Los tres pilares del presente proyecto de innovación docente pueden resumirse en lo siguiente:

• Se aplica con multidisciplinariedad vertical, puesto que afecta a las asignaturas de Mecánica del Suelo y Cimentaciones de Grado y Máster. En esta primera fase se aplicará a un grupo de control, que se ampliará en cursos posteriores a los restantes. En fases sucesivas, una vez implementada la metodología, puede aplicarse fácilmente a diferentes materias transversales.

• Es una innovación global (no una actividad complementaria), puesto que supone una reorientación docente completa de las asignaturas hacia la metodología de aprendizaje por proyectos y retos.

• Se desarrollará un sistema de entregas y evaluación que pueda automatizarse (hasta cierto nivel) dado que los grupos manejados son muy numerosos (entre 60 y 80 alumnos, o 15-20 grupos de proyecto), lo que ha sido hasta ahora el principal inconveniente para la aplicación de esta metodología docente.

La necesidad de este proyecto surge del análisis de los resultados de aprendizaje de las actuales asignaturas (en Grado y Máster). Éste muestra que, si bien los estudiantes adquieren los conocimientos básicos de Mecánica del Suelo y Cimentaciones, no consiguen aplicarlos satisfactoriamente a casos reales de proyectos, faltándoles asimismo criterios de decisión y selección de soluciones en la práctica real. Esta situación se pone de manifiesto cuando los mismos estudiantes son tutorizados en la asignatura Taller de Estructuras del Máster Habilitante.

Se plantea este Proyecto de Innovación Educativa como medio, por una parte, para aumentar las competencias de los estudiantes mediante el contacto con la práctica real del diseño de cimentaciones, así como alternativa docente, por otra, más práctica y atractiva, a través de un enfoque diferente de la actual asignatura. El proyecto que se pretende desarrollar no es un “reto” aislado y complementario dentro del conjunto de la asignatura, sino cambiar globalmente el enfoque de la misma. Es por ello que constituye una primera fase de innovación docente, que continuará de forma natural con un enfoque multidisciplinar en el que alguno o varios de dichos proyectos se integren con los de otras asignaturas.

El nuevo enfoque se encuadra dentro de la metodología de Aprendizaje basado en Retos. Los retos a desarrollar por los estudiantes consisten en la realización por grupos de 3 proyectos diferentes de estructuras de cimentación y contención para edificios, con unas condiciones geotécnicas de suelos reales, que contemplen las diferentes soluciones más usuales en la práctica profesional (no pueden integrarse en un solo proyecto ya que son mutuamente excluyentes), pasando por el proceso de decisión y selección apropiado a cada una. En definitiva, se trata de dar un salto desde el aprendizaje que usa la solución de ejercicios al aprendizaje resolviendo problemas reales y proyectando soluciones.

Complementariamente y como objetivo fundamental del proyecto de innovación, se desarrollarán sistemas de evaluación automatizada de entregas, que permitan una corrección y un feed-back detallado, de todas las fases de decisión y cálculo. Sin estos sistemas, la implementación práctica de la metodología en grupos de más de 60 alumnos se hace muy difícil, debiéndose reducir dicho feed-back a cuestiones generales.

Planteamiento docente

Todos los grupos realizarán los tres proyectos a lo largo del curso que constituirán la nueva la base de la asignatura.

No se eliminan las introducciones teóricas a los diversos contenidos, dado que es necesario un marco conceptual y unas herramientas técnicas para definir y abordar los problemas. Lo que se reconvierten son los tiempos empleados anteriormente en la solución de ejercicios prácticos aislados de cada tema. Estos se integran en un problema más amplio que es el proyecto, donde las diversas soluciones están conectadas, permitiendo que el estudiante aborde el problema de conjunto y establezca las conexiones entre los diversos elementos, cosa que no consigue hacer con la anterior metodología, y ayudando a que sea capaz de tomar decisiones concretas a los problemas planteados.

De esta forma, la carga docente no cambia, sino que se emplea, a nuestro juicio, “de forma más efectiva” desde el punto de vista de las competencias profesionales buscadas. 

Otro aspecto importante es el de la evaluación. Se evaluarán, por una parte, la participación y actitud del alumno, dentro de la evaluación continua. Por otra parte, las competencias proyectuales y de trabajo en grupo, dentro de la evaluación del proyecto. Finalmente, puesto que las competencias de conocimientos deben evaluarse individualmente y un trabajo en grupo no permite hacerlo adecuadamente salvo para clases con un número reducido de alumnos, se incluirán también pruebas presenciales de conocimientos. El reparto de pesos estimativo en la evaluación será:

• Evaluación continua: asistencia a clase, participación en clases de proyecto y actitud colaborativa en el grupo. 20%

• Realización del proyecto de grupo. Evaluación cruzada por pares, como evaluador y evaluado. Evaluación de las entregas parcial y final. 40%

• Pruebas presenciales de conocimientos: ejercicios y cuestiones relacionadas tanto con los aspectos teóricos de la asignatura como con los de proyecto. 40%

Se incluirá como actividad adicional la evaluación cruzada por pares, puesto que se estima que es enormemente formativa para el alumno. A cada grupo se le asignará el papel de revisor de otro grupo y se le facilitará una guía de evaluación para centrar su proceso y reforzar su proceso de pensamiento orientado al diseño. El profesor comprobará que la revisión que realizan es completa y correcta y evaluará a su vez el papel del grupo como evaluador. Esta actividad sirve para que los alumnos realicen un “control técnico” del proyecto de otros compañeros, similar en el campo profesional realizan las empresas de control de calidad y las oficinas de control técnico, a la hora de emitir los informes de riesgos D0 y la verificación de proyectos.

La nueva organización prevista para la asignatura constará de los siguientes puntos:

• Los estudiantes se organizarán al inicio de la asignatura por grupos de entre 3-4 alumnos, para la realización de los proyectos.

• La asignatura se dividirá en bloques y en cada uno de ellos se desarrollará un proyecto temático. Cada bloque constará de clases teórico-prácticas y clases de proyecto y se irán alternando según las necesidades de cada caso.

• Dentro de un curso con 16 semanas lectivas, los bloques serán:

  • SEMANA 1: Introducción de la asignatura y de la evaluación por proyectos. Caracterización de suelos. Interpretación de estudios geotécnicos. Trabajo sobre ejemplo de Informe Geotécnico real.

  • SEMANAS 2, 3, 4, 5: Cimentaciones directas y muros de contención. Proyecto: cimentación de un edificio de 1 sótano. Entregas parciales en Moodle.

  • SEMANAS 6, 7: Cimentaciones profundas. Proyecto: Modificación del proyecto anterior supuesto un perfil geotécnico diferente que obligue a usar cimentación profunda. Entregas parciales en Moodle.

  • SEMANA 8: Evaluación

  • SEMANAS 9, 10, 11, 12: Losas y pantallas de contención. Proyecto: Cimentación de un edificio de 3 sótanos.Entregas parciales en Moodle.

  • SEMANAS 13, 14: Recalces y cimentaciones especiales. Proyecto: Recalce de un edificio existente. Entregas parciales en Moodle.

  • SEMANA 15: Evaluación

  • SEMANA 16: Esta semana no es lectiva puesto que se emplea en viajes de curso y entregas generales de proyectos diferentes a los de la asignatura.

    Otros aspectos que este proyecto pretende desarrollar:

• Medida adecuada de la carga de trabajo del estudiante. Es necesario tener en cuenta que la realización de proyectos requiere un tiempo considerable de trabajo del alumno, dado que su complejidad es mayor que un mero ejercicio, que necesita de la coordinación con compañeros de grupo y que trata detalles y aspectos no cubiertos por una asignatura tradicional. Además, las entregas necesarias coincidirán normalmente con entregas y exámenes de otras asignaturas de la carrera. Todo ello requiere de una adecuada valoración de los trabajos a realizar, así como de la implantación de medidas para facilitar una planificación e integración temporal correcta de los mismos dentro de la carga global del alumnado. En particular se pretende:

  • Disponer de documentación adecuada para facilitar la resolución de dudas y procedimientos: clases de tutoría, colección de ejercicios, proyectos ejemplo de cada uno de los bloques, micro-tutoriales.

  • Entregas distribuidas en el tiempo de las diferentes fases de los proyectos, con márgenes relativamente flexibles. En lugar de una entrega final, se subirán a Moodle los resultados del proceso de decisión y selección por fases, en un formato adecuado para su revisión. De esta forma, las fases posteriores podrán desarrollarse sobre entregas previas corregidas.

  • Inclusión de la realización de los proyectos dentro de las clases presenciales, configurándose como clases prácticas tutorizadas, guiadas por el profesor.

     

• Facilitar la incorporación de la metodología proyectual a clases numerosas (superiores a 60 alumnos por clase) mediante la implementación de un sistema de evaluación parcialmente automatizado que facilite la labor del profesor. Esta mejora contempla las siguientes acciones:

  • Asignación de datos de proyecto variables por grupo, controlados por el profesor, de forma que los resultados numéricos de cada proyecto estén acotados y sean de corrección automática (hoja Excel o similar).

  • Los alumnos tienen entregas parciales del proyecto, moduladas por el profesor para que la corrección pueda incorporarse rápidamente como feed-back al proceso de diseño del alumno. Estas entregas serán fundamentalmente de “esquemas dentro de soluciones predefinidas” y valores numéricos, dentro de una plantilla a la que se accede en Moodle. De esta forma, se orienta efectivamente el esfuerzo del estudiante a la obtención de los datos y toma de decisiones realmente importantes y, además, se hace posible implementar una corrección automatizada.

• El objetivo general y fundamental de este proyecto es el cambio de enfoque docente de las actuales asignaturas de Mecánica del Suelo y Cimentaciones de Grado y Máster en la Escuela de Arquitectura. El nuevo enfoque estará orientado al aprendizaje por proyectos y retos.

• Implementación de un sistema de evaluación parcialmente automatizado de evaluación de entregas parciales de proyectos, necesario para poder aplicar esta metodología con éxito a grupos numerosos.

• Aumento del interés y participación en la asignatura, reduciendo el absentismo y el abandono.

• Mejora de las competencias profesionales de los egresados, en particular en el diseño de cimentaciones y, en general, en el enfoque y solución de los problemas asociados al proyecto estructural en arquitectura, así como la relación entre procedimientos constructivos y comportamiento mecánico y geotécnico de los elementos de cimentación y contención.

• Mejora de las competencias de trabajo en grupo, liderazgo, interdiscplinaridad (dado que los alumnos responden a diferentes perfiles de interés dentro del grado de Arquitectura),..

• Uso de la evaluación cruzada entre iguales como medio de aprendizaje

• Mejora de la calidad del aprendizaje de los estudiantes desde el punto de vista de las competencias profesionales, ya que se enfrentan a problemas de selección y diseño reales, en lugar de a ejercicios aislados.

• Cobertura de aspectos de diseño de detalles, planimetría y aspectos concretos no cubiertos en el curso actual y que aparecen de forma intrínseca en los proyectos planteados.

• Mejora de la capacidad de análisis de problemas, comparación de soluciones y selección de la más adecuada, ya que se trabajará en esta metodología en cada uno de los proyectos.

• Mejora de la actitud del alumno ante la asignatura, al convertirse en una materia más práctica, con solución de problemas reales que tienen aplicación clara a su posterior ejercicio profesional.

• 1 Enero 2020: Aceptación del proyecto y selección de becario de colaboración.

• Enero 2020: Preparación de la documentación para el curso: normativa de proyectos, proyectos de referencia y consulta, micro-tutoriales, colección de ejercicios.

• 1ª Semana (Semestre 2019-2020): Selección del grupo piloto. Formación de grupos y explicación a los estudiantes de la metodología y normativa.

• Semanas 2 a 16 (Semestre 2019-2020): desarrollo de los distintos bloques y proyectos. Desarrollo de procedimientos automatizados de evaluación de entregas. Evaluación

• Junio-Julio 2020: Análisis de los resultados del curso. Discusión entre los docentes. Documento de conclusiones, mejoras y recomendaciones.

• Septiembre-Noviembre 2020: Difusión y publicación de la experiencia.

Para el desarrollo de la asignatura, es necesario por un lado elaborar una serie de proyectos –modelo que sirvan como referencia a los alumnos a la hora de elaborar sus propios proyectos. Dado que anteriormente no se han enfrentado a un proyecto de estas características, el disponer de referencias basadas en proyectos reales suele ser muy didáctico. Además, es necesario no sólo disponer del material final, sino conocer toda la cadena de decisiones que han motivado al proyectista para llegar al punto final.

Para los enunciados de las prácticas, es necesario generar una serie de Informes Geotécnicos, que sirvan de punto de partida a los diferentes enunciados, en base a terrenos reales preferentemente en el entorno de Madrid (con las que el estudiante se sentirá más identificado), con toda la profundidad que es necesaria y que los egresados deberán interpretar en su práctica profesional.

Por otra parte, para poder llevar a cabo la evaluación cruzada, es necesario que los propios alumnos dispongan de una serie de guías metodológicas para poder evaluar la idoneidad del proyecto de sus compañeros, así como una lista de chequeo de los puntos que deben ser tenidos en cuenta a la hora de calificar la adecuación del trabajo realizado. Esta guía de evaluación tiene relación con los procedimientos de chequeo de proyectos que las oficinas de control técnico llevan a cabo.

En relación a la parte teórico-práctica (aunque conectada a la fase de proyecto), además de los contenidos teóricos resumidos en las diapositivas usadas en clase, se elaborará una colección de problemas-tipo resueltos para cada caso (el problema de proyecto, pero en versión aislada y conceptual), para que los estudiantes dispongan de la metodología y ejemplos necesarios.

El seguimiento, tal y como se ha expresado en los apartados anteriores, se realiza de manera continua y presencial dentro de la planificación semestral de la asignatura, por parte del profesor responsable.

La evaluación de la innovación docente se medirá a partir de los siguientes indicadores:

• Calificaciones finales de los alumnos respecto a semestres anteriores y respecto a grupos de comparación simultáneos en los que no se aplica esta metodología.

• Encuestas de valoración docente, en comparación con semestres anteriores y respecto a grupos de comparación simultáneos en los que no se aplica esta metodología.

• Interés y motivación de los participantes, medido por la asistencia a clase y cumplimiento de entregas, en comparación con otros grupos donde no se aplica esta metodología.

• Encuestas propias de la asignatura donde los alumnos expresen los puntos fuertes y débiles que aprecian en la metodología aplicada y propuestas de mejora.

Finalmente, se podrá apreciar cualitativamente el impacto del presente proyecto en las competencias adquiridas, una vez que parte de los alumnos realicen el Máster Universitario en Arquitectura y desarrollen un proyecto de edificación de manera integral, donde la experiencia realizada en la presente asignatura será una parte fundamental del mismo, en relación con otros alumnos que no hayan participado.

Una vez finalizada la actividad, se dispondrá del siguiente material:

• Informes Geotécnicos – enunciado, que servirán como punto de partida para la realización de los diferentes proyectos del curso.

• Colección de Proyectos – Modelo (planos y memoria) con la justificación de la toma dedecisión así como la evaluación de las distintas alternativas.

• Guía de control de proyecto.

• Check – list para la evaluación cruzada de los proyectos de cimentación y contención.

• Proyectos resultado de los trabajos del curso, disponibles para siguientes cursos.

• Publicación en formato abierto y libre que reúna la guía metodología seguida así como la documentación docente generada a partir del proyecto.

La mayor parte del material es útil y totalmente transferible, no sólo a las asignaturas relacionadas correspondientes al Máster Universitario en Arquitectura (Taller de Estructuras) y a Máster de Estructuras de Edificación (Proyecto y Rehabilitación de Estructuras de Cimentación y Contención) sino a las asignaturas afines tanto en Arquitectura y Edificación como en grado de Ingeniería Civil y Territorial  y en general todas las actividades académicas cuyo objetivo final es dotar de competencias al alumnado en redacción de proyectos.

La experiencia tiene por objeto, por un lado, generar una colección de proyectos – modelo, que sirvan como base así como un conjunto de proyectos resultado que se recopilen en una publicación, así como los resultados de la experiencia docente y su evaluación.

Por otra parte, se elaborará un artículo sobre el desarrollo de la actividad, para su presentación y publicación en un Congreso Internacional de Educación e Innovación Educativa, como el que anualmente la International Academy of Technology, Education and Development (IATED) lleva a cabo por medio de la  International Conference of Education, Research and Innovation, que se celebra en Sevilla en el caso de la edición del 2019.

Con objeto que tanto los proyectos de estudio como la información geotécnica sean lo más cercano a la práctica profesional posible, se pretende colaborar con el Departamento Técnico de distintas empresas de consultoría estructural en el ámbito de la edificación e ingeniería: 2a+i Ingeniería y Arquitectura (estudio de arquitectura) y Phi-prima Ingeniería SL (consultoría geotécnica).