cuenta que la plataforma Web desarrollada es única, si bien sus características se ajustan en cada caso particular, tanto a los elementos que deben manipularse (placas de prototipado o herramientas de simulación), como a los contenidos formativos a desarrollar. Hasta ahora, los prototipos del acceso Web se han probado de manera piloto con un número reducido de accesos. En el próximo curso se va a realizar el despliegue en asignaturas masivas y con mayor difusión entre los alumnos.

Como objetivos parciales cabe mencionar:
  1. Puesta a punto y aplicación de procedimientos de evaluación de la plataforma para valorar su efectividad en el proceso formativo y el grado de satisfacción de sus usuarios, especialmente dentro de los contextos de mayor interés para nosotros (cursos de máster, asignaturas de especialidad, e inclusión de material práctico específico en asignaturas teóricas de carácter masivo), así como para identificar posibles dificultades técnicas o docentes.
  2. Elaboración, depuración y utilización de material docente para el autoaprendizaje y autoevaluación de los alumnos a través de la plataforma no presencial, que estará especialmente adaptada al nivel de formación y características de los diferentes tipos de alumnos que son nuestro objetivo: asignaturas teóricas troncales, especialidad de Electrónica y máster.
  3. Ampliación y mejora de los desarrollos técnicos previamente realizados, en particular:

  • Extensión de los programas de comunicación para incrementar su funcionalidad o adaptarlos a nuevas placas de prototipado.
  • Incorporación de interfaces para características de simulación adicionales, más avanzadas o flexibles.
  • Consideración de otras carencias ya identificadas y también de aquéllas que puedan detectarse a raíz de los procesos de evaluación establecidos en el objetivo 1.

 

RESUMEN COORDINADO DEL PROYECTO (solo si es el responsable de la coordinación)
Debido al peso específico que el Departamento tiene en la enseñanza de la electrónica dentro de la titulación de Ingeniero de Telecomunicación (con asignaturas en casi todos los cursos, troncales y optativas, teóricas y laboratorios, etc.), y dado el conjunto de asignaturas a que afectan las tres propuestas que se presentan en esta convocatoria, la coordinación entre las mismas es fundamental para lograr objetivos consistentes.
 
Por ello, las acciones de coordinación consistirán en reuniones conjuntas entre los miembros de los tres equipos para poner en común las estrategias, metodologías docentes y experiencias de cada uno de los proyectos, con el objetivo de la mejora de los mismos y el incremento en la formación y satisfacción de los alumnos y su predisposición por la electrónica. 
OBJETIVOS COORDINADOS DEL PROYECTO (solo si es el responsable de la coordinación)
Este proyecto contribuye directamente a los objetivos del proyecto global, que repetimos brevemente aquí:
 
El proyecto coordinado consiste en la compartición de estrategias, metodologías docentes y experiencias entre los tres proyectos que comparten el objetivo común fundamental de intercalar en el tiempo clases teóricas con sesiones en el laboratorio donde los alumnos ponen en práctica los conceptos aprendidos desde el primer momento, de modo que mejora la percepción del alumno de los contenidos de las asignaturas, además de suponer un mejor aprovechamiento tanto de las clases teóricas como de las sesiones de laboratorio.
 
Un proyecto está orientado a los alumnos de segundo curso y primer semestre del tercer curso, y otro está orientado a alumnos de tercer curso, por lo que se podrán evaluar los resultados en ambos atendiendo a factores de madurez, comparación con alumnos que siguen la enseñanza regular, etc.
 
El tercer proyecto conecta con asignaturas de cuarto y quinto de la titulación, haciendo disponibles a distancia recursos de laboratorio aprovechables para todas las asignaturas implicadas en el nuevo diseño global.

La coordinación con los objetivos del proyecto global puede concretarse en los siguientes aspectos:

  1. Integración de práctica en las asignaturas teóricas, ya que en el actual plan de estudios las asignaturas teóricas y prácticas se imparten por separado, aún constituyendo una unidad coherente desde el punto de vista disciplinar. Es el objetivo principal y compartido por todos los proyectos.
  2. Por otro lado, la presente propuesta se centra en la puesta en funcionamiento de diversas acciones para la utilización de recursos on-line, proporcionando infraestructura a los otros dos proyectos para facilitar la integración de teoría y práctica en ámbitos específicos, como son las asignaturas teóricas masivas de cursos avanzados, los laboratorios de especialidad y diversas asignaturas de máster.
JUSTIFICACION DEL PROYECTO
Las asignaturas implicadas son cinco, todas con diferentes características, unas prácticas y otras teóricas, obligatorias y optativas, e impartidas en diferentes cursos de la titulación de Ingeniero de Telecomunicación, pero todas pertenecientes al área de conocimiento de Electrónica. Comenzamos describiendo brevemente estas asignaturas en el mismo orden en que se cursan en la titulación:
 
CEAN (Circuitos Electrónicos Analógicos)
6 créditos, 2º semestre, 1er ciclo, 2º curso, troncal, 350 alumnos
Descriptor BOE: Circuitos electrónicos analógicos: amplificadores, sistemas realimentados, osciladores, fuentes de alimentación, subsistemas analógicos integrados. Diseño y construcción de circuitos analógicos.
 
Esta asignatura de eminente componente teórica tiene como objetivo cubrir la fase formativa inicial sobre electrónica analógica que debe tener el Ingeniero de Telecomunicación, dotando al alumno de una visión y capacidad de análisis rápido de circuitos electrónicos. Girando actualmente en torno al componente electrónico amplificador operacional, se discute el comportamiento de circuitos en el tiempo y en la frecuencia. Su capítulo central es el estudio de la realimentación, desde la negativa para construir amplificadores, pasando por el análisis de la estabilidad de los mismos, hasta la realimentación pretendidamente positiva para la realización de osciladores. Una herramienta fundamental de la asignatura son los diagramas asintóticos de Bode empleados para la representación de funciones de transferencia.
 
DCSE (Diseño de Circuitos y Sistemas Electrónicos)
6 créditos, 1er semestre, 2º ciclo, 4º curso, troncal, 500 alumnos
Descriptor BOE: Herramientas software para el diseño de circuitos integrados y sistemas electrónicos, circuitos híbridos, etc. Sistemas especiales para el tratamiento de la información.
 
Esta asignatura pretende completar lo que se podría denominar formación básica en electrónica del Ingeniero de Telecomunicación. Por una parte, se complementan aspectos generales dentro de la enseñanza de la electrónica, que se derivan de la docencia en asignaturas previas. Por otra, se incorporan otros aspectos, sin los cuales no se concibe el diseño electrónico actual, como son los siguientes:
– Los conceptos involucrados en el diseño electrónico, tanto analógico como digital, con un nivel de abstracción medio-alto y su impacto en las decisiones de diseño.
– Las alternativas de implementación existentes, identificando sus ventajas e inconvenientes y factores de compromiso, introduciendo de forma destacada los dispositivos lógicos programables.
– Las metodologías y herramientas de diseño, abordando también las fases de verificación y test, y hablando de los lenguajes de descripción hardware.

MCRE (Microelectrónica)
6 créditos, 2º semestre, 2º ciclo, 4º curso, optativa, 25 alumnos
Descriptor BOE: Materias relativas al diseño electrónico, como microelectrónica o diseño asistido por ordenador.

Esta asignatura proporciona a los futuros diseñadores de sistemas hardware o software o ingenieros microelectrónicos una visión que cubra desde los aspectos de diseño de sistemas hasta los de trazado físico, pasando por sus circuitos y bloques componentes, fundamentalmente centrados en tecnología CMOS, que es la más utilizada hoy en día para el diseño de circuitos de aplicación específica. Se realiza también una introducción básica a las estructuras y procesos tecnológicos necesarios en la labor de diseño de circuitos integrados.

LDIM (Laboratorio de Diseño Microelectrónico)
4 créditos, 2º semestre, 2º ciclo, 5º curso, optativa, 25 alumnos
Descriptor BOE: Laboratorio relacionado con los aspectos prácticos de las materias del área de especialidad.

El Laboratorio de Microelectrónica constituye el complemento práctico de la asignatura MCRE (4º curso, P94). Introduce al alumno en el conjunto de herramientas CAD habitualmente empleadas en diseño full-custom de circuitos integrados. El objetivo final consiste por tanto en la realizacion práctica de un diseño completo de un circuito relativamente complejo empleando herramientas CAD comerciales (edición y síntesis de trazados, verificación de los mismos, extracción de parámetros y simulación).

LCSE (Laboratorio de Diseño de Circuitos y Sistemas Electrónicos)
4 créditos, 1er semestre, 2º ciclo, 5º curso, optativa, 25 alumnos
Descriptor BOE: Laboratorio relacionado con los aspectos prácticos de las materias del área de especialidad.

En esta asignatura se introduce al alumno en el mundo de las herramientas CAD para el diseño de circuitos digitales complejos, empleando como base el lenguaje de descripción hardware VHDL. Además de la especificación de los circuitos, su simulación de comportamiento para verificar funcionalidad, la síntesis sobre una tecnología destino, y la simulación final con análisis de temporización, el alumno tiene la posibilidad de descargar su diseño en una placa de prototipado basada en FPGAs, completando de este modo el ciclo de diseño.

De acuerdo con la situación descrita, la justificación del proyecto puede realizarse en los siguientes términos:

  1. El laboratorio docente para desarrollo hardware del Departamento cuenta con un número limitado de puestos de trabajo presenciales, todos equipados con un PC, herramientas software de diseño y simulación de circuitos electrónicos y placas de prototipado basadas en FPGAs. Estos puestos están destinados principalmente a la enseñanza en la Especialidad de Electrónica a través de asignaturas como LCSE o LDIM, ya que su alto coste no permite que sean empleados en asignaturas con elevado número de alumnos, como sucede en la troncalidad de la titulación.
  2. En las asignaturas teóricas masivas (CEAN y DCSE), el gran número de alumnos hace imposible que dispongan de acceso físico al laboratorio de desarrollo hardware o permisos en las máquinas del mismo. Desde este punto de vista resultará de gran interés para los alumnos tener acceso remoto a los recursos de simulación y protipado, como también a guías de autoaprendizaje y a una biblioteca de ejemplos que les permitan validar el material teórico que reciben en clase.
  3. En las asignaturas de especialidad (MCRE, LDIM y LCSE), el número de alumnos no es elevado, pero es habitual que resulte difícil cuadrar sus horarios porque muchos tienen ya variadas responsabilidades. Para ellos es muy beneficioso disponer de un acceso libre (dentro de las posibilidades) a los recursos del laboratorio, incluso poder realizar los ejercicios propuestos desde su propia casa. Esto supone una mayor flexibilidad para ellos, lo que habitualmente incrementa su motivación por la asignatura. Encuestas realizadas en los últimos años muestran que los alumnos aprecian la libertad en el empleo de los recursos del laboratorio y la posibilidad de realizar los desarrollos a su gusto, sin una temporización estricta. En las asignaturas se proporcionan recomendaciones sobre las fechas intermedias en que obtener resultados parciales, pero no se establecen horarios fijos.
  4. Todos los argumentos anteriores se hacen directamente extensibles a las asignaturas correspondientes de los cursos máster impartidos por el Departamento (Sistemas Electrónicos y Sistemas para Entornos Inteligentes), donde la flexibilidad es especialmente importante para los alumnos, ya que es habitual que tengan simultánamente responsabilidades laborales.
  5. Adicionalmente, en un contexto de importante cambio en los planes de estudio, los desarrollos, materiales y experiencias obtenidos en el proyecto tendrán aplicación inmediata a los nuevos planteamientos docentes. El énfasis se realizará en la evaluación de la eficacia de las nuevas herramientas y el grado de satisfacción de los agentes implicados (profesores y alumnos). La iniciativa se orienta a la no presencialidad, y al autoestudio y autoevaluación de los alumnos.

 

FASES DEL PROYECTO

El proyecto se ha estructurado en tres líneas de acción, coincidentes con los objetivos, que se desarrollarán a lo largo de un curso escolar.

La primera línea (puesta a punto y aplicación de procedimientos de evaluación) abordará la valoración de la efectividad en el proceso formativo y el grado de satisfacción de sus usuarios. Esta línea de trabajo se compondrá de las siguientes actividades:
 
1.1. Implantación y despliegue de la plataforma Web desarrollada. Se debe publicitar su existencia tanto en las clases presenciales como desde la página Web de cada asignatura.
1.2. Dentro de cada asignatura se deben implementar mecanismos para realizar una valoración lo más automática posible de la enseñanza no presencial que facilita la plataforma:
– Registro de estadísticas de acceso, tiempo de utilización, incidencias, etc.
Inclusión de recursos habituales en la enseñanza no presencial, como pueden ser foros, procedimientos de reserva de puestos, blogs, etc.
Encuestas anónimas para determinar el grado de satisfacción de los usuarios.
1.3. Basándonos en los datos recogidos en la actividad anterior, identificación de posibles dificultades técnicas o docentes para trasladarlas a la tercera línea.
 
En la segunda línea (material docente para el autoaprendizaje y autoevaluación) se trabajará en paralelo con la anterior en la elaboración, depuración y utilización de material docente para el autoaprendizaje y autoevaluación de los alumnos a través de la plataforma no presencial. Esta segunda línea se ha descompuesto en las siguientes actividades:
 
2.1. Depuración del material docente ya realizado (documentación y bibliotecas de ejemplos) para ser distribuido a través de la plataforma de enseñanza no presencial.
2.2. Desarrollo de material complementario, que se centrará en la elaboración de métodos de autoevaluación utilizables por el alumno de forma no presencial.
 
Una tercera línea (ampliación y mejora de los desarrollos técnicos), consistente en aumentar la funcionalidad y solventar las deficiencias de la plataforma desarrollada basándonos en la experiencia previa y en los resultados del despliegue que se realice el próximo curso. Esta tercera línea se ha descompuesto en las siguientes actividades:
 
3.1. Extensión de los programas de comunicación para incrementar su funcionalidad o adaptarlos a nuevas placas de prototipado.
3.2. Incorporación de interfaces para características de simulación adicionales, más avanzadas o flexibles.
3.3. Consideración de otras carencias ya identificadas y también de aquéllas que puedan detectarse a raíz de los procesos de evaluación.
3.4. Documentación de los desarrollos realizados.
 
Además de estas tres líneas principales, se llevarán a cabo una serie de actividades de control y seguimiento del proyecto, como labores complementarias necesarias para su correcto desarrollo:
 
C.1. Seguimiento del proyecto.
C.2. Análisis y difusión de los resultados del proyecto.
C.3. Realización de un informe final.

 

EVALUACION DE RESULTADOS
El éxito del proyecto se valorará en función del grado de cumplimiento de los objetivos propuestos, lo que se concreta en los siguientes aspectos:
  1. Elaboración del material docente pertinente para el autoaprendizaje y autoevaluación de los alumnos a través de la plataforma no presencial: guías para los alumnos y bibliotecas de ejemplos, adecuados ambos a las características específicas de cada asignatura y al grado de formación de los alumnos en cada curso considerado.
  2. Obtención de resultados concretos de evaluación para la plataforma desarrollada, tanto desde el punto de vista de su grado de utilización como de la satisfacción de los usuarios, recolectados mediante estadísticas automáticas de utilización de los recursos y encuestas anónimas de opinión entre los alumnos.
  3. Aceptación de ponencias en conferencias relevantes para dar difusión a las experiencias realizadas y a los resultados obtenidos.