El proyecto se plantea con el objetivo de mejorar el aprendizaje del diseño, construcción gráfica y codificación de elementos arquitectónicos de cierta complejidad, con la ayuda de la realidad aumentada (en lo sucesivo RA) para solventar los problemas derivados de la falta de comprensión espacial y de recursos comunicativos del alumnado en la primera etapa de su proceso de aprendizaje de la Arquitectura y su representación. Se realizará en el marco de la asignatura 1202-Geometría y Dibujo de Arquitectura 2 del primer curso del Grado en Fundamentos de la Arquitectura en la ETSAM.

En la experiencia propuesta se utilizarán las escaleras como elemento arquitectónico protagonista (aunque no único) debido a su inherente dificultad de asimilación como problema de diseño y de expresión convencional por parte del alumnado.

El proyecto se plantea en forma de proyecto para el alumnado (el diseño, formalización y expresión de un proyecto personal de escalera para un espacio dado) y utiliza técnicas complementarias a la implementación de la RA, como el aula invertida y el aprendizaje entre pares.

Como es sabido la RA surge como información adicional obtenida de la observación de un entorno, captada a través de la cámara de un dispositivo debidamente dotado de un software específico. Esta incursión de elementos virtuales en la realidad, en relación con el aprendizaje de la representación de la arquitectura, puede dotar al alumnado de mejores herramientas para efectuar la necesaria reducción dimensional codificada desde la realidad tridimensional de la arquitectura, a la bidimensional inherente a su dibujo.

En el proceso, se pretende que la RA sea implementada por parte del profesorado en la elaboración de documentación de apoyo en un primer momento. Esa información estará a disposición del alumnado para que, siguiendo técnicas de aula invertida, la utilicen autónomamente.

En una segunda etapa, a partir de la interiorización de la información recibida, el alumnado dispondrá de claves previas suficientes como para plantear el diseño y construcción gráfica de su propuesta personal, es decir, para formalizar su proyecto de escalera. Cada estudiante trabajará entonces en una secuencia que partirá de los criterios ergonómicos, formales y constructivos de diseño, proseguirá con el proceso de concreción y determinación gráfica del modelo propuesto, continuará con la elaboración codificada de una información descriptiva bidimensional y concluirá, complementariamente, con la información tridimensional que se considere. La narración gráfica elaborada, conformada por los dibujos realizados, codificada y estructurada, se pondrá a disposición de otros estudiantes, utilizando también la RA en la medida que cada autor autónomamente establezca. Se plantea así un reto comunicativo que se debe resolver intentando que la información gráfica sea entendida por otro sin el concurso personal presencial del autor.

En un tercer momento, cada estudiante como receptor de la información recibida y siguiendo el camino inverso, deberá construir gráficamente el modelo ajeno, elaborando un modelado tridimensional, viéndose así en la necesidad de comprender una información gráfica que pretende ser coherente y completa.

De esta manera, mediante un sistema de pares ciegos, todos los estudiantes se ven en la necesidad de elaborar y construir un diseño personal, comunicarlo, y después comprender lo planteado por otro, utilizándolo como base de trabajo. Al final, su juicio al respecto de los problemas surgidos en este doble camino será discutido en una evaluación compartida de todo el proceso cuando se identifiquen los pares implicados.

La RA se utilizará entonces, por parte del estudiante, como un instrumento de trabajo dirigido hacia varias direcciones:

• De manera instrumental, como medio para comprender la información que es necesario adquirir para llevar a cabo el diseño y construcción gráfica de una escalera. La citada documentación de apoyo elaborada previamente por el profesorado incluirá el uso de la RA para solventar los problemas de comprensión espacial de los dibujos bidimensionales mediante modelados tridimensionales.
• De manera activa, como medio para comunicar los diseños elaborados, intentando solventar mediante la RA los posibles problemas de comunicación y comprensión de la información que ellos mismos han experimentado en la primera fase cuando se han enfrentado a la documentación de apoyo previa.
• De manera crítica y evaluativa, como medio de testar la formalización y expresión de su propio diseño y el de sus compañeros, cuando, con la información elaborada por otro, se deba construir gráficamente un modelo ajeno.

Como se hace evidente por todo lo anterior, en la experiencia se utilizará de manera esencial la relación por pares de estudiantes. Así se evidenciará la necesidad comunicativa del dibujo de arquitectura, personalizando el emisor y el receptor de la información y alterando sucesivamente los roles desempeñados. En un primer momento esos pares serán ciegos para permitir que sea únicamente la información gráfica la que se utilice como medio de comunicación, desvelando al final la autoría de los dibujos en la fase final evaluativa. Además de esta relación, se plantean sucesivas actividades que pasarán por un grupo reducido (de unos cuatro alumnos) y por las puestas en común en el aula completa como se detalla más abajo en las fases de las actividades.

La experiencia se realizará durante dos semanas y se utilizará un programa de licencia abierta de RA (tipo ROAR o Metaverse) y los programas de CAD Rhino y Autocad.

Como se ha indicado más arriba, el objetivo principal del proyecto propuesto es comprobar si la RA es un medio eficaz para mejorar la adquisición de competencias y destrezas por parte del alumnado relacionadas con el diseño, construcción gráfica y comunicación de elementos arquitectónicos de cierta complejidad.

Existen por ello dos tipos de objetivos educativos en la experiencia que se propone, por una parte, los relacionados con las cuestiones inherentes al reto de proyecto que se le plantea al alumnado (la escalera como objeto arquitectónico), y por otra, los que tienen que ver con el medio que se va a experimentar (la RA como instrumento).

En relación a los primeros, se persigue que el alumnado consiga:

• Conocer y utilizar los principios básicos de diseño ergonómico, formal y constructivo para el proyecto de una escalera.
• Dominar las operaciones gráficas inherentes a la construcción gráfica de una escalera.
• Conocer y emplear los códigos gráficos necesarios para la expresión y comunicación de una escalera.

En relación con la RA, se pretende que el alumnado alcance a:

• Reconocer la dificultad comunicacional inherente a la expresión gráfica bidimensional de la arquitectura en general y de sus elementos constituyentes en particular (como la escalera) y comprobar el papel de la RA en su mejora.
• Utilizar activamente la RA como instrumento para la comprensión y comunicación de la arquitectura.
• Saber utilizar software de RA y reconocer sus posibilidades y limitación, así como su posible papel en el proceso de conocimiento y expresión de la arquitectura.

Además, la dinámica de la experiencia y los modelos pedagógicos que se emplearán, tanto el Aprendizaje basado en proyectos como el Aula invertida, pretenden favorecer la adquisición de determinadas competencias generales definidas en el Portal de Innovación Educativa de la UPM:

• Potenciar las habilidades y capacidades para la resolución de problemas, guiando al alumnado en los procesos de reconocimiento y análisis del problema concreto de generar el proyecto y descripción gráfica completa y operativa de un elemento arquitectónico de cierta complejidad, y en el proceso de búsqueda de una solución a través de los medios y criterios preestablecidos.
• Contribuir al aprendizaje del uso de las TIC, manejando ciertos recursos de programas de Realidad Aumentada y reconociendo sus posibilidades.
• Reconocer la importancia del trabajo en equipo en la consecución de retos y ser capaz de organizar y planificar las acciones colaborativas necesarias.

El alumnado con el que se realizará la experiencia está sometido a un proceso de cambio educativo de extraordinaria intensidad y en un marco temporal mínimo (un cuatrimestre). Recién llegado a la Escuela, debe conseguir interiorizar y utilizar un cierto tipo de dibujo específico disciplinar para conocer, idear, concretar y expresar la arquitectura. Debe ser capaz de utilizar al dibujo como un lenguaje (en el sentido estricto del término) y para ello dispone de muy poco tiempo en el plan de estudios vigente. Más allá del conocimiento de los Sistemas de Representación, debe saber utilizarlos con intención, tanto para construir su pensamiento arquitectónico como para concretarlo y expresarlo. La larga experiencia acumulada como docentes nos muestra que una de las cuestiones más difíciles de conseguir es precisamente la integración de esos tres niveles: pensamiento, acción gráfica y comunicación. Ello tiene mucho que ver con las operaciones gráficas que ayudan a gestar la forma, la concretan y, por fin, la codifican para comunicarla. El asunto se vuelve crítico cuando de lo que se trata es de enfrentarse a un elemento arquitectónico de cierta complejidad en el que la visión espacial y su interpretación codificada es esencial. Las dificultades son evidentes en las dos direcciones en las que se ve implicado el alumnado, tanto en un papel receptor de información, en lo que se refiere a la comprensión de la realidad dibujada por otro, como en un papel emisor de información, en lo que respecta a la formalización de dibujos que definan unívocamente una realidad comprensible.

Se ha detectado también una gran diferencia de nivel entre el alumnado ingresado en lo que se refiere a sus conocimientos y  madurez gráfica. La razón fundamental es la disparidad de la formación recibida en Enseñanza Secundaria y Bachillerato, derivada de la posición e intensidad de las asignaturas de Dibujo. Su peso, progresivamente bastante mermado en general, es muy dependiente de itinerarios de especialización, con la consiguiente dispersión formativa del alumnado. Se hace necesario pues implementar algún proceso que tienda a la nivelación de conocimientos y destrezas previas.

En otro orden de cosas, es algo constatado también que el alumnado siente, en términos generales, una afinidad muy motivadora con tecnologías digitales que contribuyan en cierto modo a ilustrar, acelerar o facilitar procesos de adquisición de información o de asimilación de la misma. La RA es una de esas tecnologías, que incorpora además una componente tridimensional con evidentes posibles aplicaciones en una disciplina (como el Dibujo de Arquitectura) que establece puentes entre lo bidimensional y el espacio tridimensional de referencia mediante una analogía operativa. Se unen pues en este caso una componente relacionada con la motivación del alumnado y otra con su conexión con la esencia espacial de la arquitectura y su dibujo.

Teniendo en cuenta lo anterior, consideramos que la incorporación de la RA en ambas fases del proceso de aprendizaje del alumnado (como receptor y como emisor de información) puede tener varias ventajas en la mejora de los resultados académicos que deseamos testar en el proyecto:

• Mejorará la comprensión espacial de una documentación bidimensional dada mediante la ayuda de imágenes tridimensionales de RA.
• Contribuirá a incorporar la RA como un elemento novedoso de grandes posibilidades expresivas, utilizable en la narración gráfica autónoma del alumnado.
• Ayudará a la evaluación y autoevaluación del aprendizaje relacionándolas con una componente demostrativa evidenciada en la construcción tridimensional.
• Fomentará la nivelación de conocimientos y destrezas al facilitar el aprendizaje al alumnado con menor exposición formativa previa al Dibujo.

Las actividades programadas se desarrollarán a lo largo de dos semanas de trabajo de estudiantes y profesores, en el aula y fuera de ella.

0-FASE PREVIA:

PREPARACIÓN DE LOS RECURSOS DOCENTES

En esta fase, previa al inicio del trabajo de los alumnos, se elaborarán una serie de recursos que se facilitarán al alumnado a través de la plataforma Moodle:

• Apuntes sobre los conceptos fundamentales para el diseño de una escalera (con la incorporación de RA).
• Guía de actuación para la construcción gráfica de una escalera.
• Apuntes para la codificación de la expresión gráfica de una escalera.
• Introducción al manejo de la RA y al programa elegido. 

En estos recursos se incluirá RA donde se considere preciso.

1-PRIMERA FASE:

INTRODUCCIÓN AL TRABAJO Y PRESENTACIÓN DEL RETO: DISEÑO, CONSTRUCCIÓN GRÁFICA Y EXPRESIÓN DE UN ELEMENTO ARQUTIECTÓNICO COMPLEJO (ESCALERA) (primera semana)

Se utilizará la técnica de clase invertida:

1. Trabajo autónomo (fuera del aula): El alumnado estudiará la documentación elaborada por el profesorado, tanto de lo referido a las escaleras como a la implementación de la RA.
2. Trabajo colectivo (en el aula): Formación de equipos de discusión y evaluación.
3. Trabajo en equipo (en el aula): Discusión grupal sobre las dudas surgidas al estudiar la documentación estudiada.
4. Trabajo colectivo (en el aula): Planteamiento del reto y resolución de dudas sobre la documentación estudiada con intervención del profesor

2-SEGUNDA FASE:

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN GRÁFICA DEL MODELO PERSONAL (primera semana)

1. Trabajo individual (en el aula): Diseño y dibujo a mano del modelo personal de escalera bajo la supervisión y comentarios de los profesores.
2. Trabajo en equipo (en el aula): Discusión en equipo y autoevaluación de los resultados según rúbrica al efecto.
3. Trabajo colectivo (en el aula): Discusión y evaluación de los resultados con intervención del profesor.

3-TERCERA FASE:

DE EMISIÓN - ELABORACIÓN DE LA NARRACIÓN GRÁFICA SOBRE EL MODELO PERSONAL INCLUYENDO REALIDAD AUMENTADA (segunda semana)

1. Trabajo autónomo (fuera del aula): Dibujo en CAD del modelo personal en planta sección y alzado del modelo personal.
2. Trabajo autónomo (fuera del aula): Modelado tridimensional del modelo personal y elaboración de vista axonométrica.
3. Trabajo autónomo (fuera del aula): Elaboración de una narración gráfica con la inserción de RA según criterio personal.

4-CUARTA FASE:

DE RECEPCIÓN – CONSTRUCCIÓN GRÁFICA DE UN MODELO DE ESCALERA AJENO A PARTIR DE LA NARRACIÓN GRÁFICA RECIBIDA (segunda semana)

1. Trabajo colectivo (en el aula): Distribución aleatoria de las narraciones individuales entre los alumnos según pares ciegos.
2. Trabajo individual (en el aula): Dibujo a mano del modelo recibido en axonometría.
3. Trabajo en grupo (en el aula): Discusión de los resultados en relación con la narración gráfica recibida.
4. Trabajo individual (en el aula): Evaluación de la narración gráfica recibida según rúbrica.
5. Trabajo colectivo (en el aula): Discusión y evaluación de las dificultades de comprensión de las narraciones recibidas con intervención del profesor.

5-QUINTA FASE:

RECAPITULACIÓN, DISCUSIÓN Y EVALUACIÓN DE LOS RESULTADOS DEL PROYECTO (segunda semana)

1. Trabajo por pares (en el aula): Comunicación de las evaluaciones a los autores de las mismas y discusión de los resultados por pares.
2. Trabajo colectivo (en el aula): Puesta en común en el aula y evaluación de los resultados generales con especial atención al papel de la RA en el proceso de recepción y emisión de información.
3. Trabajo individual (en el aula): Realización de encuesta.

El seguimiento y evaluación se dirigirán en dos direcciones:

• Trabajo personal del alumnado
• Resultados del proyecto de innovación

En cuanto al trabajo personal del alumnado, se realizará un seguimiento y evaluación tanto del estudio autónomo guiado como del proceso y resultados del trabajo individual realizado en el aula y del trabajo autónomo llevado a cabo fuera de ella.

Con respecto al estudio autónomo se plantea hacer un seguimiento de los accesos y descargas de los recursos docentes digitales facilitados a través de la plataforma Moodle. Además, se evaluará el grado de asimilación a partir de los debates que se plantearán en clase sobre los conceptos clave estudiados individualmente, las dudas que surjan durante las discusiones en común y las preguntas dirigidas que los profesores planteen a los alumnos.

Por su parte, la evaluación del trabajo individual realizado por el alumno es parte fundamental del proyecto y se considera en diferentes etapas del mismo y a diferentes niveles:

• Autoevaluación personal del diseño y construcción gráfica del modelo personal según rúbricas al efecto (FASE 2.2) con previa discusión en grupo.
• Evaluación por parte del alumnado del trabajo recibido según rúbrica al efecto (FASE 4.4) con previa discusión en grupo (FASE 4.3.).
• Evaluación por pares de las narraciones emitidas y recibidas (FASE 5.1)con discusión posterior entre los autores.
• Discusiones en el aula con intervención del profesor (FASES 2.3, 4.5 y 5.2).

Por otra parte, se evaluarán los sucesivos ejercicios planteados en cada una de las etapas, una vez recogidos o entregados vía Moodle. Dado que estos resultados se consideran parte del proceso de evaluación continua de la asignatura GDA 2, se prestará especial atención a algunas de las competencias generales y específicas definidas en la guía docente:

• CG 1. - Visión espacial.
• CE 1 - Aptitud para aplicar los procedimientos gráficos a la representación de espacios y objetos.
• CE 2 - Aptitud para concebir y representar los atributos visuales de los objetos y dominar la proporción y las técnicas del dibujo, incluidas las informáticas.
• CE 3 - Conocimiento adecuado y aplicado a la arquitectura y al urbanismo de los sistemas de representación espacial.

En consecuencia, se medirán los resultados a partir de las evidencias de logro consideradas también en dicha guía docente:

• RA69 - Conocer y aplicar las operaciones, recursos y códigos del lenguaje gráfico arquitectónico como instrumento de pensamiento y comunicación.
• RA70 - Emplear los procedimientos geométricos y métricos fundamentales para el control de la forma arquitectónica y su representación a escala.
• RA316 - Conocer y manejar las operaciones gráficas de manipulación del objeto arquitectónico en relación a su -representación intencionada
• RA317 - Conocer y manejar los recursos elementales para generar una narración gráfica
• RA319 - Conocer y manejar los recursos gráficos elementales para la descripción de la forma arquitectónica
• RA320 - Integrar la variable dimensional y constructiva en la representación de la forma arquitectónica

 En cuanto a la evaluación general de la experiencia del proyecto, se llevará a cabo una encuestas final dirigida a testar tanto los aspectos que se valoren más positivamente como las carencias o necesidades que se hayan detectado a lo largo del proceso. Se incidirá especialmente en la valoración de la inclusión de la RA en el proceso de aprendizaje. Asímismo, se realizara una puesta en común entre el profesorado para evaluar la experiencia realizada, las incidencias en su desarrollo, el grado de cumplimiento de sus objetivos y las posibles mejoras para su implementación futura.

Como punto de partida del proyecto se necesita generar un cuerpo de consulta compuesto por varios recursos educativos con inclusión de RA, que pueden ser aprovechados en cursos posteriores al actual, sin menoscabo de su posible transferencia interna o externa a asignaturas relacionadas con la expresión gráfica de otros títulos de la UPM u otras universidades . Este cuerpo documental constará de:

• Apuntes sobre los conceptos fundamentales para el diseño de una escalera (con la incorporación de RA).
• Guía de actuación para la construcción gráfica de una escalera.
• Apuntes para la codificación de la expresión gráfica de una escalera.

Además, con los resultados de los trabajos de los alumnos se generará un fondo de narraciones gráficas con RA de modelos diversos de escaleras, editado en soporte papel y disponoble en red, de manera que pueda ser útil para la formación de sucesivas promociones de alumnos.

Se prevé la publicación del proyecto y de sus resultados en forma de artículo en una revista de impacto (por ejemplo, EGA Expresión Gráfica Arquitectónica), así como la publicación de una noticia para su difusión en la UPM. Se prevé también la participación en la próxima edición del Congreso Internacional de Expresión Gráfica Arquitectónica a celebrar en 2024 con una comunicación en la que se pongan de manifiesto la propuesta del proyecto, su implementación, sus resultados y su posible proyección futura.

Con el objetivo de confrontar la experiencia con la comunidad educativa, se plantea además la participación en algún congreso temático de innovación docente y la publicación de las comunicaciones en las actas correspondientes. Por su temática, se prevé presentar el proyecto propuesto a las Jornadas sobre Innovación Docente en Arquitectura de la Universitat Politécnica de Catalunya y/o al Congreso Internacional de Innovación Educativa en Edificación de la Universidad Politécnica de Madrid.

Además se subirán a la red los productos resultantes citados en el apartado anterior y se editará en papel los trabajos de los alumnos. Se producirá así un fondo de narraciones gráficas con RA de modelos diversos de escaleras utilizable por sucesivas promociones del alumnado, contribuyendo a su difusión y uso más allá de la ETSAM.