En esta iniciativa de Innovación Educativa proponemos la utilización de tres herramientas que en este caso estarán íntimamente interrelacionadas para alcanzar el objetivo final:

1. Aprendizaje Basado en Investigación;
2. Aprendizaje Basado en Retos
3. Design-Thinking (Pensamiento de Diseño)

para impulsar los procesos de aprendizaje en todas las asignaturas de Selección de Materiales de la UPM, así como herramienta fundamental en todas aquellas asignaturas en las que impliquen un conocimiento de los materiales. Obviamente, el Grado y Máster de Ingeniería de Materiales pueden ser los principales beneficiarios de esta iniciativa. No obstante, en prácticamente todas las titulaciones de la UPM hay asignaturas que explican materiales como la base de los proyectos ingenieriles, arquitectónicos y de otro tipo. Sin base material no se puede pasar del mundo de las ideas a la realidad. Para ello, hay que saber seleccionar entre los más de 200.000 materiales actuales mediante herramientas y metodologías avanzadas de conceptualización y resolución de problemas de Selección de Materiales.

Con el fin anterior la UPM ha firmado un importante contrato-programa con la empresa ANSYS-GRANTA que a través del escritorio virtual UPM permite a todos nuestros profesores y alumnos acceder a las herramientas más avanzadas de software para el apoyo de la Selección de Materiales: CES-Edupack. Estas mismas herramientas son las que posteriormente utilizarán nuestros alumnos en el mundo laboral para el diseño y selección de materiales en todo tipo de aplicaciones estructurales, funcionales, biomédicas, artísticas…

Las tres herramientas metodológicas de trabajo de trabajo están, en este caso, íntimamente interrelacionadas entre ellas pues los grupos de alumnos (se recomienda que sean tres) tendrán que desarrollar un proyecto propio desarrollo de un elemento ingenieril que dé solución a una necesidad de la Sociedad. La solución puede venir por dos caminos: i) optimizando un diseño ya existente; ii) desarrollando una solución inexistente hasta el momento. Para ello tendrán que partir de un Pensamiento de Diseño del producto que quieren desarrollar, a continuación, tendrán que desarrollar un Aprendizaje Basado en Investigación para poder entender todas las características técnicas y materiales del producto que desean desarrollar. Finalmente, tendrán que desarrollar un Aprendizaje Basado en Retos, donde su reto es lograr seleccionar los mejores materiales para la aplicación que han diseñado. Esta selección deberá tener en cuenta múltiples factores: impacto ecológico, resistencia estructural, precio, funcionalidad, biocompatibilidad… Estos factores serán reflejados en forma de ecuaciones de comportamiento de los materiales o como condiciones límite no mensurables. Por ejemplo, estética, sabor, tacto… A partir de estos condicionantes, se podrá utilizar el programa CES-Edupack para realizar el proceso final de selección de materiales.

En este proceso los discentes tendrán una gran autonomía de trabajo y el profesor actuará más como un supervisor de desarrollo de producto, emulando una situación real en una empresa, que les orientará en su desarrollo y ayudará a profundizar en el conocimiento de la metodología de Selección de Materiales desarrollada por el Prof. Ashby (Universidad de Cambridge, UK) y en el programa CES-Edupack que él mismo creó basándose en su metodología.

Las clases, por tanto, serán completamente dinámicas, creativas e interactivas, saliéndonos del patrón tradicional de la lección magistral para atrapar al alumno en su propio proyecto: el reto de diseñar y desarrollar de principio a fin un producto de utilidad social ecosostenible.

Las Finalidades Fundamentales de esta propuesta se concretan en los siguientes puntos:

• Difundir entre el profesorado de la UPM las capacidades del programa CES-Edupack. Como primer objetivo en este punto está la rentabilización de la enorme inversión realizada por la UPM. Pero más importante que eso, es conseguir que los profesores puedan usar una herramienta de gran potencia y elevadas capacidades que permitiría dar lugar a un salto cuantitativo y cualitativo a sus alumnos, mejorando su empleabilidad.
• Cursos de Especialización y Manejo de la Metodología de Selección de Materiales basada en el programa CES-Edupack. Estos cursos irán dirigidos al profesorado de la UPM, no obstante, nos planteamos contar con alumnos voluntarios que hayan cursado la asignatura muy satisfactoriamente, y puedan ofrecer cursos básicos y avanzados para alumnos interesados en esta metodología y que no reciban la formación dentro de su titulación. En caso de encontrar voluntarios y demanda suficiente, se plantearía solicitar otorgar un ECTS a los alumnos que completen la formación y/o organizar un curso on line de la misma para poder aumentar el público objetivo a estudiantes de otras universidades.
• Creación de una Red de Usuarios de CES-Edupack en la UPM, para permitir a los profesores profundizar en el conocimiento de la metodología y el programa. De hecho, ya ha habido un primer paso en este sentido. Durante la MaterialsWeek 2022 se celebró un curso coorganizado entre ANSYS-GRANTA y la UPM en la Escuela de Caminos. Al mismo asistieron más de treinta personas.
• Generación de un repositorio de recursos docentes disponibles para todo el profesorado de la UPM a partir de las experiencias den distintas titulaciones y asignaturas.
• Desde 2016 la UPM junto a ANSYS-GRANTA viene organizando el Desafío de Selección de Materiales. En la primera edición tuvo un ámbito nacional. No obstante, la buena acogida de la iniciativa, la originalidad de los proyectos premiados y la difusión de los resultados, hizo que en la siguiente edición fuera un Desafía Hispanoamericano de Selección de Materiales. En la edición de 2022 se ha dado un paso más y el Desafío ha pasado a ser Iberoamericano (Brasil y Portugal se han sumado a la iniciativa) y hemos tenido participación de más de 80 centros educativos universitarios con presentaciones obligatorias en inglés para que todos los alumnos estuvieran en igualdad de condiciones. Dados los buenos resultados, y que varias universidades de Europa y EE.UU. están pidiendo participar, se propone organizar en 2023 un Desafío Internacional de Selección de Materiales (International Materials Selection Challenge) en el que puedan participar grupos de estudiantes de Europa y las Américas. Especial hincapié se realizará en la participación de grupos de estudiantes de la red EELISA. Por otro lado, este desafío será una motivación extra, tanto para docentes como para discentes, pues los mejores trabajos de cada asignatura podrán optar a estar entre los diez finalistas internacionales (a todos ellos se les otorga un certificado de excelencia) o lograr alguno de los premios económicos patrocinados por ANSYS-GRANTA. Por otro lado, la organización de este evento permitirá aumentar la promoción internacional de la UPM como marca de calidad en la educación superior en materiales.

La estructura de esta iniciativa es la siguiente:

1. Programa de charlas divulgativas en cada centro para mostrar las capacidades básicas de la metodología y el programa en función de las distintas titulaciones.
2. Organización de cursos de especialización en la metodología y programa de Selección de Materiales.
3. A partir de los datos de los participantes en los cursos y de encuestas realizadas dentro de la UPM se irá creando una red de usuarios por agregación de intereses.
4. Organización de un Encuentro UPM de usuarios de CES-Edupack.
5. Si se ve que hay candidatos suficientes, se realizarían un Desafío de Selección de Materiales dentro de la UPM. Los mejores trabajos serían enviados a la competición internacional.
6. Interacción con todos los interesados en Selección de Materiales dentro de la Red EELISA: creación de una red de usuarios y eventos monográficos.
7. Organización del Desafío Internacional de Selección de Materiales el 8 de noviembre de 2023 con el apoyo de GRANTA-ANSYS. Esta fecha coincide con la celebración del Día Mundial de los Materiales que desde hace 20 años organiza exitosamente en España la UPM en colaboración con la Sociedad Española de Materiales (SOCIEMAT).
8. Generación de un repositorio de recursos docentes a partir de todas las iniciativas anteriores.
9. Si la experiencia es exitosa, en años posteriores se podría profundizar para realizar una experiencia similar con profesores y alumnos de EELISA.

De cara al docente, esta propuesta tiene como objetivos:

1. Generar un proceso de formación más adaptado a las necesidades de cada estudiante.
2. Utilización de nuevas metodologías docentes más atractivas para los alumnos.
3. Proporcionar un entorno de desarrollo de iniciativas e intercambio de experiencias.
4. Proporcionar un repositorio de conocimiento.
5. Permitir la interacción de profesores con muy diferentes de puntos de vista en la utilización de la metodología propuesta.

De cara al discente, esta propuesta tiene como objetivos:

1. Adaptar el contenido de la asignatura a las necesidades que los alumnos van a tener en el m.
2. Motivar un aprendizaje continuo a lo largo de todo el curso con retroalimentación inmediata y continua al alumno sobre sus logros. Con esto se pretende que el alumno gane confianza en sí mismo y que su motivación aumente.
3. Fomentar el trabajo en equipo.
4. Utilización de metodologías y programas a una escala similar al mundo empresarial
5. Fomentar una competitividad colaborativa sala para el desarrollo de nuevos proyectos e ideas.
6. Optimizar los procesos de aprendizaje del alumno al situar al alumno como foco principal de su propio aprendizaje y permitirle descubrir de forma continua e inmediata sus fortalezas y puntos débiles. De esta forma se estimula un aprendizaje progresivo. Además, cada alumno, según velocidad de aprendizaje y el ritmo marcado por el profesor, avanza así en sus conocimientos y habilidades.
7. Desarrollar competencias digitales que sirvan de apoyo a formación de los alumnos.

• Reducir el abandono prematuro de la asignatura por parte de los alumnos.
• Paliar los efectos negativos e indeseables de los grupos de estudiantes excesivamente numerosos.
• Aumentar la tutorización personalizada de los alumnos.
• Reducir la presión sobre el profesor a la par que se le ofrecen nuevas herramientas de trabajo.
• Aumentar el porcentaje de alumnos que aprueban por evaluación continua, lo que indirectamente contribuirá, en caso de ser necesario, en el tiempo disponible para preparar exámenes finales de otras asignaturas.
• Internacionalización de los resultados educativos y académicos.

1. Programa de charlas divulgativas en cada centro para mostrar las capacidades básicas de la metodología y el programa en función de las distintas titulaciones.
2. Organización de cursos de especialización en la metodología y programa de Selección de Materiales.
3. A partir de los datos de los participantes en los cursos y de encuestas realizadas dentro de la UPM se irá creando una red de usuarios por agregación de intereses.
4. Organización de un Encuentro UPM de usuarios de CES-Edupack.
5. Si se ve que hay candidatos suficientes, se realizarían un Desafío de Selección de Materiales dentro de la UPM. Los mejores trabajos serían enviados a la competición internacional.
6. Interacción con todos los interesados en Selección de Materiales dentro de la Red EELISA: creación de una red de usuarios y eventos monográficos.
7. Organización del Desafío Internacional de Selección de Materiales el 8 de noviembre de 2023 con el apoyo de GRANTA-ANSYS. Esta fecha coincide con la celebración del Día Mundial de los Materiales que desde hace 20 años organiza exitosamente en España la UPM en colaboración con la Sociedad Española de Materiales (SOCIEMAT).
8. Generación de un repositorio de recursos docentes a partir de todas las iniciativas anteriores.
9. Si la experiencia es exitosa, en años posteriores se podría profundizar para realizar una experiencia similar con profesores y alumnos de EELISA.

Febrero-marzo

• Contratación de becarios.
• Constitución del grupo de trabajo.
• Creación de charlas tipo para las distintas escuelas
• Programa de charlas divulgativas en cada centro para mostrar las capacidades básicas de la metodología y el programa en función de las distintas titulaciones.

Abril-mayo

• Cursos y de encuestas realizadas dentro de la UPM se irá creando una red de usuarios por agregación de intereses.
• Filmación y edición de videos divulgativos.
• Medidas correctoras, en caso de ser necesarias.
• Interacción con todos los interesados en Selección de Materiales dentro de la Red EELISA: creación de una red de usuarios y eventos monográficos.

Junio-octubre

• Organización de un Encuentro UPM de usuarios de CES-Edupack.
• Si se ve que hay candidatos suficientes, se realizarían un Desafío de Selección de Materiales dentro de la UPM. Los mejores trabajos serían enviados a la competición internacional.
• Evaluación cuantitativa y cualitativa de los resultados obtenidos hasta el momento.

Septiembre-noviembre

• Organización del Desafío Internacional de Selección de Materiales el 8 de noviembre de 2023 con el apoyo de GRANTA-ANSYS. Esta fecha coincide con la celebración del Día Mundial de los Materiales que desde hace 20 años organiza exitosamente en España la UPM en colaboración con la Sociedad Española de Materiales (SOCIEMAT).
• Generación de un repositorio de recursos docentes a partir de todas las iniciativas anteriores.
• Si la experiencia es exitosa, en años posteriores se podría profundizar para realizar una experiencia similar con profesores y alumnos de EELISA.
• Evaluación de los resultados obtenidos.
• Elaboración de Video divulgativo y Noticia para su difusión en la UPM, Articulo técnico para su publicación en un congreso y/o una revista internacional. De ser posible la revista estará incluida en el JCR, lo que otorgará más visibilidad al mismo y garantizará su calidad.
• Memoria final del proyecto.

1. Videos de charlas divulgativas en cada centro para mostrar las capacidades básicas de la metodología y el programa en función de las distintas titulaciones.
2. Videos de cursos de especialización en la metodología y programa de Selección de Materiales.
3. Creando una comunidad de usuarios.
4. Organización de un Encuentro UPM de usuarios de CES-Edupack.
5. Creación de una red de usuarios y eventos monográficos dentro de la Red EELISA.
6. Videos con casos reales del Desafío Internacional de Selección de Materiales.
7. Generación de un repositorio de recursos docentes.
8. Si la experiencia es exitosa, en años posteriores se podría profundizar para realizar una experiencia similar con profesores y alumnos de EELISA.

• Articulo técnico para su publicación en un congreso y/o una revista internacional. De ser posible la revista estará incluida en el JCR, lo que otorgará más visibilidad al mismo y garantizará su calidad.
• Noticia para su difusión en la UPM, al igual que se ha realizado con proyectos anteriores.
• Video divulgativo, con los parámetros de imagen corporativa reglamentados, que se entregará a la UPM para la difusión de los resultados de nuestro proyecto.
• Web de la Comunidad de Usuarios.

Colaboración con ANSIS-GRANTA para la realización de los cursos y el Desafío Internacional de Selección de Materiales, así como para contactar con nuevos centros universitarios.

Para la realización de este objetivo es esencial poder contar con dos becarios de colaboración que se encarguen de impartir las charlas divulgativas, crear la web, el repositorio, y los videos divulgativos. También ayudarán en la captación de alumnos voluntarios y en la organización de sesiones y reuniones dentro de la UPM, y en la organización del Desafío Internacional de Selección de Materiales.