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Ficha Proyecto I.E. 2022-2023



PIONERA: Proyecto de Innovación Orientado a una Nueva Educación basada en Retos para Alumnos

Coordinador(a): ELENA ROIBAS MILLAN
Co-coordinador(a): MIKEL OGUETA GUTIERREZ
Centro: E.I. AERONAUTICA Y DEL ESPACIO
Nivel: Nivel 1. Proyectos promovidos por los Grupos de Innovación Educativa (GIEs)
Código: IE23.1405
memoria >>
Línea: E3. Aprendizaje Basado en Retos - Design Thinking
Miembros de la comunidad UPM que lo componen
Nombre y apellidos Centro Plaza *
ALEJANDRO MARTINEZ CAVA AGUILAR E.I. AERONAUTICA Y DEL ESPACIO L.D. PRF.AYUD.DOCTOR
ANGEL PEDRO SANZ ANDRES E.I. AERONAUTICA Y DEL ESPACIO CATEDRÁTICO UNIVERSIDAD
DANIEL ALFONSO CORCUERA E.I. AERONAUTICA Y DEL ESPACIO L.D. AYUDANTE
MARIA ELENA LOPEZ NUÑEZ E.I. AERONAUTICA Y DEL ESPACIO L.D. PRF.AYUD.DOCTOR
ELENA ROIBAS MILLAN E.I. AERONAUTICA Y DEL ESPACIO L.D. PRF.CONTR.DOCT.
JUAN ANDRES CARDENAS RONDON E.I. AERONAUTICA Y DEL ESPACIO L.D. AYUDANTE
JAVIER PEREZ ALVAREZ E.I. AERONAUTICA Y DEL ESPACIO TITULAR UNIVERSIDAD
JOSE MIGUEL ALVAREZ ROMERO Centro fuera de la UPM OTROS UPM
MIKEL OGUETA GUTIERREZ E.I. AERONAUTICA Y DEL ESPACIO L.D. PRF.CONTR.DOCT.
OMAR GOMEZ ORTEGA E.I. AERONAUTICA Y DEL ESPACIO L.D. AYUDANTE
RAUL MANZANARES BERCIAL E.I. AERONAUTICA Y DEL ESPACIO L.D. AYUDANTE
SEBASTIAN NICOLAS FRANCHINI LONGHI E.I. AERONAUTICA Y DEL ESPACIO TITULAR UNIVERSIDAD
SANTIAGO PINDADO CARRION E.I. AERONAUTICA Y DEL ESPACIO CATEDRÁTICO UNIVERSIDAD
SERGIO MARIN COCA E.I. AERONAUTICA Y DEL ESPACIO L.D. AYUDANTE
* La plaza que se muestra corresponde a la ocupada en el momento de la convocatoria
(para PDI/PAS de la UPM, en el resto de casos no se especifica).
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

En líneas generales, este Proyecto de Innovación Educativa está destinado a que los estudiantes adquieran conocimientos y habilidades multidisciplinares a través del juego y a través del enfrentamiento directo a problemas y retos, para los cuales es necesario buscar una solución creativa. El objetivo principal es fomentar la motivación de los estudiantes y, por tanto, es necesario enfocar el proceso de enseñanza y evaluación hacia la consecución de este objetivo. En este contexto, se plantea emplear una combinación de dos metodologías de innovación docente:

  • Aprendizaje Basado en Retos (CBL, Challenge Based Learning): Esta metodología docente busca formar a los estudiantes para desarrollar competencias y habilidades que les preparen para enfrentar problemas contextualizados en ambientes complejos, inciertos y con posibilidades ilimitadas. En líneas generales, el CBL consiste en que los estudiantes busquen una solución real a un problema planteado, real, relevante y relacionado con su entorno. Los estudiantes deben resolver estos problemas involucrándose de manera activa en el proceso de búsqueda de soluciones, desarrollando una actitud crítica y reflexiva y haciéndose líderes de su propio proceso de aprendizaje. De esta manera, el profesor actúa como guía, siendo la figura que los acompaña a medida que van superando los retos. Si este proceso se combina además con técnicas como el Design Thinking, se incluye un componente de creatividad en la búsqueda de estas soluciones. El Design thinking permite dar importancia a aspectos como la colaboración, la experimentación y el concepto de prueba y error, como procesos dentro del análisis creativo de soluciones a un problema o necesidad dado. En los estudiantes de ingeniería aeroespacial esto requiere, además, buscar un enfoque multidisciplinar, dado que las soluciones a muchos problemas de la ingeniería requieren la combinación de diferentes disciplinas (materias y/o asignaturas). Combinar el uso de CBL con técnicas como el Design Thinking es de mucho interés en este tipo de estudiantes, ya que la búsqueda de soluciones a los problemas reales de la ingeniería requiere, además, abordar el proceso de una forma creativa.
  • Actividades de Gamificación: El uso de juegos como herramienta de aprendizaje y evaluación de competencias resulta prometedor para incentivar la motivación de los estudiantes y su interés y compromiso con respecto a las diferentes asignaturas. Los estudiantes hoy en día son nativos digitales y tienen un gran interés por el uso de este tipo de herramientas, por lo que gamificar aspectos de la docencia universitaria puede contribuir muy positivamente a despertar su interés por el aprendizaje. Además de motivar a los estudiantes a participar en diferentes actividades solo por el placer de jugar, o por tener la posibilidad de ganar, el empleo de juegos en el aula tiene el potencial de servir para mejorar habilidades tales como la resolución de problemas, la colaboración o la comunicación.

Este Proyecto de Innovación Educativa pretende desarrollar una línea de trabajo que realizan muchos profesores del Grupo de Innovación Educativa INNAERO (Grupo de Innovación Educativa en Ingeniería Aeroespacial) en las titulaciones de Máster Universitario en Sistemas Espaciales (MUSE), Grado en Gestión y Operaciones del Transporte Aéreo (GyOTA) y Grado en Ingeniería Aeroespacial (GIA). Ejemplos de este tipo de iniciativas han sido publicados con anterioridad tanto en congresos internacionales como en revistas indexadas:

  • J.L Pérez-Benedito, J. Pérez-Álvarez, M.J. Casati. PBL in the Teaching of Design in Aeronautical Engineering: Application and Evolution of a Consolidated Methodology. Int. J. Eng. Ed., Vol. 31 (1B), pp. 199-208, 2015.
  • Garcia, B. Torres, E. Roibás, I. Torralbo, J. Cubas, F. Sorribes, et al., Conceptual design of the union Lian-Hé university satellite using IDR / UPM CDF, in: CDF 7th Int. Conf. Syst. Concurr. Eng. Sp. Appl., 2016.
  • S. Pindado, E. Roibás-Millán, J. Cubas et al. The UPMSat-2 Satellite: and academic project within aerospace engineering education, in: 2nd Annual Int. Conf. on Eng. Education & Teaching. Athens, Greece, 2017.
  • E. Roibás-Millán, A. Alonso-Moragón, A. Jiménez-Mateos, S. Pindado, Testing solar panels for small-size satellites: the UPMSAT-2 mission, Meas. Sci. Technol. 28 (2017) 115801 (12 pp). DOI: 10.1088/1361-6501/aa85fc
  • E. Roibás-Millán, F. Sorribes-Palmer, M. Chimeno-Manguán, The MEOW lunar project for education and science based on concurrent engineering approach, Acta Astronaut. 148 (2018) 111–120. DOI:10.1016/j.actaastro.2018.04.047.
  • S. Pindado, J. Cubas, E. Roibás-Millán, F. Sorribes-Palmer, Project-based learning applied to spacecraft power systems: a long-term engineering and educational program at UPM University, CEAS Sp. J. 10 (2018) 307–323. DOI:10.1007/s12567-018-0200-1.
  • E. Roibás-Millán, F. Sorribes-Palmer, M. Chimeno-Manguán, J. Cubas, S. Pindado, The Spanish contribution to the 1st ESA academy’s concurrent engineering challenge: design of the moon explorer and observer of water-ice (MEOW) mission, in: 8th Int. Work. Syst. Concurr. Eng. Sp. Appl. (SECESA 2018), Glasgow. United Kingdom, 2018.
  • J.B. Ballesteros, J.M. Alvarez, P. Arcenillas, E. Roibás, J. Cubas, S. Pindado, CDF as a tool for space engineering master’s student collaboration and concurrent design learning, in: 8th Int. Work. Syst. Concurr. Eng. Sp. Appl. (SECESA 2018), Glasgow. United Kingdom, 2018.
  • Porras-Hermoso, S. Pindado, J. Cubas, Lithium-ion battery performance modeling based on the energy discharge level, Meas. Sci. Technol. 29 (2018) 1–6. DOI:10.1088/1361-6501/aae231.
  • E. Rodríguez-Rojo, S. Pindado, J. Cubas, J. Piqueras-Carreño, UPMSat-2 ACDS magnetic sensors test campaign, Measurement. Vol 131 (2019) 534–545. DOI:10.1016/j.measurement.2018.08.069.
  • J.M. Alvarez Romero, E. Roibas-Millan, S. Pindado, J. Pérez-Álvarez, A. Sanz-Andrés. UPMSAT-2 Communications System Design, Integration and Testing, within MUSE (Master in Space Systems) Academic Plan, in: 4th Annual Int. Conf. Eng. Education & Teaching. Athens, Greece, 2019.

Si bien hasta ahora las metodologías docentes aplicadas por el profesorado perteneciente al GIE han sido Aprendizaje Basado en Proyectos (PBL, Project Based Learning) y Aprendizaje Basado en Investigación (RBL, Research Based Learning), los docentes de estas asignaturas consideran que existen dos puntos fundamentales de mejora, en los cuáles se fundamenta esta propuesta de Proyecto de Innovación Educativa:

  • Extender la aplicación de las técnicas de innovación docente más allá del proceso de aprendizaje en el aula. Es decir, se pretende aplicar innovación docente de forma significativa también en el proceso de evaluación de las asignaturas. De este modo, el estudiante no solo realiza un proyecto (o investigación) concreto y es evaluado por el resultado obtenido, si no que todo el proceso es tenido en cuenta para la evaluación de competencias y resultados de aprendizaje. De este modo, aplicar CBL y actividades de gamificación posibilita que los estudiantes desarrollen tanto sus retos individuales como los retos globales del equipo de trabajo en el que participan, y sean evaluados durante todo el proceso con un sistema de recompensas en base a los objetivos que han conseguido. La gamificación se puede emplear también para articular los retos (challenges) en base a sistema de competición por la búsqueda de las mejores soluciones y para evaluar directamente las competencias que han adquirido, utilizando herramientas como Kahoot, Wooclap, Plikers, FlipQuiz, Socrative, etc.
  • Incentivar la creatividad de los estudiantes. Durante el desarrollo de las iniciativas anteriores se ha observado que, en general, los estudiantes no enfocan los proyectos o investigaciones realizadas de forma creativa. Es decir, las soluciones que buscan son en muchos casos soluciones prácticas y estancas, y no se basan en el proceso de prueba y error.

Por tanto, en este Proyecto de Innovación Educativa se pretende desarrollar una serie de experiencias que estén basadas en las siguientes características:

  • Desarrollo de un reto concreto, que se enmarque en el contexto de una asignatura particular, pero que permita al estudiante buscar puntos de unión con otras materias.
  • Plantear el reto de forma que los estudiantes transiten un proceso de (i) descubrimiento de las necesidades que el reto plantea; (ii) interpretación de sus conclusiones sobre estas necesidades; (iii) ideación de soluciones creativas con respecto al reto; (iv) experimentación mediante la presentación las soluciones ideadas; y (v) evaluación de las necesidades de evolución de la solución desarrollada.
  • Desarrollar todos los procesos docentes y de evaluación de manera que incluyan actividades con elementos de competición, cooperación, exploración y narración.
  • Incorporar principios de deseo, incentivo, reto, realización, recompensas y realimentación.

Las experiencias que se pretende llevar a cabo se detallan a continuación:

Experiencia 1: Challenge de Diseño Concurrente de CubeSats

Este Challenge pretende iniciar a los estudiantes de Ingeniería Aeroespacial en el Diseño Concurrente de misiones espaciales. Las misiones espaciales tienen como característica común que todas las disciplinas involucradas (análisis de misión, diseño de subsistemas, etc) están interrelacionadas, con un grado de acoplamiento que es, en general, complejo. Durante las primeras fases del diseño de una misión espacial, los ingenieros de sistemas deben ser capaces de analizar una gran cantidad de opciones y soluciones de diseño diferentes que deben ser sintetizadas, comparadas y analizadas antes de seleccionar la que mejor se ajuste a los objetivos de la misión. Una de las técnicas más novedosas empleadas con este objetivo es la Ingeniería Concurrente (o Diseño Concurrente), una técnica de diseño paralelizado que pretende sustituir al concepto tradicional de diseño secuencial.

Se propone aplicar esta experiencia a los estudiantes de la asignatura de Ingeniería de Sistemas y Gestión de Proyectos, de primer curso del Máster Universitario en Sistemas Espaciales (MUSE, ETSIAE). La propuesta concreta consiste en clasificar a los estudiantes en diferentes grupos de trabajo y proponerles el reto de diseñar preliminarmente un CubeSat, cuyos objetivos de misión y requisitos son idénticos para todos los equipos participantes.

El challenge completo se realizará en, aproximadamente, cuatro semanas del curso (unas 16-20 horas). El objetivo será realizar tres iteraciones del diseño hasta llegar a la solución más novedosa y óptima en términos de masa, potencia, costes y capacidad para cumplir con los objetivos de la misión (performances). Después de cada iteración del diseño, los estudiantes deben presentar la solución alcanzada, las consideraciones, cálculos y análisis empleados, así como la lista de puntos abiertos para próximas iteraciones.

Se empleará un sistema de puntuación y recompensas en función de los resultados alcanzados, que se desglosará en una serie de categorías: diseño de subsistemas (mejor-peor diseño), propuesta más novedosa, mejor propuesta en términos de masa/potencia, mejor propuesta en términos de coste, etc. De este modo, cada equipo obtendrá puntuaciones en cada iteración, incentivando la optimización de sus resultados de cara a la siguiente iteración de diseño.

La evaluación de la tarea será en base a las puntuaciones obtenidas en cada iteración, de modo que se pongan de manifiesto las diferencias, puntos fuertes y debilidades de cada diseño propuesto.

Experiencia 2: Gamificación y retos para el estudio de los Anexos Técnicos del Convenio de Chicago.

La asignatura Ingeniería del Transporte Aéreo, del Grado en Ingeniería Aeroespacial (GIA) trata, entre otros aspectos, de formar a los estudiantes sobre el contenido, aplicación e implicaciones de los Anexos Técnicos del Convenio de Aviación Civil Internacional (OACI, 1948). En general, se ha observado que los estudiantes no asimilan bien este tipo de información de tipo técnico y legislativo, por estar formada por documentación extensa y compleja que dificulta la compresión de las implicaciones reales que esta legislación tiene en el sector del transporte aéreo. 

La forma de presentación de contenidos y el modo de evaluación tradicional, basada en lecciones de tipo magistral y exámenes escritos de evaluación de conocimientos, resulta poco práctica en estos casos. Por tanto, se propone articular la docencia de esta parte de la asignatura, que se imparte en los meses de septiembre y octubre, en el planteamiento de un reto-juego a los estudiantes.

La experiencia se aplicará a los estudiantes de dos grupos diferentes, pertenecientes a las especialidades de Aeropuertos y Transporte Aéreo (ATA) y Navegación y Sistemas Aeroespaciales (NSA). Los estudiantes serán divididos en grupos y se les planteará como reto la lectura y comprensión de uno de los 19 Anexos Técnicos del Convenio. Cada equipo debe ser capaz de esquematizar y sintetizar los aspectos fundamentales y razonar cómo intervienen en el funcionamiento actual del transporte aéreo comercial internacional.

Cada equipo debe preparar una presentación oral, de unos 15 minutos de duración, en la que exponga de forma novedosa los contenidos de su Anexo Técnico y preparar un cuestionario interactivo (empleando Kahoot, Wooclap, Plikers, etc) que se realizará por la totalidad del alumnado de la asignatura en tiempo real.

De este modo, se evaluará a los estudiantes mediante un sistema de puntuaciones que incluirá aspectos como la calidad técnica del análisis realizado, la claridad en la exposición de contenidos, la calidad de la presentación (si ha sido atractiva, novedosa), etc. Además, los cuestionarios interactivos serán realizados por todos los estudiantes, ordenando a los mismos en un ranking de mayor a menor puntuación (de “experto” a “novato”). La evaluación de esta parte de la asignatura será, por tanto, una combinación de las puntuaciones obtenidas en las diferentes categorías.

Experiencia 3: Challenge de generación y parametrización de conjuntos.

La metodología actual de diseño de estructuras destinadas a misiones espaciales implica disponer desde el inicio de la gestación de la misión de una cantidad elevada de información, que se traduce en un gran número de parámetros de diseño y especificaciones. Alcanzar un diseño final implica realizar continuas modificaciones del diseño que suponen un impacto significativo en el proyecto y en el resto de las disciplinas que intervienen. Por tanto, uno de los principales retos en las actividades relacionadas con el diseño mecánico de sistemas espaciales es ser capaz de controlar y flexibilizar los cambios de diseño de forma rápida, eficaz y efectiva.

Por este motivo, las metodologías de diseño mecánico orientado a la fabricación e integración (DOF y DOI) han adquirido una gran relevancia. Estas técnicas permiten generar alternativas de diseño por medio de la aplicación sistemática e inteligente de especificaciones que permiten, tanto evaluar alternativas de diseño, como generar un diseño final.

Para formar a los estudiantes en estas técnicas, se plantea la realización de un challenge en la asignatura de Ingeniería gráfica para diseño mecánico aeroespacial, del Máster Universitario en Sistemas Espaciales (MUSE). Para su realización se dividirá a los estudiantes en diferentes equipos, proporcionándoles un conjunto de especificaciones y requisitos de diseño que deben resolver. Tendrán que ser capaces de generar y parametrizar conjuntos (formados por modelos mecánicos en 3D), por medio de la programación de reglas y leyes de diseño que permitan la generación, modificación e integración de la geometría. Además, deberán programar una interfaz de usuario que facilite la generación de la información y que elimine en los usuarios la dependencia del conocimiento de las aplicaciones específicas usadas para el desarrollo del estudio (CATIA, Matlab, Python, etc).

Los dos objetivos que deben cumplirse son los siguientes: (i) disponer de alternativas de diseño desde las fases iniciales del proyecto, de modo que sea posible evaluar la viabilidad de las mismas y generar una amplia batería de datos que puedan, además, ser empleada en otras disciplinas del proyecto; y (ii) realizar un configurador de plataforma para que cualquier agente externo disponga de la información necesaria para implementar sus equipos y/o experimentos.

Cada grupo de trabajo, adecuadamente seleccionado para buscar un equilibrio de aptitudes y competencias, realizará el mismo proyectos o proyectos diferentes del mismo nivel.

La forma de evaluación tendrá como germen el aprendizaje basado en proyectos (PBL) pero de manera competitiva, mediante experiencias significativas y lúdicas con la intención de aumentar la motivación y, por tanto, el interés y el compromiso de los estudiantes (gamificación). Esta metodología será aplicada de tal forma que los avances en los trabajos, a modo de resultados, serán expuestos y presentados por los equipos de forma periódica para que todos y, por medio de actividades competitivas, realicen mejoras en sus trabajos

Además, se establecerán compensaciones a los mejores resultados en forma de premios relacionados con la asignatura (construcción de modelos 3D para los miembros del grupo, divulgación del trabajo, posters, etc.) pero que, en ningún caso deberían afectar a la nota final en la asignatura.

Experiencia 4: Gamificación en el entorno de las asignaturas de Aerodinámica.

Las asignaturas en las que se imparte docencia en el área de aerodinámica (Aerodinámica, del Grado en Ingeniería Aeroespacial, Aerodinámica y Mecánica del Vuelo II, del Grado en Gestión y Operaciones del Transporte Aéreo) tienen una gran componente de resolución de problemas. Las asignaturas están basadas actualmente en métodos docentes clásicos: lecciones magistrales y resolución de problemas en clase, para que los estudiantes apliquen los conocimientos teóricos adquiridos. Sin embargo, se ha observado que algunos estudiantes muestran dificultades para abordar los problemas, a pesar de que prácticamente la mitad de la docencia se asigna a este tipo de clases. Por tanto, se quiere dotar a la resolución de problemas de un marco más amplio, basándose en la gamificación.

De este modo, y para algún tema de cada asignatura (cada una de ellas se divide en 7 temas, aproximadamente), se plantea enfocar la resolución de problemas en un entorno de gamificación. Para ello, y basándose en la plataforma Moodle (aunque también aprovechando otras herramientas como Kahoot/Wooclap), se pretende plantear problemas con los que vayan progresando en el “juego”. El alumnado deberá resolver los problemas, y según vayan avanzando en la resolución de los mismos, irán obteniendo premios y desbloqueando niveles.

El planteamiento quiere ser lo más abierto posible, para abarcar tanto problemas analíticos como numéricos, que se resuelvan con algún lenguaje de programación (Matlab, Python u otros). Al ser la resolución de problemas el propio objetivo del juego, la evaluación se basará en los propios resultados obtenidos por el alumnado durante el proceso, transformando los premios y niveles alcanzados en calificaciones, que se podrán incorporar a la evaluación de las asignaturas. El objetivo es la estimulación del aprendizaje de la asignatura, tanto en su parte teórica como en la aplicada (problemas).

Experiencia 5: Gamificación y retos para el estudio de sistemas de potencia.

La asignatura de Generación y Gestión de Potencia Eléctrica está caracterizada por basarse su desarrollo y evaluación en la realización de diversos proyectos grupales. Dichos proyectos, hasta la fecha, han sido realizados por los estudiantes fuera del aula, donde se impartía la teoría y se resolvían las dudas que iban surgiendo. En los últimos años, se ha detectado una ausencia de motivación de cierto sector del alumnado, que ha causado un desequilibrio de la carga de trabajo dentro de los grupos. Ello, unido al desarrollo de los proyectos mayormente fuera del aula hace difícil el desarrollo de un sistema de evaluación que valore correctamente las competencias adquiridas.

Por ello, se pretende mejorar la motivación de los alumnos, tanto en las clases teóricas como en el desarrollo de los proyectos, mediante el desarrollo de actividades competitivas en grupos reducidos, así como fomentar la presión de grupo para el mejor reparto de responsabilidades y de carga de trabajo dentro del mismo.

El planteamiento consiste en la división del aula en grupos de 3-4 personas, siendo los logros obtenidos compartidos por todo el grupo. En todos los casos, se fomentará el formato concurso. Los grupos dispondrán de un nombre a elección de los integrantes y cada actividad desarrollada mediante este formato conllevará la obtención de recompensas (tanto para cada actividad de forma individual como para el conjunto de la asignatura). Para cada actividad se ofrecerá una recompensa material de escasa cuantía (p. ej.: una bolsa de galletas), que obtendrá el grupo con mejor rendimiento. Cada actividad asignará a cada grupo una puntuación, estableciéndose un ranking en base al cual al finalizar la asignatura se ofrecerá una recompensa en forma de nota al grupo/grupos con mejor rendimiento global. Para las clases teóricas, se plantea el desarrollo tras/durante la clase magistral de test tipo Kahoot/Wooclap.

Para el desarrollo de trabajos prácticos se plantea el formato “reto”, mediante el cual se propone un problema (p. ej: modelización de un sistema fotovoltaico), con una serie de objetivos. Cada consecución de un objetivo tiene asociada una puntuación máxima, que obtiene el grupo que primero demuestre haberlo alcanzado, siendo la puntuación otorgada descendiente en función del orden de consecución del objetivo. La evaluación del trabajo práctico tendrá en cuenta la puntuación obtenida por el grupo.

La evaluación de la asignatura se basa, en gran parte, en los resultados obtenidos en el proceso, pudiéndose incorporar a la evaluación de la asignatura los resultados de las actividades de gamificación.

OBJETIVOS DEL PROYECTO

Los objetivos generales del proyecto se pueden clasificar en dos grupos, atendiendo a dos factores principales: (i) objetivos relativos a la consecución de los objetivos planteados por el grupo de profesores implicados en las experiencias; y (ii) objetivos relativos a la adquisición de competencias por parte de los estudiantes participantes.

Dentro del primer grupo, se consideran los siguientes objetivos:

Objetivo 1: Centrar el aprendizaje en el estudiante, de manera que sean estos los que lideren su proceso de aprendizaje guiados (pero no liderados) por el profesorado. Se dará prioridad al trabajo individual y en grupo de los estudiantes frente a métodos docentes clásicos como la lección magistral.

Objetivo 2: Centrar el proceso de evaluación de competencias y resultados de aprendizaje en el uso de actividades gamificadas. Se pretende definir elementos y mecánicas de juego para su uso en el aula, de modo que se logre mantener a los estudiantes motivados a lo largo de las diferentes actividades, y que tendrán como reto avanzar de una forma amena y lúdica en los procesos de aprendizaje.

En cuanto a los objetivos destinados a adquirir competencias generales por parte de los estudiantes, se consideran los siguientes:

Objetivo 3: Que los estudiantes sean capaces de encontrar recursos fuera de la disciplina y el entorno de trabajo en sí.

Objetivo 4: Que los estudiantes sean capaces de adquirir los conocimientos y competencias propias de las asignaturas de los programas de ingeniería aeroespacial mediante el desarrollo de soluciones creativas, pensamiento crítico y juegos. Estos últimos entendidos como procesos cognitivos de aprendizaje, diversión e inmersión en un problema dado.

CONTRIBUCIÓN A LA MEJORA DE LA CALIDAD

El uso de técnicas como el Aprendizaje Basado en Retos y el Design Thinking permite a los estudiantes aprender a enfrentarse a diferentes tipos de problemas de ingeniería reales, que se fundamentan en encontrar soluciones innovadoras para resolver los problemas del mundo actual. Desde este punto de vista, los procesos de aprendizaje y las actividades realizadas en el aula se enfocan, no solo en adquirir el conocimiento necesario para su futuro profesional, si no también en adquirir habilidades específicas como:

  • Creatividad y pensamiento crítico.
  • Visión multidisciplinar, rompiendo con la estanqueidad de los contenidos adscritos a una materia concreta.
  • Trabajo cooperativo y colaborativo para lograr un objetivo común.
  • Desarrollo de habilidades como la empatía, la resolución de problemas o la comunicación.

De ese modo, la formación que se les proporciona a los estudiantes es más amplia, no centrándose únicamente en que estos adquieran un alto nivel de conocimientos teóricos. Se centra de igual modo en ayudarles a adquirir (i) habilidades de adaptación, muy demandadas en el contexto actual de constante cambio tecnológico; (ii) creatividad, ya que es este factor lo que permite al ingeniero aplicar los conocimientos de manera nueva e innovadora; y (iii) liderazgo, de modo que sean capaces de trabajar para, con y a cargo de gente.

Por otro lado, el uso de gamificación puede contribuir de manera muy positiva a los resultados académicos. El juego es una herramienta de aprendizaje que permite aprender de forma gradual, en fases, a resolver problemas complejos, descomponiéndolos en acciones más básicas que pueden ser practicadas hasta la perfección. Además, disminuye el esfuerzo cognitivo que conlleva aprender un concepto concreto, favoreciendo el aprendizaje en entornos cooperativos y/o competitivos que, además, requieren una mayor implicación por parte de los estudiantes.

Además, si el proceso de evaluación se presenta de forma dinámica y amena, se genera una mayor motivación de los estudiantes y esto redunda en la mejora de sus resultados académicos.

ALCANCE Y PÚBLICO OBJETIVO AL QUE SE DIRIGE

Titulación/es Grado: GRADO EN GESTIÓN Y OPERACIONES DEL TRANSPORTE AÉREO

Titulación/es Máster: MASTER UNIVERSITARIO EN SISTEMAS ESPACIALES
Nº de Asignatura/s: 6
Centro/s de la UPM:
  • E.T.S.I. AERONÁUTICA Y DEL ESPACIO
    Otro centro de la UPM
  • FASES DEL PROYECTO Y ACCIONES QUE SE VAN A DESARROLLAR

    El proyecto se va a desarrollar en tres fases:

    Fase I (de febrero a marzo 2023): Planteamiento de las experiencias y generación de material didáctico.

    Acciones de la Fase I:

    • Estudio de opciones de empleo de herramientas de gamificación en el aula (Moodle, Kahoot, Plikers, FlipQuiz, Socrative, etc).
    • Generación del material didáctico necesario para el planteamiento de las experiencias: enunciados de los retos, actividades de gamificación, sistema de recompensas.
    • Asignación de recursos y horarios de tutorías.
    • Generación del sistema de evaluación de adquisición de competencias y resultados de aprendizaje.
    • Generación del sistema de evaluación de logros del proyecto en base a encuestas y análisis de los resultados académicos obtenidos.

    Fase II, Implementación y evaluación (de marzo a octubre 2023): Implementación de las 5 experiencias propuestas y evaluación de primeros resultados.

    Acciones de la Fase II:

    • De marzo a mayo, implementación de la experiencia 4 (en la asignatura de segundo semestre) y experiencia 5.
    • De junio a julio, evaluación de resultados de las experiencias 4 y 5 (resultados académicos, encuestas).
    • De septiembre a octubre, implementación de las experiencias 1, 2, 3 y de la experiencia 4 (en la asignatura de primer semestre).
    • De marzo a octubre, seguimiento de los estudiantes e implementación del sistema de tutorías.

    Fase III, Evaluación final (de octubre hasta fin de proyecto): Análisis de resultados del proyecto y evaluación de logros.

    Acciones Fase V:

    • Análisis de resultados: resultados académicos de los alumnos, encuestas, y evaluación de las actividades de difusión que hayan sido iniciadas (redacción de artículos científicos, conferencias).

    Adicionalmente, las acciones a realizar por parte del personal docente durante todo el proyecto son las siguientes:

    1. Planteamiento del problema: reto propuesto y/o actividad de gamificación.
    2. Provisión de recursos específicos (bibliográficos, tecnológicos, etc).
    3. Sistema de tutorías presencial grupal o individual.
    4. Análisis de resultados basados en la evidencia y los indicadores de logro definidos.
    SEGUIMIENTO Y EVALUACION

    El seguimiento del proyecto se realizará a tres niveles:

    A nivel preparación, durante la fase de preparación de las experiencias planteadas:

    • Se realizarán reuniones entre los miembros del grupo (típicamente tres, una al principio, otra a la mitad de la fase, y otra al final) para evaluar las acciones que han de realizarse, la correcta marcha de las experiencias y las desviaciones que hayan podido surgir.

    A nivel implementación, durante la fase de implementación de las experiencias planteadas:

    • Se realizarán reuniones entre los miembros del grupo (típicamente dos, una al principio, y otra al final) para evaluar las acciones que han de realizarse, la correcta marcha de las experiencias y las desviaciones que hayan podido surgir.
    • Se realizará un sistema de tutorías (grupales e individuales), dirigida por cada responsable de asignatura para guiar a los alumnos durante el desarrollo de cada experiencia.

    A nivel evaluación, al finalizar el proyecto, se analizarán los resultados en base a una serie de evidencias e indicadores de logro:

    • Resultados académicos de los estudiantes en las materias donde se han implementado las experiencias didácticas.
    • Estudio de motivación de los estudiantes mediante un sistema de encuestas al alumnado (encuestas previas, y al finalizar las experiencias).
    • Estudio mediante encuestas a los profesores participantes de los beneficios de la aplicación de las metodologías docentes planteadas en relación con el coste de preparación de las clases.
    PRODUCTOS RESULTANTES

    Se plantean los siguientes productos resultantes del proyecto:

    • Una memoria del proyecto editada mediante los recursos de la UPM y de acceso libre, en la que se detallen tanto el desarrollo de este proyecto como los logros conseguidos. Se pretende generar una sólida documentación que pueda servir como ejemplo a otros grupos y propuestas de innovación educativa.
    • Además, y para reforzar lo anteriormente mencionado, se prevé dar a conocer este proyecto en conferencias impartidas tanto en distintas escuelas de la UPM, como también en otras universidades (Carlos III, Universidad Europea, Alfonso X, etc).
    • Todas las experiencias generadas en este proyecto serán recogidas en un trabajo a presentar en un congreso internacional sobre educación universitaria.
    • Finalmente, se considera la generación de artículos técnicos por parte de los alumnos de grado y máster que este proyecto va a impulsar.
    MATERIAL DIVULGATIVO

    El material divulgativo que se prevé elaborar es el siguiente:

    • Comunicación a, al menos, un congreso nacional o internacional sobre educación universitaria.
    • Manuales y/o material divulgativo en forma de libro (publicación impresa y/o digital) que detalle la experiencia realizada y pueda servir como guía externa e interna a la UPM en sucesivas aplicaciones de las metodologías desarrolladas en este proyecto.
    • Noticias en las redes sociales de la UPM y las unidades implicadas, además de la generación de un grupo asociado a este proyecto en la red social Researchgate.
    • Material audiovisual sobre las experiencias realizadas, los logros conseguidos, y las conclusiones generales del proyecto.
    COLABORACIONES

    Se pretende establecer colaboraciones, para las experiencias propuestas, con los siguientes grupos de la UPM:

    • Grupo de investigación ‘Desarrollo y Ensayos Aeroespaciales’, de la UPM (ETSIAE).
    • Grupo STRAST (Real-Time Systems and Architecture of Telematic Services), formado por profesores de la ETSII y la ETSIT.
    • Colaboración con el Grupo de Innovación Educativa Visual Graphics Group (área de expresión gráfica en la ingeniería, de la ETSIAE).