En la actualidad, las tecnologías de realidad virtual son ampliamente utilizadas en numerosos ámbitos.  Sin ir más lejos, en cuestión de meses hemos incorporado en nuestro imaginario el concepto de Metaverso, un mundo tecnológico paralelo que, en gran medida, utiliza la realidad virtual para acercarnos a universos recreados más allá de nuestro entorno físico inmediato. Vistas las grandes posibilidades en cuanto a la recreación de espacios, así como de participación y colaboración colectiva que proporciona el Metaverso, este Proyecto de Innovación educativa (PIE) persigue utilizar la potencia de la realidad virtual en la recreación de sistemas espaciales de interés en las enseñanzas universitarias de arquitectura. En este sentido, se han elegido los estudios del Grado en Fundamentos de la Arquitectura como ejemplo representativo de una formación en la que resulta necesaria la experiencia ‘directa’ de modelos de estudio, como edificios y espacios públicos de referencia. Sin embargo, las dificultades que puede acarrear el desplazamiento de los alumnos a esos modelos muchas veces impiden su correcto entendimiento dimensional y fenomenológico del espacio arquitectónico. Así, este proyecto facilitará el aprendizaje de primera mano en modelos virtuales que reproduzcan las condiciones y parámetros de interés arquitectónico de las obras originales.

Por ello, en este PIE intervienen y trabajan al unísono integrantes de dos escuelas diferentes de la UPM. Por un lado, dos profesores de la E.T.S. de Ingeniería de Sistemas Informáticos (ETSISI), quienes aportan el conocimiento tecnológico requerido para el desarrollo de este tipo de experiencias virtuales. Por otro lado, tres profesores de la E.T.S. Arquitectura de Madrid (ETSAM), quienes facilitarán el soporte teórico y gráfico necesario para lograr aplicar esta nueva metodología de aprendizaje en las aulas de formación de los futuros arquitectos.

Nuestro objetivo fundamental es conseguir desarrollar una experiencia de realidad virtual que pueda ser utilizada en las aulas de arquitectura; específicamente en la asignatura de Análisis de la Arquitectura (2º curso del Grado en Fundamentos de la Arquitectura), dentro del bloque dedicado al análisis del espacio arquitectónico. A partir de ahí, se comparará el aprendizaje adquirido por los alumnos mediante una visualización virtualmente realista en tres dimensiones, capaz de integrar de manera inmersiva la perspectiva y los efectos lumínicos, frente a la que proporcionan otros medios sustitutivos que se han venido utilizando tradicionalmente, como las representaciones planimétricas, las fotografías u otros medios audiovisuales.

En los últimos años, diversos proyectos han probado a introducir técnicas afines en el estudio y la aprehensión de distintos conceptos propios de la formación en arquitectura. Este proyecto se inscribe dentro de un campo de investigación en auge, y pretende dar un paso más dentro de una serie de experiencias previas documentadas ; https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=8223548; https://upcommons.upc.edu/handle/2117/109594 )

El proyecto que aquí se presenta se propone acercar a los estudiantes a una aprehensión directa de los sistemas espaciales en la arquitectura, poniendo a su disposición las herramientas necesarias para analizar y comprender el espacio arquitectónico desde perspectivas inalcanzables hasta ahora con los medios tradicionales de representación arquitectónica. Además, lejos de enfoques necesariamente restrictivos que requieren un equipo de RV singular y caro, el proyecto Metarquitectura se plantea de manera extensiva y asequible: los estudiantes utilizarán sus propios móviles sobre soportes desechables de visión estereoscópica (cardboard glasses), de manera que todos los matriculados en los grupos participantes podrán beneficiarse de la experiencia.

• Desarrollar una experiencia educativa de Realidad Virtual en arquitectura.               
• Transformar su visualización en material docente incluyendo información y una narrativa adecuada dentro de la experiencia virtual.
• Realizar una evaluación preliminar con profesores de Arquitectura.
• Posterior a la duración de este PIE, utilizar la experiencia desarrollada en la asignatura ‘Análisis de la arquitectura’ de la ETSAM, seleccionada como caso paradigmático en el que los alumnos precisan de un conocimiento exhaustivo de los modelos de trabajo.
• Realización de      estudios para comprobar la eficacia de la experiencia virtual desarrollada.
• Realización de    estudios comparativos a fin de estudiar las posibles diferencias en el aprendizaje que se obtienen usando la experiencia de realidad virtual frente a otros formatos tradicionales.
• Difusión de los resultados obtenidos.

A estas alturas del siglo XXI, ya no cabe duda en cuanto a que la realidad virtual resulta atractiva para las generaciones más jóvenes y a que su aplicación en el aula suele aportar un factor motivador en los alumnos. Parte del equipo que pretende desarrollar este PIE ha trabajado ya en proyectos previos que indican que este tipo de experiencias de simulación aplicadas en el aula resultan beneficiosas para los estudiantes  (ver https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9340297,  https://short.upm.es/ddr7y). Los beneficios que se obtienen de la simulación son numerosos y, en el caso de los estudios de arquitectura, podrían resultar fundamentales en un futuro si permiten recrear con fidelidad los espacios de las obras que estudian los alumnos, ya que la simulación implica una reproducción no sólo dimensional, sino la interacción multisensorial con los modelos, un aspecto no obtenible a través los métodos tradicionales.

¿Quién no ha llegado a un edificio y lo ha encontrado diferente en algún aspecto a lo que había percibido a través de los planos, la fotografía o el video? Esta es una dificultad a la que se enfrentan continuamente los estudiantes de arquitectura, quienes cada día deben imaginar sus modelos de estudio para, a su vez, generar sus propuestas proyectuales. Esta herramienta facilitaría esa difícil reconstrucción mental a la que se enfrentan los estudiantes de arquitectura y que, en un futuro, podría aplicarse no sólo a las asignaturas de análisis y estudio de modelos, sino a las de creación proyectual, en la medida en la que la experiencia virtual facilite a los alumnos una mayor autocrítica con sus proyectos.

En ultima estancia, este proyecto pretende impactar en la motivación del alumnado para la adquisición de conocimientos de arquitectura.

El proyecto se desarrollará entre los meses de febrero y noviembre de 2024, según las fechas estipuladas en la convocatoria de ayudas. Por su complejidad, y debido a que requiere el modelado de las condiciones espaciales y atmosféricas de un edificio de referencia, se desarrollará el proyecto y se difundirán sus primeros resultados durante 2024, y será presentado extensivamente a los alumnos de Análisis de la arquitectura en primavera de 2025 (se trata de una asignatura propia del cuatrimestre de primavera):

Fase 1: Análisis y diseño (febrero-marzo 2024)

• Búsqueda y estudio de bibliografía específica para la definición detallada del proyecto.

Fase 2: Desarrollo paralelo (marzo-mayo 2024)

• Desarrollo y modelado de la experiencia de realidad virtual fidedigna.
• Preparación e inclusión de interacción visual y narrativa educativa, adecuada al contenido docente de la asignatura.

Fase 3: Pruebas y primeros resultados (junio-septiembre de 2024)

• Realización de una prueba de concepto con profesores de arquitectura.
• Pruebas controladas de usabilidad con diversos perfiles de estudiantes.
• Análisis de los resultados obtenidos.
• Difusión de los primeros resultados en congresos y medios científicos.

Fase 4: Experiencia en las aulas (marzo-mayo de 2025)

• Posteriormente a la duración de este proyecto se llevará de manera general a las aulas en los diversos grupos de la asignatura de Análisis de la Arquitectura, y se medirá el impacto de la experiencia en el aprendizaje de los estudiantes.
• Elaboración y publicación de los resultados definitivos del proyecto.

El seguimiento del proyecto se realizará a través de reuniones periódicas entre los profesores participantes y el becario contratado, para evaluar el avance a lo largo de las fases principales del proyecto. La evaluación de los resultados del proyecto constará de dos etapas:

• Evaluación del diseño de la aplicación (diseño, estructura, interfaz y contenido), a través de pruebas piloto realizadas con grupos de control.
• Evaluación del impacto de la experiencia virtual en el aprendizaje de los estudiantes, que inicialmente se conseguirá mediante un cuestionario lanzado a profesores, que nos permitirá conocer la validez de la experiencia; sus ventajas y sus desventajas como herramienta docente.

Los principales resultados del proyecto serán la creación de la experiencia virtual para dispositivos móviles con el fin de ser aplicado en el aula. Los alumnos podrán visualizar con su propio móvil en el aula. Por lo tanto, otro indicador del logro será la aplicación instalable para los dispositivos móviles. En la medida de lo posible con respecto al tiempo del proyecto, también  podría ser la publicación de algún artículo en un congreso o revista científica.

El principal producto resultante de este proyecto será una experiencia educativa en realidad virtual instalable en dispositivos móviles Android. Esta experiencia permitirá llevar la visualización virtual de diferentes edificaciones arquitectónicas a las aulas.

El potencial de transferencia interna es grande, y por ello participan en este proyecto transversal profesores de diferentes áreas: informática, composición arquitectónica e ideación gráfica. La participación y el aprovechamiento docente para los estudiantes de sendas áreas es claro: por un lado el desarrollo y aplicación de la Realidad Virtual como herramienta docente; por otro, el modelado de edificios desde el punto de vista de la comprensión del espacio; y por último el análisis y el estudio del espacio arquitectónico mediante la experiencia inmersiva del mismo.

El uso en el futuro de la aplicación de RV está asegurado. Los modelos tridimensionales de los edificios quedarán a disposición de futuros profesores y estudiantes, que podrán utilizarlos (visitarlos virtualmente) con sus propios móviles.

El potencial de transferencia externa se explica también por la participación del grupo de investigación Expehistoria, perteneciente a la Universidad Complutense de Madrid. Las posibilidades de aplicar esta técnica de RV a la recreación y el estudio del patrimonio arquitectónico es de especial interés en el ámbito de la investigación histórica.

Se prevé que el Proyecto de Innovación Educativa genere una intensa actividad divulgativa a través de los siguientes medios:

1. Artículos en revistas científicas en los que se presenten el planteamiento y los resultados del Proyecto; el diseño de la experiencia de realidad virtual y sus contenidos; y el análisis de los datos obtenidos por su uso con estudiantes. El proyecto puede ser de interés en revistas propias de las áreas de Arquitectura, Informática y Didáctica e Innovación Educativa.
2. Ponencias en congresos, en las áreas de Arquitectura, Informática e Innovación Educativa. Por ejemplo, contemplamos ya su comunicación en el próximo Encuentro ACCA 7 (Jornadas de las Áreas de Conocimiento de Composición Arquitectónica) y en el congreso JIDA’24, Jornadas de Innovación de Docencia en Arquitectura.
3. Nota de prensa en la web de la UPM.
4. Información alojada en la propia web del Departamento de Composición Arquitectónica.

Este proyecto se realizará con dos partes intervinientes. Por un lado, la E.T.S. Ingeniería de Sistemas Informáticos. Por el otro, la E.T.S. Arquitectura de Madrid. Ambas instituciones forman parte de la UPM. De los tres profesores de la ETSAM que participan en el proyecto, dos pertenecen al Departamento de Composición Arquitectónica y una al Departamento de Ideación Gráfica. Los primeros se encargarán de elaborar el contenido teórico y guiar la experiencia en sus clases; y la última guiará al becario en la realización del modelo espacial tridimensional.

Los profesores intervinientes en el proyecto pertenecen a dos grupos de consolidados de la Universidad Politécnica de Madrid y uno de la Universidad Complutense (UCM):

• Grupo de Innovación Educativa Tecnologías educativas y métodos activos de aprendizaje (TEMAA)
• Grupo de Investigación Teoría, historia, análisis y crítica de la arquitectura (iTHACA)
• Expehistoria. Ideas, saberes y experiencias: Grupo de investigación en historia sociocultural e intelectual (UCM).