Mediante este Proyecto de Innovación Educativa se quieren llevar a cabo dos experiencias docentes, para la enseñanza de la Expresión Gráfica, basadas en:

• Un Escape Room sobre Curvas Cónicas
• Un Curso de Visión Espacial

La primera de ellas es una actividad propia de Gamificación. El Curso de Visión Espacial se realizará en la plataforma Moodle empleando los recursos de gamificación disponibles en la plataforma. Por lo tanto, consideramos que ambas propuestas se corresponden con la Línea de Trabajo seleccionada de Actividades de Gamificación.

A continuación, se presenta la motivación para ambas experiencias para posteriormente describirlas en detalle.

Motivación de las metodologías propuestas

Los primeros cursos de las carreras de ingeniería suelen estar formadas por asignaturas básicas (Matemáticas, Física, Dibujo Técnico…) con una elevada carga de horas. Esto repercute en la motivación del alumno, puesto que implica poca variedad y les cuesta percibir la relación con la carrera elegida. Es por ello por lo que resulta adecuado acudir a metodologías docentes que incentiven la participación de los alumnos, entre las que se encuentran los Escape Room.

Durante el pasado verano, a partir de la asistencia a un curso del ICE, los profesores de la Unidad Docente de Expresión Gráfica de la ETSI de Caminos elaboramos un Escape Room sobre una parte de los contenidos de la asignatura (en particular, sobre el tema Geometría Plana). (El Escape Room está disponible en la plataforma ESCAPP de la Universidad). Este curso 2022/2023 se probó la metodología en uno de los grupos de la asignatura, con una buena recepción y opinión por parte de los alumnos y del profesor responsable del grupo.

Debido a esta buena acogida la Unidad Docente se propone desarrollar un nuevo Escape Room sobre otro de los temas de la asignatura, Curvas Cónicas, que también corresponde con la parte del temario, Geometría, que suele resultar más árida para los alumnos. La razón de incluir esta labor dentro del PIE es la avanzar y mejorar en la elaboración del material del Escape Room y su complejidad, para poder presentarlo en un congreso de Innovación Docente.

Otra de las dificultades de la docencia en los primeros cursos de las carreras de ingeniería es la diversidad de nivel de los estudiantes que acceden a la universidad. Esto es especialmente relevante en el caso de la Expresión Gráfica puesto que un elevado porcentaje de estudiantes no ha dado Dibujo Técnico el último curso de bachillerato e incluso existe un porcentaje de alumnos que nunca ha dado Dibujo Técnico. Esto dificulta el desarrollo de las clases, puesto que se ha de buscar un ritmo intermedio entre los alumnos más y menos preparados, pero tiene la principal consecuencia del abandono de la asignatura por parte de muchos estudiantes.

Para hacer frente a esta dificultad, los profesores de la Unidad Docente elaboramos durante el verano pasado un curso para el autoaprendizaje del Sistema Diédrico. (El Sistema Diédrico es quizás una de las partes más complicadas del temario de Expresión Gráfica y en el que los alumnos que no lo han trabajado anteriormente les cuesta mucho, puesto que es necesario una dedicación de tiempo importante para manejarse en él con soltura y al nivel que exigimos). Dicho curso consta de videos, cuestionarios y ejercicios los cuales puede seguir el estudiante de manera autónoma. Este año se ofreció a los alumnos dentro de Moodle Formación (https://moodle.upm.es/formacion/course/view.php?id=200605). La acogida del curso ha sido buena, con una participación notable (89 alumnos) aunque con un seguimiento desigual. En cualquier caso, se han recibido comentarios muy positivos sobre este curso por parte de los alumnos.  

Durante este año hemos recibido también comentarios por parte de los alumnos en los que nos solicitaban un material similar, o algún tipo de ayuda, para el tema de Vistas. Al igual que el Sistema Diédrico, es necesario haber trabajado anteriormente con piezas tridimensionales y su representación por vistas para poder seguir adecuadamente la asignatura. Es por ello por lo que los profesores de la Unidad Docente queremos desarrollar un curso de Visión Espacial, en el que se trabaje con piezas y su representación por vistas.

A diferencia del Curso del Sistema Diédrico, donde el material era más sencillo de elaborar y en el que recibimos la ayuda de un Canal de Youtube que nos permitió utilizar sus videos sobre el Sistema Diédrico (https://www.youtube.com/c/Profesordedibujo), el desarrollo del Curso de Visión Espacial, según lo hemos planteado atendiendo a las necesidades de los alumnos, exige una dedicación de tiempo mucho más importante además de ser necesario adquirir material para su elaboración. Debido a estas razones, queremos desarrollarlo como parte del PIE.

Descripción de las metodologías propuestas

Escape Room sobre Curvas Cónicas

El Escape Room se integraría como parte de la docencia del Tema Curva Cónicas, donde, a partir de una presentación por parte del profesor, se practica con ejercicios, tanto guiados por el profesor como trabajados por los alumnos en grupo o de manera individual.

Considerando la experiencia con el Escape Room sobre Geometría Plana, el nuevo Escape Room se ofrecerá como una actividad optativa por grupos fuera del horario de clase. (Se estima una dedicación superior a la hora para realizarlo cómodamente, por lo que resulta complicado incluirlo dentro de las horas de clases).   

El Escape Room estará compuesto por tres retos, cada uno de los cuales se dividirá en dos partes:

• En la primera parte los alumnos deberán resolver un acertijo típico de los Escape Room, como un puzzle o un código secreto. Mediante ese acertijo obtendrán un dato que utilizarán en la segunda parte del reto.
• La segunda parte estará constituida por un problema del Tema Curva Cónicas, en el que emplearán el dato de la primera parte y en el que tendrán que aplicar los conocimientos propios de la asignatura.

Como elemento esencial del Escape Room, se deberá seleccionar una narrativa que conecte todos los rectos y que anime a los alumnos a involucrase con la actividad. El Escape Room sobre Geometría Plana se ambientó en las películas de La Guerra de las Galaxias y los alumnos lo valoraron positivamente, por lo que se tratará de elegir una temática similar.

Para el desarrollo del Escape Room se plantean las siguientes tareas:

1. Selección de la narrativa.
2. Definición de los retos (acertijo + problema de la asignatura).
3. Elaboración del material.
4. Preparación de Escape Room en la plataforma ESCAPP.
5. Ensayo de la metodología durante el curso 22/23.
6. Aplicación de la metodología durante el curso 23/24.

Respecto a la Tarea 3, Elaboración del material, para el Escape Room sobre Geometría Plana se preparó un puzzle y un código tipo “Fancy Folding”, ambos a partir de hojas impresas, y un código morse sonoro creado con un programa de ordenador. Para el nuevo Escape Room se planeta usar otro tipo de acertijos más complejos, a poder ser con los que los alumnos puedan interactuar. Será necesario, asimismo, preparar hojas de respuesta para la resolución de los ejercicios, puesto que en la asignatura se exige la resolución gráfica de los ejercicios. (A modo de ejemplo, la siguiente carpeta contiene el material empleado en el Escape Room sobre Geometría Plana: https://short.upm.es/djja3).

Curso de Visión Espacial

El elemento principal del curso será una colección de piezas en 3D (virtuales e impresas), a partir de las cuales se plantearán tres tipos de ejercicios:

• Selecciona la vista: elegir la vista (alzado, planta o perfil) de una pieza dada.
• Encuentra el error: identificar, para una pieza dada, el error en una vista dada.
• Dibuja la vista: dibujar la vista indicada para una pieza dada.

Las piezas se facilitarán al alumno mediante objetos 3D (archivos de extensión .obj; como por ejemplo: https://short.upm.es/lup2b) los cuales pueden visualizarse mediante el Visor 3D de Windows o, en el caso de que no esté instalado, mediante un visor online como https://3dviewer.net/. Estos visores permiten rotar la pieza a discreción y, por lo tanto, posicionarla para obtener las vistas, ayudándoles en la resolución de los ejercicios y en la práctica de la visión espacial.

Consideramos muy importante la definición de la colección de piezas, de tal forma que su dificultad sea progresiva y permita introducir al alumno poco a poco en las dificultades típicas de la representación de piezas. Posteriormente será necesario crear, en un programa de CAD, los modelos 3D de las piezas que se facilitarán a los alumnos y transformarlos a archivos .obj. Además, se quiere disponer de una colección de todas las piezas impresa en 3D, de tal forma que el alumno que lo solicite, en una tutoría, pueda trabajar con la pieza real.

Se preparará un video introductorio sobre la representación de piezas por vistas, de tal forma que el alumno que nunca lo haya visto pueda entender su funcionamiento y luego practicar con las piezas 3D y los ejercicios. (La parte teórica de la representación por vistas de piezas es muy sencilla, estando la dificultad en el trabajo posterior, por lo que consideramos suficiente un video introductorio).

Para el desarrollo del curso de Visión Espacial se plantean las siguientes tareas:

1. Preparación de video introductorio.
2. Definición de piezas.
3. Elaboración de ejercicios.
4. Generación de piezas en modelos virtuales.
5. Impresión de las piezas en 3D.
6. Preparación del curso en Moodle Formación.
7. Seguimiento de la actividad de los alumnos.

Dentro de Moodle Formación el curso se gamificará, mediante las herramientas disponibles en la plataforma de tele-enseñanza.  En el Curso de Diédrica ya se emplearon elementos de gamificación como los Estado de finalización de actividad y curso, para motivar el trabajo autónomo del alumno. A partir de la experiencia del Curso de Diédrica, se potenciará esta gamificación (con Badges y recursos huérfanos) con el objetivo de incentivar que los alumnos completen el curso. 

El objetivo fundamental del Proyecto de Innovación es desarrollar dos experiencias docentes que faciliten el proceso de enseñanza-aprendizaje en la asignatura de Expresión Gráfica, con una especial atención a los alumnos con una menor preparación. De manera concreta se pretende:

• Elaborar el material necesario que permita desarrollar las experiencias.  
• Posibilitar que un grupo de estudiantes realice cada una de las experiencias.
• Evaluar la incidencia de las experiencias en el proceso de enseñanza-aprendizaje.
• Divulgar la experiencia desarrollada en un congreso o jornada de Innovación Docente.

Teniendo en cuenta los objetivos resaltados en las bases de la convocatoria, este Proyecto de Innovación pretende: 

• 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 y diversidad de nivelación.
• Contribuir a la mejora de los sistemas de evaluación progresiva, alineados con la incorporación de metodología activas de aprendizaje.
• Uso de recursos tecnológicos de carácter innovador que permitan mejorar su diversidad, accesibilidad y transferencia a la comunidad educativa.
• Elaborar y usar microcontenidos digitales, para colectivos y fines diversos, como pueda ser al aprendizaje autónomo y flexible en grado y máster.

De estos objetivos destaca el primero de ellos en relación con el Curso de Visión Espacial puesto que el objetivo de este curso es ayudar a los alumnos con más dificultad y que acceden a la carrera con una peor preparación. También relacionados con el Curso de Visión Espacial son el tercer y cuarto objetivos, al emplear modelos virtuales y creación de contenido para el aprendizaje autónomo. El segundo de estos objetivos se relaciona directamente con la experiencia del Escape Room, al tratarse de una metodología activa que motiva el aprendizaje.

El Escape Room pretende mejorar los resultados de los alumnos en la parte del temario que les resulta más árida (Geometría) mediante una metodología atractiva para ellos y que los lleve a una mayor implicación y trabajo. Así mismo, la posibilidad de enfrentarse a problemas propios de la asignatura, pero con un planteamiento menos académico, puede despertar en ellos más interés por la materia.  

La razón principal del Curso de Visión Espacial es reducir las dificultades de los alumnos que tienen una menor (o nula) experiencia en la asignatura de Expresión Gráfica, por lo que se espera con ello reducir las tasas de abandono de la asignatura.

Considerando las experiencias con el Escape Room de Geometría y el Curso del Sistema Diédrico, tenemos plena confianza en la utilidad de las experiencias docentes propuestas. Podemos destacar, asimismo, otros PIE (IE1617.0405, IE1718.0412 o IE22.0401) en los que el material elaborado se ha integrado plenamente en la docencia, como el material de IE1617.0405, el cual se utilizó durante el confinamiento provocado por la pandemia y ha hecho que se “Invierta” definitivamente una parte del temario de la asignatura de Diseño Gráfico, o el de IE1718.0412, que se emplea todos los años en las asignaturas de Túneles y Túneles y Obras Subterráneas y que incluso este año se ofrece ya como una actividad acreditable.

El proyecto se desarrollará mediante las siguientes 4 acciones:

Acción 1. Elaboración del Escape Room

Esta acción implica las siguientes tareas:

1. Selección de la narrativa.
2. Definición de los retos.
3. Elaboración del material.
4. Preparación de Escape Room en la plataforma ESCAPP.
5. Ensayo de la metodología durante el curso 22/23
6. Aplicación de la metodología durante el curso 23/24.

Acción 2. Elaboración de curso de Visión Espacial

Esta acción implica las siguientes tareas:

1. Preparación de video introductorio.
2. Definición de piezas.
3. Elaboración de ejercicios.
4. Generación de piezas en modelos virtuales.
5. Impresión de las piezas en 3D.
6. Preparación del curso en Moodle Formación.
7. Seguimiento de la actividad de los alumnos.

Acción 3. Difusión de los resultados

Como se describe en el Apto. Material Divulgativo se han previsto las siguientes tareas para difundir el proyecto:

1. Presentación del trabajo en un congreso de innovación docente.
2. Presentación del proyecto en página web.
3. Difusión del proyecto en redes sociales.

Acción 4. Elaboración de memoria final del proyecto

En esta fase se elaborará la memoria final del PIE de acuerdo con las bases de la convocatoria.

La siguiente tabla muestra estas Acciones con las tareas que las componen, así como los miembros del equipo de trabajo que desarrollarán cada una de ellas.

Miembros del equipo:

Jesús Alonso Trigueros (JAT); Antonio Arcos Álvarez (AAA); Abdelali Zariohi Boutaleb (AZB); Miguel Ángel Fernández Centeno (MAFC); Ángela Moreno Bazán (AMB); Salvador Senent Domínguez (SSD).

Para comprobar la evolución del proyecto y realizar el seguimiento se han establecido un calendario y una serie de hitos. Será el coordinador el encargado de verificar el cumplimiento de los hitos y realizar el seguimiento de las tareas. (Al ser todos los miembros del equipo de la misma Unidad Docente y compartir el mismo espacio de trabajo, no se espera ninguna dificultad en la coordinación del proyecto ni se considera necesario establecer reuniones a priori.)

El calendario previsto es el siguiente:

Los hitos previstos para verificar el cumplimiento del cronograma son los siguientes:

• Hito 1. Fecha: 28/02/2023. Resultado: Documento con la descripción de los retos del Escape Room.
• Hito 2. Fecha: 19/06/2023. Resultado: Escape Room preparado en la plataforma ESCAPP.
• Hito 3. Fecha: 28/04/2023. Resultado: Video introductorio del Curso de Visión Espacial.
• Hito 4. Fecha: 31/04/2023. Resultado: Colección de bocetos de piezas.
• Hito 5. Fecha: 19/06/2023. Resultado: Colección de piezas en formato virtual.
• Hito 6. Fecha: 17/07/2023. Resultado: Preparación del Curso de Visión Espacial en Moodle Formación.

Se ha decido establecer como Hitos no todos los resultados del PIE si no aquellos elementos clave que aseguran la realización del proyecto y que, a la vista de las experiencias previas, resultan más complejos y se deben asegurar.   

Para valorar ambas experiencias se realizarán cuestionarios de satisfacción tanto a los alumnos como a los profesores. El Curso de Visión Espacial incluirá test tipo de visión espacial (DAT:SR, MRT -Mental Rotation Test-), al inicio y finalización del mismo, con el objetivo de valorar el aprendizaje producido. 

El material resultante del proyecto será:

Escape Room sobre Cónicas, el cual quedará disponible en la plataforma ESCAPP para toda la UPM. También se facilitará, junto con el Escape Room de Geometría Plana, en alguno de los repositorios online existentes, como https://www.breakoutedu.com/ o http://www.school-break.eu/escape-rooms-2?tx_category=spa. (El material accesorio se facilitará mediante la cuenta de Google de la Unidad Docente).

El Curso de Visión Espacial quedará disponible en la plataforma de Moodle-Formación. Se quiere difundir el curso, tanto a nivel UPM como a nivel preuniversitario. Para ello se facilitará su acceso libre mediante la página web de la Unidad Docente o mediante la página web de https://www.profesordedibujo.com (enfocada a estudiantes preuniversitarios y con quien se colaboró para el curso de Diédrica).

Se han previsto tres actividades para dar a conocer el Proyecto de Innovación:

1. Presentación del trabajo en un congreso o jornada de Innovación Educativa. Uno de los objetivos del proyecto es realizar una publicación sobre Escape Rooms en un congreso o jornada sobre Innovación Docente. A este respecto, se cuenta con experiencia en este tipo de publicaciones. Así, los anteriores proyectos desarrollados por los miembros del equipo han dado lugar a publicaciones (http://dx.doi.org/10.26754/CINAIC.2017.000001_030; http://dx.doi.org/10.21125/iceri.2018.1069; http://dx.doi.org/10.26754/CINAIC.2019.0066). Al desarrollarse el proyecto durante el año 2023, año impar, se espera poder presentarlo en el congreso CINAIC 2023.
2. Presentación en la página web de la Unidad Docente. La Unidad Docente de Expresión Gráfica de la ETIS de Caminos dispone de un espacio dentro del sitio web de la Escuela (http://www2.caminos.upm.es/Departamentos/imt/Expresion_grafica/UD_EG_Portada.html). Se incluirá información sobre el Proyecto de Innovación, mostrando el material elaborado y los resultados obtenidos, de un modo similar al realizado en el proyecto IE1617.0405 (ver “Proyecto de Innovación Educativa. Aula Invertida en la ITAO” en la sección CAD/BIM de la citada página web).  
3. Difusión del proyecto a través de redes sociales. Varios de los profesores que participan en el proyecto disponen de perfil en LinkedIn, en los que se incluirán una entrada con el Proyecto de Innovación.

Además de lo anterior, y como se ha realizado en los años previos, se estará abierto a participar en seminarios o jornadas de intercambio que se organicen en el contexto de nuestra universidad, ya sea durante la realización del Proyecto o en años posteriores.

No se han previsto colaboraciones para la realización del proyecto.