Este proyecto se va a desarrollar en diversas asignaturas de las Escuelas de Minas y Energía y de Caminos, Canales y Puertos. Con ello se implantará en diversos grados que se imparten en ambas escuelas.

El objetivo fundamental del proyecto es mejorar los resultados de aprendizaje, enfocando los esfuerzos en la resolución de ejercicios teórico/prácticos en Moodle mediante la herramienta H5P. Idealmente, estos ejercicios permitirán asentar los conocimientos de la asignatura correspondiente y preparar al alumno de cara al examen. Los ejercicios estarán disponibles para los alumnos de manera permanente en Moodle y, por tanto, podrán acceder a ellos cómo y cuando quieran, además de tener infinitas repeticiones de estos. Sin embargo, y con el fin de mejorar la motivación de los alumnos (o fomentar la motivación extrínseca en casos donde la intrínseca no sea suficiente), estos ejercicios irán acompañados de elementos de gamificación que incentiven el interés del alumno por estos nuevos contenidos, y fomenten su trabajo y aprendizaje autónomo.

En la mayoría de las asignaturas en las que participan los profesores de este PIE se tienen de una u otra manera unos contenidos prácticos (ya sean ejercicios, problemas, desarrollos procedimentales, etc.) que se suelen abordar en el aula. Debido a las limitaciones temporales de las asignaturas, en muchas ocasiones los alumnos se “quejan” de la falta de tiempo para resolver estas partes prácticas de las que luego son evaluados. Una vez detectada esta flaqueza, tanto por la experiencia como por las encuestas de las asignaturas, lo que planteamos es la elaboración de una serie de ejercicios relacionados con los distintos temas de las asignaturas, o con los temas más problemáticos o que necesiten un mayor refuerzo, en función de la asignatura.

La idea común a todas las asignaturas es el fuerte componente de gamificación en el que se basa la idea de los ejercicios. Por un lado, tendrá un sistema de puntuación que medirá el avance de los alumnos en función del desempeño en la resolución de los ejercicios. Luego en función del desarrollo de cada asignatura y cómo se implemente en ella, por ejemplo, se puede crear un “leaderboard” o clasificación pública con el que fomentar el espíritu de superación en el alumno para mejorar su posición. Por otro lado, los ejercicios propuestos a lo largo del desarrollo de la asignatura o de un tema de esta, supondrán niveles crecientes de dificultad. Igualmente, completar los ejercicios referentes a una rama del temario se puede premiar con determinadas insignias o puntos por bloque, o evaluación parcial. En el caso de las insignias, algunas de ellas tendrían que coleccionarlas todos los alumnos y otras corresponderían solamente a los alumnos mejor posicionados en cada caso. Por último, se pretende adquirir con cargo al proyecto material que se pueda emplear en los premios de la gamificación como se han realizado en otros proyectos de este GIE.

Esta actividad se materializaría en Moodle, donde se controlaría el acceso a los ejercicios y se gestionarían las puntuaciones, la clasificación y las insignias de los alumnos. El tipo de ejercicios que se propondrán se desarrollarán utilizando la herramienta H5P implementada en la plataforma. Dentro de H5P se empleará, en particular, la tarea “Branching Scenario” que permite diseñar los ejercicios como un árbol de decisiones al estilo de los clásicos libros de “Elige tu propia aventura”. Un ejemplo de este tipo de ejercicio se muestra en el enlace https://h5p.org/branching-scenario o en la asignatura de Mecánica de Fluidos e Hidráulica impartida en dos titulaciones de la ETSIME: https://moodle.upm.es/titulaciones/oficiales/mod/h5pactivity/view.php?id=137728.

Los ejercicios parten de un enunciado y constan de distintas etapas de resolución en los que el alumno va eligiendo sobre las diferentes opciones creadas por el profesor en el diseño de la actividad. Cada etapa se puede basar en mostrar un vídeo elaborado por los profesores, una presentación, un texto o una imagen. El paso de una a otra se realiza a través de una serie de preguntas con una lista de posibles respuestas. En algunos casos, sólo una respuesta será correcta, pero, en otros, habrá varias opciones posibles que conducirán al alumno por caminos alternativos. La posibilidad de crear este entramado permite ejercitar al alumno en plantear la estrategia correcta para resolver cada tipo de problema y ayudarle a valorar la eficacia de seguir un camino u otro. Cada ejercicio y las distintas fases de su resolución contarán con un sistema automático de "feedback” o retroalimentación con respecto a las respuestas del alumno y su forma de resolver el ejercicio. Esto en particular es lo que se quiere destacar como la ventaja principal de la presente propuesta para la mejora del aprendizaje al recibir el alumno una explicación inmediata tanto de las cosas que se han realizado bien como de las que no dentro de cada ejercicio.

Creemos, que, planteada de este modo, la realización de la actividad introduciría una dinámica de progresión ya que los nuevos conocimientos trabajados en los ejercicios completados servirían para afrontar los siguientes, más avanzados. De entre las distintas mecánicas de juego, la actividad contaría sobre todo con un carácter de reto de un ejercicio a otro, así como dentro de los propios ejercicios gracias a su diseño. Finalmente, el uso de esta herramienta tal y como aquí se plantea permitirá al alumno desarrollar competencias transversales (con el uso de la tecnología), mejorar sus habilidades de “aprender a aprender” y le permitirá aprender de sus errores.

Las etapas de desarrollo del proyecto son:

1. Preparación de microcontenidos digitales: elaboración de los ejercicios necesarios para cada tema o parte de una asignatura con la herramienta H5P explicada, que incluye la preparación de diapositivas y vídeos cortos del desarrollo de los cálculos por fases, con mensajes de retroalimentación según el alumno elija un camino u otro de resolución.
2. Implementación de la actividad en Moodle: hay que preparar el espacio de la actividad en MOODLE para gestionar el acceso a los ejercicios y la puntuación. Por la cantidad de material que es necesario preparar, además del profesorado de la asignatura, se hace necesario la participación de dos becarios que, preferentemente, serán alumnos que tengan cierto conocimiento de la asignatura/s donde se implementa el proyecto.
3. Desarrollo de la actividad: el alumnado realizará las actividades propuestas. Esto según el caso se puede hacer para que el alumno emplee estos recursos antes de asistir a las clases (en modo aula invertida), durante las clases, o posteriormente a las clases. En algunas ocasiones interesará bloquear ciertos recursos en Moodle a expensas de que el alumnado realice o no estas actividades con cierto nivel de exigencia.
4. Evaluación de resultados: el efecto de la implantación de la propuesta se medirá en base a encuestas de satisfacción tipo SEEQ (“Students’ Evaluation of Educational Quality”) y en los casos en los que sea posible, en función del cambio observado en las calificaciones obtenidas con la inclusión de grupos de control. Dada la variedad de asignaturas a abordar, el número de alumnos y la diversidad de grados, los datos a obtener pueden resultar de gran interés para la comunidad científica.

Las asignaturas donde se pretende implantar esta metodología son:

1. Geología (6 créditos). Se imparte en el 1º semestre de 2 curso en los grados de Grado en Ing. de Recursos Energéticos, Combustibles y Explosivos (GIRECE); Grado en Ingeniería Geológica (GIG) y Grado en Ingeniería en Tecnología Minera (GITM). En esta asignatura se suelen tener entre unos 120 y 160 alumnos, divididos en dos grupos de unos 70 alumnos.
2. Geología (6 créditos). Existe otra asignatura de “Geología” del Grado en Ingeniería en Tecnologías Ambientales (GITA) en el que participan varias Escuelas de la UPM. Se imparte en el 1º semestre de 1er curso, consta de 6 créditos y es de tipo básica. En esta asignatura se suelen tener entre unos 120 alumnos, divididos en dos grupos de unos 60 alumnos. Se elaborarán ejercicios de desarrollo sobre contenidos teórico/prácticos como la evolución de un ambiente geomorfológico.
3. Gestión de empresas (6 créditos). Asignatura que se imparte en 2º curso del Grado en Ing. de la Energía (GIE) – 1º semestre; y en 2º curso del Grado en Ing. de Recursos Energéticos, Combustibles y Explosivos (GIRECE); Grado en Ingeniería Geológica (GIG) y Grado en Ingeniería en Tecnología Minera (GITM) – 2º semestre. En GIE se suelen tener unos 150 alumnos, y en los demás grados unos 90. En este caso se trata de la elaboración de ejercicios de resolución de problemas y otros ejercicios de aplicación de la teoría.
4. Transferencia de Calor y Materia (6 créditos). Asignatura que se imparte en 2º curso del Grado en Ing. de la Energía (GIE) – 2º semestre; y en 3º curso del Grado en Ing. de Recursos Energéticos, Combustibles y Explosivos (GIRECE) – 1º semestre. En GIE se suelen tener unos 150 alumnos, y en GIRECE unos 50. En este caso se trata de la elaboración de ejercicios de tipo examen, que, dado el carácter práctico de la asignatura, encaja a la perfección en cualquiera de los 4 bloques que la componen (conducción, convección, transferencia de masa y radiación).
5. Materiales de Construcción I (4,5 créditos). Asignatura que se imparte en el 1º semestre de 2º curso del Grado de Ingeniería Civil y Territorial y Doble Grado de Ingeniería Civil y Territorial de Administración y Dirección de Empresas de la Escuela de Caminos, Canales y Puertos. Esta asignatura suele tener entre 300 y 350 alumnos divididos en grupos de 100 alumnos. En este caso, se trata de la resolución de problemas y ejercicios relacionados con la teoría explicada en clase. 
6. Geología I (4,5 créditos). Asignatura que se imparte en 2º curso del Grado en Ing. Civil y Territorial – 1er semestre y que suele tener unos 200 alumnos de media.
7. Ingeniería de procesos. Asignatura que se imparte en 3º curso del Grado en Ing. de la Energía (GIE) – 1º semestre; y en 3º curso del Grado en Ing. de Recursos Energéticos, Combustibles y Explosivos (GIRECE) – 2º semestre. En GIE se suelen tener unos 80 alumnos, y en GIRECE unos 50. En este caso se trata de la elaboración de ejercicios de tipo examen, que, dado el carácter práctico de la asignatura, encaja a la perfección en cualquiera de los 4 grandes bloques que la componen (operaciones unitarias, equipos de calor, tratamiento de efluentes y simulación de procesos).
8. Ingeniería Química. Asignatura que se imparte en 2º curso del Grado en Ing. en Tecnologías Ambientales (GITA) – 2º semestre. En esta asignatura se suelen tener unos 80 alumnos. En este caso se trata de la elaboración de ejercicios de tipo examen, que, dado el carácter práctico de la asignatura, encaja a la perfección en cualquiera de los 3 grandes bloques que la componen (operaciones unitarias, intercambiadores de calor y reactores químicos).
9. Análisis de cuencas. Asignatura que se imparte en 1er curso del Máster Universitario en Ingeniería Geológica (MUIG) – 2º Semestre. Suele tener entre 5 y 10 alumnos. Se elaborarían ejercicios sobre imágenes para reconocer las estructuras geológicas e identificar su origen.

Como valoración general de la propuesta, el proyecto descrito es realizable gracias a los recursos digitales disponibles y se espera que la aceptación por parte de los alumnos sea alta ya que, más allá del seguimiento logrado como una actividad continua durante la asignatura, cada ejercicio elaborado supondrá una herramienta valiosa para la preparación autónoma de los alumnos.

Se pretenden alcanzar los siguientes objetivos:

• Uso de recursos digitales con herramientas de última generación (H5P) que motiven al alumno 2.0.
• Fomentar el trabajo continuo no presencial del alumnado con un alto contenido de autoevaluación y aprendizaje autónomo y flexible.
• Aumentar las tasas de éxito, aumentando la motivación de los alumnos mediante la gamificación y aula invertida empleada.
• La mejora, desarrollo y evaluación de competencias transversales como: organización y planificación, uso de las TIC, resolución de problemas y, aprender a aprender.
• Divulgación de los resultados obtenidos en esta experiencia.

Considerando los resultados previos de docentes que han llevado a cabo experiencias similares en la gamificación y el aula invertida, estamos convencidos de que esta metodología educativa tendrá un impacto positivo en las tasas de éxito y el desempeño académico.

En primer lugar, una limitación común en muchas asignaturas es que a medida que avanza el trimestre, algunos estudiantes abandonan la asignatura y por supuesto no asisten a clase. Con esta metodología, anticipamos que los estudiantes estarán más motivados, y posiblemente se sientan más respaldados o acompañados. Es probable que, si no asisten a clase, si puedan mantener un cierto contacto con la materia y, por tanto, reducir las tasas de abandono.

En el caso de las asignaturas de Geología, lo óptimo es que los alumnos realicen prácticas y ejercicios de reconocimiento de las estructuras geológicas y procesos que tienen lugar en el Medio Físico. No obstante, debido a las limitaciones presupuestarias y de créditos ECTS, no se pueden realizar excesivas salidas al campo. En este caso el objetivo es que los alumnos puedan practicar realizando ejercicios a través de la observación de fotografías (existe una amplia base de fotografías) sobre los que puedan trabajar de forma interactiva.

De manera general conseguiremos involucrar a los estudiantes de manera más activa en su propio proceso de aprendizaje, lo que repercutirá en una mejora en los resultados académicos. Esto se logrará mediante:

• El uso de ejercicios desarrollados en H5P, que permiten la incorporación de mensajes aclaratorios para cada elección tomada en la resolución de los problemas, así como breves clips de vídeo con explicaciones.
• Proporcionando a los estudiantes acceso a material adicional, como vídeos explicativos, lo que les permitirá gestionar su aprendizaje de manera más flexible y desarrollar habilidades de organización y planificación.
• La promoción del deseo de superación del estudiante para mejorar su calificación a medida que avanzan en las actividades.
• Estas actividades, de algún modo, incorporan atención a la diversidad del alumnado puesto que puede ayudar a la nivelación del grupo, atiende a la heterogeneidad de perfiles, y da soporte a la diversidad funcional.

Además, dado que a menudo los estudiantes enfrentan dificultades al pasar de los ejercicios realizados en el aula a los que se encuentran en los exámenes de tipo test (aunque sean del mismo tipo), este proyecto les brindará recursos adicionales para abordar esta transición que suele ser complicada.

En resumen, al enfocarse en los contenidos prácticos de la asignatura, en particular los ejercicios, el objetivo es orientar a los estudiantes proporcionándoles las herramientas y técnicas necesarias para mejorar su desempeño. Esto también se presenta como una herramienta que puede fomentar el compromiso del estudiante y motivarlo a asumir un papel activo en su propio proceso de aprendizaje.

1. Selección de los ejercicios según los temas o bloques de la asignatura en cuestión.
2. Una vez seleccionados los ejercicios por cada tema/bloque, hay que pensar en las alternativas y diseñar el árbol de decisión para cada paso del problema. El diseño debe ser para que el alumno pueda tener alternativas de elección, no un ejercicio lineal donde el alumno no pueda interactuar o elegir qué camino de resolución escoger. Si la solución no es la correcta al alumno se le derivará a un recurso (video o texto) que explique los motivos del error cometido. Si la solución es la correcta también se accede a un recurso (video o imagen) que explique y razone cuales son los pasos o cálculos para llegar a la solución (siguiendo la filosofía anterior de “elige tu propia aventura”).
3. Realizados los árboles de decisión hay que preparar las presentaciones con la resolución de los ejercicios y grabar los clips de vídeo que se incluirán en la actividad H5P. Hay que destacar que un solo ejercicio puede requerir de 1 a 15 vídeos, en función de la cantidad de etapas y caminos alternativos que tenga. Por tanto, la preparación de cada ejercicio puede suponer una cantidad de trabajo elevada comparado con un ejercicio de clase tradicional para el profesorado involucrado.
4. Luego hay que programar las actividades en Moodle con la herramienta H5P, y activarlas para los alumnos. Esto se realizará por grupos (en algunas de las materias) para tener elementos de control o contraste que nos permitan comparar y verificar la efectividad de la metodología de cara a los exámenes parciales o finales.

5. Diseño de un cuestionario tipo SEEQ que nos permita obtener una calificación cualitativa de la opinión de los alumnos sobre la metodología y la actividad desarrollada.

• El propio diseño del proyecto hace que los indicadores de logro o consecución en cuanto a las actividades H5P sean fáciles de medir a través de las métricas de MOODLE.
• Mediremos con grupos de control el efecto en los resultados de los exámenes, pruebas parciales, controles de evaluación continua, si las medidas desarrolladas dentro de este PIE se han reflejado positivamente en el desempeño (notas) de los estudiantes.
• 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. Además, es fácil descargarlos de Moodle y subirlos al Moodle de otra asignatura. De hecho, así se ha realizado en las asignaturas de ámbito geológico.
• Se escribirá una guía metodológica explicando el proceso de creación de contenido, desde el origen hasta el resultado final siguiendo los pasos explicados en “FASES DEL PROYECTO Y ACCIONES QUE SE VAN A DESARROLLAR EN ORDEN CRONOLÓGICO”.

• El material divulgativo que se pretende realizar en base a los resultados del proyecto es principalmente un artículo en una revista de impacto del Journal Citation Reports, tal y como han realizado los miembros de este GIE en proyectos anteriores.
• Asistencia a algún congreso sobre innovación educativa como USATIC, TEEM, EDUMEET o FECIES, entre otros, que tendrán lugar previsiblemente en el año 2024.
• 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 algún tipo de material divulgativo que describa la experiencia para dar difusión al trabajo realizado.

Al basar el material elaborado en los recursos digitales de la universidad, en concreto Moodle y H5P, se cuenta con la ayuda del GATE para la configuración correcta de estas herramientas para el desarrollo de los ejercicios y del conjunto de la actividad, tal y como se ha venido haciendo hasta ahora. Los vídeos se grabarán principalmente haciendo uso del servicio de audiovisuales de la ETSIME y, en particular, del aula SAGA del centro.

Asimismo se tiene previsto colaborar con la Universidad de Salamanca y la Universidad Complutense de Madrid. De hecho, hay dos docentes que lse integrarían en el equipo de trabajo.