El presente proyecto se pretende desarrollar en la asignatura de “Teoría de Estructuras y Procedimientos de Construcción que se imparte en la ETSIME.

La asignatura de “Teoría de Estructuras y Procedimientos de Construcción se imparte en el Grado en Ingeniería en Tecnología Minera (GITM), Grado en Ingeniería de los Recursos Energéticos, Combustibles y Explosivos (GIRECE)y en el Grado en Ingeniería Geológica (GIG). La asignatura se imparte en el segundo semestre del tercer curso del Grado y consta de 4,5 créditos, teniendo carácter obligatorio. En estas tres titulaciones los alumnos tienen el mismo horario para la asignatura y, por tanto, la materia se trata como si fuera una sola. El número de alumnos oscila entre 75/100.

El objetivo principal del proyecto es mejorar la adquisición de competencias y resultados de aprendizaje tanto en las partes de teoría o fundamentos de una asignatura y en la resolución de ejercicios de estas. Además, confiamos en que la aplicación de este PIE mejore las competencias transversales (con el uso de la tecnología) y finalmente los resultados en la asignatura. Esto se va a realizar a través de una metodología activa mediante técnicas de aula invertida y gamificación con el uso de recursos tecnológicos innovadores que motiven e impliquen al estudiante en su propio aprendizaje. Para ello, se plantean diferentes etapas, fases y contenidos en función de la madurez de los recursos en las diferentes materias donde se va a aplicar este PIE. Es evidente que cada tema dentro de la asignatura tendrá unos requerimientos diferentes (se detallan en la sección “FASES DEL PROYECTO Y ACCIONES QUE SE VAN A DESARROLLAR EN ORDEN CRONOLÓGICO”) pero en general las tareas a realizar para finalizar con éxito este proyecto son:

1. Preparación de microcontenidos digitales 1. Se pondrá a disposición de los estudiantes vídeos relacionados con cada tema de corta duración (no más de 5/7 minutos) y mediante el uso de H5P se realizarán unas preguntas asíncronas para la formación del estudiante que le permitan ir estudiando según van viendo el video.
2. Preparación de microcontenidos digitales 2. Se pondrá a disposición de los estudiantes vídeos sobre la resolución de ejercicios de clase o examen (no más de 5/7 minutos) y mediante el uso de H5P se realizarán unas preguntas asíncronas, además de que el alumno tendrá que ir eligiendo su propio camino para la resolución del ejercicio (al estilo “elige tu propia aventura” sirva este video de ejemplo - https://h5p.org/branching-scenario), para la formación del estudiante que le permitan ir estudiando según van viendo el video.
3. Trabajo en casa. El alumno hará uso del material elaborado en la fase (1) y (2) por el profesorado, para la preparación de las clases y los exámenes.
4. Para la evolución de los alumnos y sus resultados, se compararán los resultados con los de años anteriores al proyecto. Además, se tomarán registros de asistencia para poder comparar la influencia en los resultados también.

Para completar el estudio se realizará un test de percepción sobre el proceso de aprendizaje y sobre la materia, test tipo SEEQ (Students´ Evaluation of Educational Quality), al final del curso. De esta manera seremos capaces de mejorar la metodología para futuros años, aunque confiamos en que la aceptación será alta ya que esta asignatura es la continuación de otra materia que se imparte en el segundo semestre de segundo curso “Tecnología de materiales” que se imparte mediante metodología de aula invertida desde el curso 2018-19 y que ha visto mejorados sus resultados notablemente.

Se pretenden conseguir los siguientes objetivos:

• Uso de recursos tecnológicos digitales de carácter innovador.
• Fomentar el trabajo continuo no presencial por parte de los alumnos con un alto contenido de autoevaluación y aprendizaje guiado (autónomo y flexible).
• Mejorar las tasas de éxito y reducir el absentismo en las clases a través de la motivación de los alumnos con la técnica de aula invertida y gamificación empleada.
• Por último y de algún modo incluida en las anteriores, el desarrollo y evaluación de competencias transversales como: organización y planificación, uso de las TIC o resolución de problemas.
• Divulgación de los resultados obtenidos en esta experiencia.

Dada la experiencia previa de profesores que han realizado la metodología de Aula invertida en asignaturas del mismo plan de estudios y curso que las aquí expuestas, sabemos a ciencia cierta que esta metodología docente mejorará las tasas de éxito y de rendimiento.

En primer lugar, una deficiencia común en muchas asignaturas es que según avanza el cuatrimestre, una parte del alumnado reduce su presencia en la clase. Con esta metodología, donde en el aula se involucra al alumno y se requiere de la participación e integración activa de los alumnos, este problema previsiblemente disminuirá.

Por otra parte, y aunque la materia ya se viene impartiendo con mezcla de problemas y teoría en el aula, pero casi siempre desde un punto de vista de clase magistral, una mejora de los resultados académicos es esperable al involucrar al alumno de una manera más activa en su propio aprendizaje. Esto se realizará en base a:

• los videos con preguntas H5P de la plataforma MOODLE,
• la resolución de problemas en clase por parte del propio alumno y al trabajo en equipo con compañeros de clase.

Además, dado que el alumno tendrá acceso a más material docente y a explicaciones extras, como los videos, podrá dosificar su aprendizaje y desarrollar además la competencia de organización y planificación.

Vamos a trabajar los contenidos prácticos (ejercicios) cuyo objetivo es guiar al alumno proporcionándole las herramientas y técnicas de resolución necesarias para mejorar su rendimiento. Digamos que las clases van a cambiar de pasivas a activas, en las que los alumnos toman las riendas de su propio aprendizaje. Es por ello, que entendemos de la necesidad de herramientas que nos ayuden a “enganchar” al alumno y motivarle.

La asignatura se divide en 9 temas, que se imparten en el siguiente orden cronológico: Replanteos (3 h), Introducción general al análisis de estructuras (2 h), Esfuerzos y movimientos (5 h), Trabajo y energía (5 h), Método de compatibilidad (5 h), Método de equilibrio (5 h), Normativa de edificación (1 h), Procedimientos de construcción en edificación (2 h), Estructuras metálicas: pandeo (4 h) y uniones (5 h).

Desde el inicio del curso, los alumnos dispondrán del libro básico recomendado para la asignatura y de repositorios de ejercicios y exámenes.

Se puede distinguir dentro de la asignatura, que existen una serie de temas más teóricos, en concreto los temas de Replanteos, Normativa de Edificación y Procedimientos de construcción. Para estos temas se seguirá utilizando la metodología de clase magistral ya que no es posible condensar ese temario en forma de microcontenidos digitales de menos de 10 minutos. En estos casos, se utilizará la gamificación al final de la clase (Wooclap a través de MOODLE) para hacer dichas sesiones algo más dinámicas. Esta fase de introducción de la gamificación se implementaría durante el presente curso, ya que la asignatura comienza en el segundo semestre del mismo (de febrero a junio de 2023).

Para el resto de los temas de la asignatura, la manera de proceder será la siguiente:

El alumno en casa dispondrá del siguiente material:

• Un video con pinceladas teóricas que incluyan los conceptos básicos a trabajar en el tema y mediante el uso de H5P se realizarán unas preguntas.
• Un video por cada tipología de problema a trabajar en el tema, donde el alumno podrá visualizar la resolución del mismo paso a paso. En algunos casos se introducirán preguntas mediante el uso de H5P para que el alumno pueda tomar decisiones sobre la resolución del problema.
• Cuestionarios en Moodle para cada uno de los temas, que tendrán que resolver una vez finalizados, para tener acceso al material de los temas posteriores.

El número de videos por tema variará en función de las distintas tipologías de problemas y los conceptos teóricos a tratar.

Al inicio de las clases, los alumnos plantearán las dudas encontradas tras la visualización de los videos si las hubiere. El alumno en clase tendrá que resolver problemas de la misma tipología que la de los problemas visualizados en casa previo a la clase. Se les permitirá trabajar en grupos para la resolución de los ejercicios. El profesor atenderá en todo momento las dudas que se planteen y tras el tiempo establecido, los propios alumnos serán quienes resuelvan los problemas en la pizarra para el resto de sus compañeros. Esta fase de introducción del aula invertida se implementará en la asignatura para el curso siguiente (2023-24) ya que será necesario realizar las grabaciones y ediciones de todos los videos además de la implementación de los cuestionarios H5P, que se realizará durante el presente curso (desde enero hasta junio de 2023).

• El propio diseño del proyecto hace que los indicadores de logro o consecución en cuanto a los videos, los test realizados en los propios videos y demás sean fáciles de medir a través de las métricas de MOODLE.
• Mediremos comparando con resultados de años anteriores en las evaluaciones continuas o en los resultados de los exámenes, si las medidas desarrolladas dentro de este PIE se han reflejado positivamente en el desempeño (notas) de los estudiantes.
• También se medirá la asistencia a las clases para ver si la nueva metodología reduce el absentismo.
• Para la obtención de la retroalimentación de los alumnos, opiniones abiertas, su visión del aprendizaje respecto a otras clases que empleen la metodología tradicional, etc. emplearemos un cuestionario tipo SEEQ (Students´ Evaluation of Educational Quality).

• Los microcontenidos digitales desarrollados serán de acceso libre por toda la comunidad educativa UPM. En general, tenemos una cuenta de Google (YouTube) para la asignatura, pero estos videos pueden subirse al repositorio institucional (si así se estima necesario) y que tengan acceso todos los miembros que formamos la UPM. Los videos llevarán incorporados cuestionarios creados utilizando H5P mediante la herramienta de Branching scenario.
• Videos de unos 5 minutos de duración máxima grabados en el plató de la escuela, siguiendo los manuales de edición y creación de material audiovisual del GATE. Se creará un video para cada una de las clases programadas explicando, en base a las diapositivas, los conceptos que se creen más importantes.
• Cuestionarios de MOODLE que hagan reflexionar al alumno sobre la documentación escrita que ha tenido que leer, sobre qué ecuaciones ha de aplicar o en qué casos debe emplear unas soluciones y otras. Los cuestionarios se diseñan para controlar el proceso de aprendizaje del alumno, así como los conceptos que va asimilando y que se consideran fundamentales para el óptimo seguimiento de la asignatura. Para verificar que los alumnos ven los vídeos, los cuestionarios llevarán asociados preguntas que se responden en el video, y que son llave para abrir los siguientes contenidos de la materia. Estos cuestionarios se superan por saturación, es decir, el alumno tiene infinitos intentos (se barajan preguntas y respuestas) para obtener un 10 sobre 10 y con ello abrir la documentación de clases posteriores.

• El material divulgativo que se pretende realizar en base a los resultados del proyecto es principalmente un artículo en revistas de impacto del Journal Citation Reports, tal y como han realizado los miembros de este PIE en proyectos anteriores.
• Asistencia al congreso Internacional sobre Aprendizaje, Innovación y Competitividad (CINAIC) que tendrá lugar previsiblemente en el año 2023 (se realiza cada dos años y la última edición ha sido en octubre de 2021).
• Elaboraremos diferentes noticias para su publicación en el Blog ePolitécnica, así como en la web de la ESTIME.
• Participaremos en las jornadas o seminarios que se organicen en el contexto de nuestra universidad.
• Elaboraremos un material divulgativo, seguramente en formato póster y trípticos, describiendo la experiencia realizada para dar difusión por las diferentes escuelas.

Se cuenta con la ayuda del GATE para el desarrollo de las herramientas H5P. Muchos de los videos a grabar se desarrollarán en el aula SAGA de la ETSIME.