El Máster Oficial de Estructuras de Edificación, que celebra este año su duodécima edición, ofrece a arquitectos e ingenieros una formación orientada hacia el mercado laboral, siendo el único de este tipo ofrecido por una Universidad Pública en la Comunidad de Madrid. El Máster, que se imparte en la Escuela de Arquitectura, es de carácter profesional y presenta un alto nivel de empleabilidad. El profesorado es enteramente miembro del Departamento de Física y Estructuras de Edificación.

El campo de las Estructuras es enormemente amplio. Al diseño de obra nueva se incorpora ahora de manera rutinaria la evaluación, refuerzo y rehabilitación de estructuras existentes. La aparición de herramientas tecnológicas (como el BIM, el diseño paramétrico o los programas de cálculo avanzado) modifica día a día la manera de entender el oficio del consultor de estructuras. Simultáneamente, la necesaria incorporación de criterios de sostenibilidad produce un cambio de paradigma en el empleo de los recursos, con una creciente importancia de materiales considerados secundarios como la madera y la consideración cada vez mayor de los criterios medioambientales, en alineación con los objetivos de desarrollo sostenible.

Con todo este panorama en mente, el próximo curso 2020-2021 se aplicará un nuevo Plan de Estudios del Máster, más ambicioso que el actual; esta circunstancia quiere aprovecharse para realizar algunas innovaciones docentes. Es evidente que un programa de estudios que cubra el enfoque tradicional, sin dejar de lado todos los aspectos novedosos mencionados, está enormemente condensado. Por ello es necesario buscar nuevas vías metodológicas que permitan maximizar la eficacia del reducido tiempo de clase presencial.

Hace tres años este equipo apostó fuertemente por estas vías alternativas, realizando dos MOOC (‘Estructuras Sismorresistentes’ y ‘Proyecto de Estructuras’) orientados a complementar la formación de Máster y Grado, y que cursan actualmente su cuarta edición con un notable éxito de participación.

En la actual convocatoria se propone un proyecto de AULA INVERTIDA para complementar la formación presencial del Máster de Estructuras. El proyecto consiste en la reorganización de parte del currículo de ciertas asignaturas del Máster de Estructuras bajo el concepto de Aula Invertida. Este proyecto se alinea con el objetivo eminentemente práctico de la formación del Máster.

Las asignaturas elegidas son las partes más comunes de las asignaturas destinadas al Dimensionado de Estructuras en materiales habituales. Se trata en muchas ocasiones de temas que los alumnos conocen, al menos en parte, o que pueden encontrarse fácilmente en textos de referencia. Son temas además de un espectro amplio, presentes en el programa de estudios de muchas ingenierías. En esencia, se pretende:

• Elaborar contenidos audiovisuales sucintos (micro-learning) y muy comprensibles que el estudiante preparará de manera autónoma antes de la clase presencial.

• Realizar contenidos obligatorios y otros opcionales o de ampliación, permitiendo que el estudiante pueda, en cierta medida, generar su propio itinerario.

• Ofrecer recursos complementarios, tales como mapas conceptuales y bibliografía.

• Valorar la posibilidad de empleo de Just-in-time-teaching, a través de la plataforma moodle u otras que ofrezcan mayor potencial.

• Programar el tiempo de clase para realizar actividades prácticas relacionadas con dichos contenidos, con énfasis particular en dos herramientas: Aprendizaje Basado en Proyectos; y Estudio de Casos.

• Evaluar la asignatura fundamentalmente en el desarrollo del proyecto, que será de tipo colaborativo.

• Facilitar herramientas de autoevaluación para verificar que los contenidos mínimos se han asimilado.

• Realizar –en la medida de lo posible- un seguimiento sobre la eficacia de los recursos a través de analíticas de aprendizaje.

Se intentará que el material sea flexible para que pueda resultar útil en otros niveles, como el Grado, y en varias titulaciones dentro y fuera de la UPM.

• Favorecer el aprendizaje autónomo y la planificación.

• Aumentar la eficacia del tiempo de clase presencial.

• Potenciar el Aprendizaje Basado en Proyectos.

• Permitir al estudiante una cierta flexibilidad en la elección de su itinerario formativo.

• Crear material didáctico que pueda utilizarse en diversos niveles.

• Maximizar la eficacia de la relación alumno-profesor.

• Permitir una mayor retroalimentación en el proceso de enseñanza.

Es evidente que liberar de carga teórica el tiempo presencial de clase permitirá un mejor aprovechamiento del contacto profesor-alumno, que en el actual modelo docente está, en gran medida, volcado en la repetición de contenidos de carácter general; ello permitirá potenciar el aprendizaje basado en proyectos, una metodología que requiere un tiempo elevado de tutela y que debería ser dominante en un Máster de carácter profesional.

El reemplazo de la ‘clase magistral’ por una clase grabada en condiciones controladas, garantiza que los contenidos son completos y están correctamente expuestos, eliminando la componente ‘estocástica’ asociada a la clase directa. Asimismo el estudiante puede volver sobre dichos contenidos cuantas veces le sea necesario, lo que le permite adaptar el ritmo de clase a sus necesidades específicas.

1. Abril 2020: reuniones previas, planificación detallada, programación de hitos.

2. Mayo 2020 a Julio 2020: Elaboración del material no audiovisual.

3. Septiembre 2020 a Octubre 2020: grabación y edición de la parte audiovisual.

4. Noviembre 2020: Subida del material a plataformas, cierre del proyecto.

El material se empleará por vez primera en el curso 2020-2021, desde enero 2021 a mayo 2021.

Recursos docentes:

Material obligatorio para cada tema propuesto:

• Ficha metodológica del tema.

• Vídeo/s (entre 5’ y 10’).

• Referencias bibliográficas.

• Ficha de autoevaluación.

Material opcional para algunos temas:

• Mapa conceptual u Organigrama procedimental.

• Hojas de cálculo.

• Notas de la clase.

• Cuestionario de satisfacción.

Herramientas que se utilizarán:

• Aula MOOC de la Escuela Técnica Superior de Arquitectura.

• Recursos audiovisuales de la Escuela Técnica Superior de Arquitectura.

• Software libre de edición de video (OBS).

• Libre Office.

• Plataforma Moodle.

• Canal YouTube de la UPM.

• Formularios de Google.

Lista de temas propuestos (puede tener ligeras modificaciones):

Proyecto y rehabilitación de estructuras de hormigón:

• El hormigón como material para uso estructural (2 vídeos).

• ELU de tensiones normales (2-3 vídeos).

• ELU de tensiones tangenciales (2-3 vídeos).

• ELS (2 vídeos).

• Bielas y tirantes (1 vídeo).

• Hormigones con fibras (1 vídeo).

• Diagnóstico de estructuras de hormigón existentes (1 vídeo).

• Refuerzo de estructuras de hormigón (2 vídeos).

• Ejercicio resuelto cálculo seccional flexión y cortante (2 vídeos).

• Ejercicio resuelto cálculo flecha y fisuración viga (2 vídeos).

• Ejercicio resuelto losa maciza por pórticos virtuales (2 vídeos).

• Ejercicio resuelto zapatas y muros (2 vídeos).

• Ejercicio resuelto encepado por bielas y tirantes (1 vídeo).

• Hormigón postesado. Efectos del pretensado. Dimensionado en ELS (1-2 vídeos)

• Hormigón postesado. Momentos hiperestáticos de pretensado (1 vídeo).

• Hormigón postesado. Pérdidas de pretensado (1 vídeo).

• Ejercicio resuelto efectos del pretensado. Análisis secuencial (1-2 vídeos).  

Proyecto y rehabilitación de estructuras de acero y mixtas:

• Propiedades estructurales (1 vídeo).

• Criterios de rotura (2 vídeos).

• Productos comerciales (1 vídeo).

• Resistencia seccional (2 vídeos).

• Diagramas de interacción (2 vídeos).

• Flexión de piezas mixtas (2 vídeos).

• Rasante y conexión (2 vídeos).

• Forjados de chapa colaborante (1 vídeo).

• Imperfecciones (1 vídeo).

• Arriostramiento (1 vídeo).

• Análisis en segundo orden (2 vídeos).

• Pandeo clásico y pandeo con imperfecciones (2 vídeos).

• Pandeo según el eurocódigo (1 video).

• Longitudes de pandeo (1 vídeo).

• Pandeo lateral (1 vídeo).

• Dimensionado de soportes (3 vídeo).

• Soportes mixtos (1 vídeo).

Proyecto y rehabilitación de estructuras de madera:

• La madera como material estructural. Factores que influyen en las propiedades mecánicas.

• Clasificación visual y clases resistentes (1 vídeo).

• Productos de madera estructural (1 vídeo).

• Inestabilidad de barras comprimidas (1 vídeo).

• Dimensionado en situación de incendio (1 vídeo).

Proyecto y rehabilitación de estructuras de fábrica:

• Las fábricas, materiales y construcción (1 video).

• Comportamiento mecánico (1 video).

• Muros portantes: compresión (1 video).

• Muros portantes: flexión (1 video).

• Muros de arriostramiento (1 video).

• Arcos (1 video).

• Bóvedas (1 video)

Mecánica del Suelo:

• Tensiones en el terreno (1 vídeo).

• Predimensionamiento y comprobación a hundimiento de cimentaciones superficiales (1 vídeo).

• Alternativas de centrado de zapatas y cálculo (1 vídeo).

• Cálculo a hundimiento de pilotes (1 vídeo).

• Cálculo de empujes en muros (1 vídeo).

El indicador principal de la evolución del proyecto será el número de temas desarrollados. La propuesta contempla en torno a 70 temas, que deberían dar lugar a ese número de vídeos, fichas y hojas de autoevaluación. Por tanto el indicador I propuesto es

I = NR / NP

Donde NR son los temas realizados y NP son los temas inicialmente propuestos (70).

En la fecha de memoria (Noviembre 2020) no pueden darse datos sobre el éxito formativo de la propuesta, ya que su implantación se realizará a partir de enero de 2021. Durante esta fase se realizarán encuestas periódicas para controlar la eficacia de la metodología y conocer la opinión del alumnado sobre la calidad del material elaborado.

Recursos educativos:

• Vídeos: disponibles en plataforma abierta (canal YouTube).

• Material complementario: se publicará en abierto en archivo digital, publicado en formato de curso.

Según se ha indicado, estos recursos tienen un carácter muy general y podrán utilizarse en asignaturas de Grado de varias titulaciones, dentro y fuera de la UPM. Se agruparán por temáticas cerradas, para facilitar su incorporación parcial en otros ámbitos.

Publicación en moodle.

Difusión por lista de correo para ex-alumnos.

Noticia para difusión en la UPM.

Divulgación a través de redes sociales asociadas al Máster y a otras materias del Departamento.

Páginas WEB de ETSAM, Departamento y Máster.

Recursos audiovisuales de la ETSAM.

Gabinete de tele-educación (GATE) de la UPM.