Esta propuesta de Proyecto de Innovación Educativa pretende mejorar el seguimiento y el aprendizaje del alumno con respecto a los aspectos prácticos de las asignaturas seleccionadas, empleando el modelo pedagógico conocido como Flipped Classroom (Aula Invertida). Con este método además, las sesiones de laboratorio se dinamizarán y se centrarán en el desarrollo práctico, la experiencia y la resolución de problemas, más que en una lección magistral seguida de un ejemplo práctico.

Se trata de realizar vídeos explicativos de  prácticas de las asignaturas seleccionadas (Materiales de Construcción, Geotecnia y Construcción de la ETSIAE (UPM) y Ciencia de los Materiales empleados en Ingeniería Civil, de la ETSI Caminos (UCLM)) acompañados de actividades que el alumno deba hacer en casa tras ver los vídeos y con las que se asegure que ha comprendido la mecánica de ejecución de la práctica.

De ese modo se proporciona al alumno un material audiovisual que puede emplear cuantas veces quiera, y que le permite llegar al laboratorio preparado para realizar la práctica experimental. Así, se evita tener que dedicar parte del tiempo de laboratorio a explicar cómo debe realizarse la práctica. El tiempo en el laboratorio además se plantea como una actividad colaborativa en la que no sólo tiene que integrarse el alumno en un grupo sino que incluso se fomente el intercambio de información entre los distintos grupos.

Entre las actividades complementarias de los vídeos se incluyen test de comprobación de adquisición de los conocimientos suficientes, foro de preguntas, tutorías grupales…

La propuesta de experiencia promueve, a nuestro juicio, una mejora del diseño curricular basado en la adquisición de competencias, dado que en concreto se dirige a los siguientes apartados específicos de la convocatoria:

- Contribuir a la mejora de resultados de aprendizaje de los estudiantes, y muy especialmente a los mecanismos para facilitar la atención y los recursos a alumnado con mayor dificultad: esta es precisamente la principal ventaja del Aula Invertida, la disponibilidad de los contenidos de manera que sean accesibles y fácilmente entendibles por todo tipo de alumnos.

- Incorporación de sistemas de tutoría de los estudiantes, en todas las fases de sus recorrido académico, ya sea en modalidad presencial: esto se hará dando la opción al alumno de resolver las dudas en foros de discusión abiertos, tutorías presenciales o durante la sesión de prácticas en el laboratorio.

- Promover la motivación de los estudiantes mediante su aprendizaje experiencia y su aplicación profesional: está comprobado que las metodologías basadas en recursos tecnológicos son altamente efectivas en las generaciones actuales y futuras (nativos digitales).

- Uso de recursos tecnológicos de carácter innovador que permitan mejorar la diversidad, accesibilidad y transferencia a la comunidad educativa: se pretende proporcionar realimentación sobre el progreso del alumno de modo continuado en el curso a través de test online.

- Facilitar la formación y evaluación de competencias transversales de los estudiantes de las titulaciones oficiales: ya que parte de la evaluación del alumno será por la elaboración de un informe de laboratorio. Así el alumno desarrollará múltiples competencias transversales entre las que cabe destacar: la elaboración de informes y memorias destinados al mundo profesional, la capacidad de manejar todas las tecnologías de la información y comunicación, la capacidad de análisis y síntesis, pensar de forma integrada y abordar los problemas desde diferentes perspectivas; la capacidad de utilizar el método científico, la aplicación y desarrollo de herramientas, técnicas y protocolos de experimentación, etc.

- Promover un enfoque didáctico interdisciplinar / multidisciplinar: pues se abarcan 4 materias, de dos grados oficiales y dos Universidades, lo permite estudiar los efectos de la estandarización y el efecto también según la propia metodología docente adoptada en cada materia.

Esta propuesta pretende implantar una estrategia de Aula Invertida sobre la misma base metodológica, y que por tanto tenga ventajas en su implementación y soporte para incentivar la participación del alumno y ayudar al contexto de evaluación continua.

Como objetivos de la iniciativa se pueden mencionar:

• Promover el aprendizaje y la colaboración centrados en el alumno.
• Facilitar la accesibilidad de las lecciones y el contenido de la asignatura.
• Incrementar la eficiencia mediante la optimización del tiempo de uso del laboratorio.
• Posibilitar que el alumno aprenda a gestionar su propio tiempo organizando su aprendizaje en el momento y lugar que decida.
• A largo plazo, se plantea la posibilidad de que los grupos puedan decidir cuándo realizar la práctica abriendo el laboratorio en un horario más amplio, ya que no es necesario reunirlos para dar las explicaciones previas y basta con supervisar las actividades que realizan ayudándoles de manera puntual en algún caso.

A partir de esta identificación de objetivos queda clara la necesidad de formalizar un proyecto de IE, pues proporciona un contexto de esfuerzo coordinado entre los profesores involucrados (4 de la UPM y 1 de la UCLM) y las materias (3 de UPM y 1 de UCLM) que permitirán sacar consecuencias que serían casi imposible de obtener a nivel de experiencia individual, por no hablar de los recursos que se proporcionan y que son esenciales para una propuesta de esta envergadura. Los productos obtenidos también se beneficiarán de la dimensión de la experiencia (tanto la guía como las herramientas de tratamiento de información).

El Aula Invertida es un modelo pedagógico consistente en la puesta a disposición del alumno de recursos audiovisuales con los que pueda adquirir el conocimiento teórico necesario para resolver un problema o realizar una practica experimental. De esta forma el trabajo en aula o laboratorio se centra en la realización de ese trabajo, con la ayuda del profesor.

La idea se basa en las evidencias que muestran que el aprendizaje es mucho mayor cuando se emplean medios audiovisuales que cuando se emplea la técnica de clase magistral. Además, otra ventaja de los recursos audiovisuales es que pueden ser consumidos en cualquier momento y lugar, repitiendo su visualización las veces que sean necesarias.

Está comprobado que la tasa de eficiencia del Aula Invertida en materias con aplicación práctica es muy alta. La motivación del alumno frente a los contenidos teóricos de las sesiones de laboratorio, se ve potenciada por un formato que la sociedad actual demanda cada vez más, los contenidos audiovisuales. Gracias a esta estrategia, el alumno acudirá al laboratorio con la motivación de unos conocimientos más asentados, que le permita trabajar de forma colaborativa en la aplicación práctica.

Este proyecto surge de los profesores de la ETSI Aeronáutica y del Espacio, con el fin de incrementar la eficacia del aprendizaje y el rendimiento en las sesiones prácticas de las asignaturas del área de aeropuertos. La implementación del Aula Invertida dinamizará las sesiones de laboratorio, haciéndolas más atractivas para los alumnos. Además, la colaboración con una profesora de ETSI Caminos, Canales y Puertos de la Universidad de Castilla-La Mancha, responsable de asignaturas semejantes a las impartidas por lo profesores solicitantes, dará idea del grado de transversalidad de las actuaciones propuestas.

Los objetivos concretos de la propuesta podrían resumirse en los siguientes:

1. Posibilidad de extender el tiempo disponible del laboratorio para el alumno.

2. Utilización de los tiempos de laboratorio en actividades de alto nivel, como es la experimentación propiamente, evitando dedicar tiempo a explicaciones previas.

3. Obtención de competencias transversales del alumno que puede, con el aula invertida, fomentar el autoaprendizaje y gestionar su propio tiempo.

Las contribuciones ya están contrastadas con experiencias previas, elaboración de práctica virtual de 'Materiales pétreos' en la asignatura de Materiales de Construcción con amplia difusión en congreso (1) y artículos (2).

Configuración inicial. En esta etapa se estudiará el despliegue de la metodología en función de las características particulares de cada práctica/asignatura abordada y su método docente adoptado. Tendrá una duración de 3 semanas.

Se acordará también el mecanismo de seguimiento y de valoración. Por tanto, las acciones específicas son:

• Ajuste de la metodología de despliegue. Reuniones entre docentes para discutir actuaciones de valor, tanto en el mecanismo de la aula invertida como su explotación. El resultado será un informe con los pasos específicos a realizar y que será distribuido entre todos los participantes, para su propia guía;
• Diseño del sistema de valoración de la satisfacción entre los diferentes agentes;
• Diseño del sistema de valoración y comunicación de los resultados.

Desarrollo. Fase más extensa y con mayor demanda de recursos. La duración de esta fase será de 28 semanas. En esta fase se realizará:

• Creación de un banco de fotografías y elaboración de gráficas que ayuden a explicar los ensayos
• Elaboración de powerpoints con la explicación de la práctica con fotos y gráficas que ayuden a entenderlas de forma muy clara;
• Elaboración de los vídeos con ayuda del software libre Screencast-O-matic;
• Elaboración de información complementaria como por ejemplo vídeos en los que se vea alguna acción concreta de las prácticas que no se pueda explicar bien en los pptx;
• Realización de un banco de preguntas para la elaboración de un test de evaluación para comprobar que se ha entendido cómo ejecutar la práctica;
• Alojamiento de vídeos, información y preguntas en la plataforma Moodle de la asignatura;
• Creación de un foro de preguntas.

Implementación en aula. Prueba piloto de implementación del trabajo aula invertida. La duración será de dos bloques de dos semanas a la finalización de cada semestre.

• Se realizará el seguimiento y evaluación de cómo se desenvuelven los alumnos en el laboratorio comparando con los cursos anteriores en los que la explicación se ha dado en el laboratorio previamente a la realización de la práctica;
• Tras la realización de la experiencia se pasará a los alumnos un cuestionario de satisfacción;
• Evaluación de resultados.

Difusión. Esta fase se concentra en la elaboración y presentación de los productos comprometidos. La duración será de 6 semanas, 4 de ellas al final del proyecto. Las acciones a modo resumen serían:

• Elaboración de los diferentes elementos para la difusión;
• Presentación de cada uno de ellos en los foros establecidos;
• Comparativa de la experiencia con otros centros docentes.

Las materias afectadas son de Grado en Ingeniería Aeroespacial de la especialidad de Aeropuertos y Transporte Aéreo (Tabla 1). La asignatura Ciencia y Tecnología de Materiales del Grado en Ingeniería Civil y Territorial de la UCLM no consume recursos de este proyecto, por lo que no se incluye en la Tabla 1.

Tabla 1.

*Carmen Vielba, profesora jubilada UPM, tiene elevada experiencia en el diseño y realización de prácticas experimentales, formato presencial y on-line, ha sido IP del proyecto “Desarrollo de prácticas de laboratorio virtuales para la asignatura de Materiales de Construcción de la especialidad de Aeropuertos de la EIAE”. (2011-2012) y será una referencia en la metodología de trabajo.

Los cuatro profesores UPM implicados y los profesores externos emplearán una cantidad de tiempo significativa en el desarrollo de esta iniciativa. Adicionalmente es necesaria la contribución de un becario que con la colaboración del profesor jubilado UPM, permitan el manejo de recursos documentales y gráficos, que es preciso localizar e incorporar, junto a la citación apropiada de los mismos. Recordemos a este efecto la cantidad de sesiones por semana de cada asignatura y el volumen de cuestiones y sesiones a gestionar.

El trabajo se realizará con software libre o licencias universitarias, entre ellas se propone la utilización de Screencast-O-matic, y la plataforma Moodle de la asignatura.

Se diferencia entre el seguimiento y evaluación de las fases del proyecto y la de los objetivos principales del mismo.

Con relación al seguimiento y evaluación de las fases del proyecto al final de cada fase existirá un mecanismo lógico si/no para comprobar si se ha conseguido cada uno de los productos previstos.

Para gestionar adecuadamente las acciones en curso entre reuniones finales de fase, se ha preparado también un procedimiento de gestión de riesgos; esto permitirá gestionar las incidencias que pudieran ocurrir. El procedimiento prevé la identificación/actualización de los riesgos, con una frecuencia de revisión del plan de riesgos durante tres veces a lo alrgo del proyecto. Es responsabilidad del coordiandor del proyecto.

Los riesgos previsibles se indican en la Tabla 2:

Tabla 2.

Con relación a la evaluación de los objetivos, el análisis de la experiencia se va a realizar a través de:

1. Un cuestionario de satisfacción que se pasará a los alumnos;

2. La evaluación de los informes que entregarán tras realizar la práctica y las notas obtenidas, y

3. La observación de cómo se desenvuelven en el laboratorio.

La evidencia de logro será fundamentalmente que sean capaces por sí mismos de reconocer el material y realizar correctamente la práctica.

Los productos resultantes serán:

1.- Colección de vídeos explicativos, base documental del proyecto de innovación que permitirá el trabajo autónomo del alumno, ajustándolo a su velocidad de aprendizaje y carga de trabajo.

2.- Banco de preguntas, que junto con los vídeos explicativos (punto 1) servirán de sistema de autoevaluación del aprendizaje adquirido.

3.- Material informativo complementario de apoyo a la colección de vídeos, basado en las guías tradicionales, que permita ampliar conocimientos.

4.- Informe de los resultados obtenidos, acerca de la percepción de los alumnos sobre la metodología de aprendizaje, que permita comparar el sistema empleado hasta la fecha (100% presencial).

5.- Material de divulgación elaborado, que permitirá que otros docentes conozcan la experiencia; se incluye la divulgación científica en el área de innovación educativa.

En el Plan de Difusión se plantean los diferentes elementos:

• Contribuciones en blogs de iniciativas especializadas en educación, durante el desarrollo del proyecto.
• Presentación para la UPM en las jornadas de seguimiento, durante el desarrollo del proyecto.
• Seminario de intercambio con otros grupos de nuestro mismo centro.
• Artículo para conferencia internacional que describa la iniciativa, el contexto y la metodología, así como los instrumentos de seguimiento de la misma. Dado que existirá un decalaje entre la elaboración de material e implementación de la metodología, se prevé el envío a conferencias a celebrarse en el verano de 2021, para poder valorar las experiencias del 1º y 2º semestre del curso 2020/21.
• Publicaciones en revistas indexadas en JCR en el ámbito de la educación, pero fuera del marco temporal estricto del PIE, pues se estará aún en desarrollo en esa fecha. Dado que existirá un decalaje entre la elaboración de material e implementación de la metodología, se prevé el envío a conferencias a celebrarse en el verano de 2021, para poder valorar las experiencias del 1º y 2º semestre del curso 2020/21.

La colaboración con la profesora Elisa Poveda Bautista, de la ETSI Caminos Canales y Puertos (Universidad de Castilla-La Mancha) en la asignatura Ciencia y Tecnología de Materiales en Ingeniería Civil (Formación Básica), 1º del Grado en Ingeniería Civil y Territorial, resulta de gran interés dado que se comparte contenido de las prácticas de laboratorio, para un perfil de alumnos diferente, lo que permitirá comprobar la interoperabilidad de dicho trabajo práctico.

Se colabora en actividades similares con el “Laboratorio virtual de Ciencia de materiales”.