El desempeño profesional futuro de los graduados en edificación se torna altamente dinámico e impulsa hacia una formación constante. Con la entrada en vigor del Pacto Verde Europeo, la integración de criterios de economía circular en las edificaciones se ha convertido en una necesidad real y la formación de los graduados en edificación en materia de gestión de residuos debe adaptarse a las nuevas Directivas europeas. Por otro lado, las empresas constructoras demandan cada vez más expertos para trabajar en sus áreas de ESG (Environmental Social Goverment), impulsadas por la necesidad de integrar los Objetivos del Desarrollo Sostenible y Agenda 2030 en su actividad diaria. En este contexto, la presente convocatoria de proyectos de innovación educativa se ha visto por parte de los miembros del GIE en Física Aplicada como una oportunidad para impulsar un cambio en las asignaturas de innovación tecnológica, apostando por fomentar el pensamiento crítico del alumnado e integrar estrategias de sostenibilidad en un contexto multidisciplinar.

La presente propuesta de innovación educativa se encuadra dentro de la metodología de Aprendizaje Basado en Retos (ABR) y la aplicación de Design Thinking para fomentar el pensamiento crítico y la búsqueda de soluciones óptimas. De tal forma, que se plantea el diseño de retos educativos que permitan desarrollar las competencias específicas y transversales de la titulación, trabajando de forma activa en la búsqueda de soluciones para avanzar hacia una construcción sostenible. Con el diseño de estos retos y su aplicación en el aula, se pretende mejorar el nivel de partida en conocimientos científicos y tecnológicos del alumnado, su motivación y rendimiento frente a cursos anteriores, y el desarrollo de habilidades sociales y de comunicación cada vez más demandas en la industrial. De esta manera, se constituye como una metodología de alto valor añadido para la enseñanza universitaria donde el alumnado se centra en abordar problemas de actualidad, favoreciendo un ambiente de colaboración basado en la empatía y el optimismo que permita llevar a cabo un proceso de razonamiento creativo.

Los retos que se plantean, se centran en tres líneas bien definidas que abarcan las diferentes asignaturas integradas en esta propuesta:

Línea 1: Desarrollo de nuevos productos de construcción sostenible, elaborados bajo criterios de economía circular y que minimicen el impacto ambiental durante su producción, implantación y reciclaje final.

• Potenciando el uso apropiado del laboratorio, poniendo en práctica ensayos visto de forma teórica mediante el trabajo con materias primas recicladas y la utilización de herramientas para el análisis de ciclo de vida.

Línea 2: Desarrollo de equipos de medida que permitan la monitorización de parámetros físicos vinculados al confort y calidad de las edificaciones, avanzando hacia una digitalización del sector de la construcción.

• Incluyendo actividades de impresión 3D, programación de equipos con Arduino y la aplicación estas técnicas de medida en materiales de construcción y sistemas constructivos.

Línea 3. Desarrollo de nuevos modelos de negocio que integren innovaciones de proceso, áreas de ESG y apuesten por el respeto medioambiental y la igualdad de género en el sector de la construcción.

• Empleando herramientas para la toma de decisiones estratégicas, utilizando herramientas de simulación de escenarios y llevando a cabo análisis de costes.

La propuesta busca la participación de un número elevado de estudiantes de los últimos cursos de grado y máster, con apoyo del estudiantado de doctorado que desarrolla sus investigaciones en las líneas de trabajo definidas. Se definirán grupos de trabajo, que permitirán al alumnado desarrollar habilidades de trabajo en equipo, gestión de conflictos y exposición de ideas para su valoración por pares.

Las líneas de trabajo definidas, se dividirán a su vez en mini retos más concretos y abordables, dirigidos por el profesorado y vinculados con los contenidos de las asignaturas. De esta manera, se potencia la evaluación progresiva y se hace al estudiante consciente de su propio proceso de enseñanza-aprendizaje. Las sesiones formativas y las charlas de expertos planificadas durante la ejecución del proyecto, complementarán la formación académica del alumnado y les guiarán para la obtención de un producto final consecuencia de haber superado los retos.

Por otro lado, las sesiones intermedias de tutorización para concretar los avances realizados y la defensa final del proyecto, generan un ambiente para la creación de ideas y favorece el debate y la autoevaluación. Se ponen en práctica así las habilidades de comunicación tanto oral, como escrita a través de la elaboración de un informe de proyecto final. Además, será un Ítem necesario y valorable la difusión de la actividad a través de las redes, fomentando un uso productivo entre estudiantes de estas herramientas de difusión.

Aun así, el profesorado es consciente de que la correcta aplicación de esta metodología y la correcta realización del proyecto dependerá fundamentalmente de la calidad de los recursos elaborados, la capacidad de motivación del interlocutor a sus estudiantes y la consecución de un hábito de trabajo continuado por parte del alumnado. No en vano, se cuenta con un amplio bagaje en la realización de actividades de innovación educativa y el apoyo de varias instituciones y agentes para su consecución. Además de la colaboración con de los miembros constituyentes del Grupo de Investigación reconocido por la UPM de Monitorización e Innovación Tecnológica en Edificación (MITE).

El presente proyecto tiene como objetivo general promover la educación de calidad centrada en un aprendizaje por competencias, impulsando la sostenibilidad en el sector de la edificación a través de la resolución de retos profesionales vinculados con los ODS.

Para ello, se han fijado los siguientes objetivos específicos:

• Diseñar experiencias educativas aplicando la metodología ABR que promuevan el pensamiento crítico del alumnado, generando problemas abiertos donde la mejor solución dependa de una adecuada comprensión y razonamiento de los conocimientos adquiridos.
• Apostar por la multidisciplinariedad como motor de cambio en las asignaturas de grado y máster, trabajando problemas comunes a distintas asignaturas desde los enfoques propios de cada materia.
• Preparar al alumnado para la vida profesional gracias al apoyo de empresas para el desarrollo de las prácticas educativas.
• Impulsar la utilización de las TIC (Tecnologías de la Información y Comunicación) y los recursos tecnológicos durante la resolución de los retos, el diseño de soluciones y su posterior difusión.
• Mejorar la formación en competencias transversales a través del trabajo en equipo, los métodos de coevaluación, la elaboración de informes o la exposición pública de resultados, entre otras estrategias.
• Confeccionar una guía de buenas prácticas que surja de la experiencia realizada, generar material docente susceptible de ser empleado en el futuro por otros docentes y fomentar la autonomía y aumento de la motivación y tasas de éxito del alumnado.

Y, en última instancia, se pretende concienciar al estudiantado sobre los beneficios del reciclaje, recuperación y revalorización de materias primas para su aplicación en el diseño de nuevos materiales y sistemas constructivos, fomentando la concienciación medioambiental.

Somos conscientes de que en el contexto actual el trabajo del graduado en edificación (antiguo arquitecto técnico), es cada vez más variado, interdisciplinar y cambiante, siendo los principales gestores de las obras de edificación tanto en su trabajo en empresa, como in situ durante el proceso de ejecución de la obra. Por otro lado, se ha apreciado una disminución progresiva de la proactividad y carencia de recursos en la toma de decisiones por parte del alumnado de nuevo ingreso en los últimos cinco años. Por este motivo, se entiende necesario desarrollar el pensamiento crítico de nuestro estudiantado, la creatividad y la iniciativa en la toma de decisiones, competencias transversales que serán de gran relevancia en su futuro desempeño profesional.

A través de la presente propuesta, se pretende plantear al alumnado retos reales vinculados con su titulación que deberán ser capaces de resolver con los conocimientos adquiridos en las diferentes asignaturas y aplicados al contexto de las asignaturas incluidas en este proyecto. Con ello, se pretende contextualizar los problemas y pasar de un entorno académico a un entorno más profesional, donde el estudiante tome decisiones que permitan resolver trabajos técnicos aplicando para ello criterios de economía circular y sostenibilidad. Estas habilidades, les situaran en una posición de ventaja competitiva frente a otros graduados en edificación y les marcará el camino para convertirse en "técnicos competentes".

Resolver los retos planteados de manera eficiente y con el plus añadido de premiar la creatividad y búsqueda de la solución más eficiente, supone una mayor implicación por parte del alumnado y un desarrollo de su trabajo autónomo fuera del aula. Se apuesta por el trabajo en equipo, el fortalecimiento de la responsabilidad social individual y desarrollo de un paisaje de aprendizaje ligado a los problemas reales de la sociedad. Así pues, para tener en consideración estos puntos clave se apuesta por una evaluación por competencias, más focalizada en los recursos y capacidades que deben adquirir los estudiantes al finalizar las asignaturas, y disminuyendo el peso del enfoque tradicional por contenidos impartidos en clases magistrales. Se trata de convertir al estudiante en el principal agente del proceso de enseñanza-aprendizaje, actuando el profesorado como guía para cumplir con los objetivos incluidos en las asignaturas y focalizar la acción en la resolución del reto planteado.

Finalmente, cabe destacar la importancia de incluir las competencias transversales en este proyecto, en especial las denominadas "soft skills" tan demandas hoy en día en las profesiones de ingeniería. Se apuesta porque el estudiantado sea capaz de redactar informes técnicos de calidad, generar, formular y exponer sus ideas y defender su solución, presentar su trabajo frente a los compañeros/as que actúan como pares evaluadores y analizar la documentación recibida de forma crítica y extrayendo la información más relevante. Todo ello, tomando como referencia el punto de partida del alumnado al iniciar las asignaturas, permite avanzar hacia una verdadera evaluación progresiva del proceso de aprendizaje dentro del marco de "educación para la sostenibilidad". De esta manera, el profesorado se acerca más al alumnado, conociendo más en profundidad sus carencias y pudiendo preparar las sesiones en base a las necesidades generadas, tratando de reducir las tasas de abandono, mejorando las tasas de éxito y potenciando la motivación.

A continuación, se describen en orden cronológico las fases que se llevarán a cabo durante la realización de este proyecto, incluyendo las acciones clave que se incluye en cada etapa.

Fase 1: Preparación (enero – febrero, 2024)

1.1. Organización previa

• Definir el punto de partida, lo que incluye analizar la formación inicial del profesorado y el grupo de estudiantes objetivo para la aplicación de esta metodología.
• Realizar una revisión actual de la literatura acerca de experiencias previas de aprendizaje basado en retos en asignaturas universitarias en un contexto internacional y elaboración de propuestas individuales por parte del profesorado.
• Diseño de los retos y puesta en común, definiendo las acciones de aprendizaje que se llevarán a cabo en el aula y evaluando el nivel de integración de las competencias específicas y transversales en cada actividad.

1.2. Contacto con organizaciones externas y organización de las colaboraciones.

• Comunicar la propuesta de retos para llevar a cabo el desarrollo de nuevos productos y equipos de medida que permitan avanzar hacia una edificación sostenible, buscando obtener líneas de trabajo conjunta con las entidades implicadas y búsqueda de nuevos socios potenciales.
• Diseñar seminarios por parte de expertos externos que muestren los problemas reales de la industria y utilidad de llevar a cabo acciones que permitan una adecuada gestión de los recursos la construcción.

1.3. Planificación de la experiencia.

Definir los aspectos pedagógicos: clases teóricas y contenidos a impartir, test de nivelación, criterios de evaluación progresiva y agentes clave en la evaluación.

Definir la gestión y la organización: organización de las sesiones y distribución del tiempo en el aula, definición de actividades de trabajo autónomo, habilitación de espacios y tiempos para tutorías y elaboración de un cronograma.

Definir las etapas de trabajo con el grupo, integrando la puesta a punto de la experiencia con la marcha normal del curso académico y definiendo el número mínimo de retos necesarios para superar las asignaturas.

Fase 2: Ejecución (2ºSEM -marzo-abril-mayo- y 1ºSEM -septiembre-octubre-noviembre-, 2024)

Esta fase, al igual que la siguiente, se realizarán durante el segundo semestre del curso 2023/24 y el primer semestre del curso 2024/25).

2.1. Preparación del alumnado

• Exposición de los objetivos de la propuesta de aprendizaje basado en retos, definición de los criterios de evaluación y resaltar la importancia de desarrollar un pensamiento crítico que integre todas las disciplinas para llegar a soluciones óptimas.
• Enseñar los conceptos teóricos fundamentales que sienten las bases sobre las que se pueda empezar a trabajar en la resolución de los retos. Esta etapa se llevará a cabo a lo largo de todo el semestre, pero cobrará más fuerza en las primeras cuatro semanas.
• Organizar el trabajo que se llevará a cabo, formación de grupos y determinación del nivel de partida inicial por parte del alumnado antes de afrontar los restos.

2.2. Ejecución de la propuesta

• Generación de inquietudes a través de la presentación de los retos, que supongan una motivación adicional para el alumnado y favorezcan la proliferación de ideas.
• Propuesta de retos educativos con carácter profesional, entrega de guiones y definición de los objetivos necesarios para superar los retos. Aplicación de la metodología Design Thinking en la búsqueda de soluciones creativas y orientación en la resolución inicial de los retos.
• Seminarios de expertos en los momentos clave y redacción de informes y trabajos para la asignatura, preparación de presentaciones y desarrollo de prototipos (sensores, materiales ecoeficientes, modelos de negocio, etc.)
• Registrar, comunicar y difundir el proyecto. Especial relevancia la divulgación de resultados en la ETSEM y en otros centros educativos.

2.3. Cierre

• Reflexionar y analizar de manera crítica la experiencia realizada, definiendo puntos fuertes y puntos débiles.
• Incluir una autoevaluación por parte del profesorado implicado en la propuesta.
• Proyectar perspectivas de futuro.

Fase 3: Evaluación

• Evaluación del grupo y a cada uno de sus integrantes en base a la presentación y resultados obtenidos para la resolución de los retos.
• Evaluación de las asignaturas implicadas y comparativa con los resultados obtenidos en cursos previos.
• Evaluación de la experiencia y coordinación con otras entidades.
• Elaboración de la documentación detallada sobre la experiencia y las recomendaciones de implantación de la metodología planteada en el proyecto.

Fase 4: Divulgación de los resultados (durante todo el curso, especialmente junio-julio, 2024)

• Preparación de comunicación a Congreso Internacional con los resultados obtenidos.
• Redacción de artículo científico para una revista indexada.
• Elaboración de la guía metodología e informes sobre la experiencia de ABR realizada.

Por último, cabe destacar que muchas de las asignaturas involucradas en la experiencia planteada pertenecen a los últimos cursos académicos de sus titulaciones, por lo que existe una gran diversidad en el alumnado: erasmus, distintos perfiles académicos y niveles, problemas de conciliación laboral, etc. Para estos casos, se tiene prevista una adaptación curricular que permita realizar un seguimiento de la asignatura por evaluación progresiva y se tratará de adaptar los retos formulados para su resolución de manera individual.

Para realizar el seguimiento del proyecto se pondrán en marcha los siguientes mecanismos de coordinación:

• Se llevarán a cabo reuniones de coordinación periódicas (preferiblemente cada dos/tres semanas) entre el profesorado implicado en la propuesta, para conocer el estado de avance y detallar posibles mejoras/correcciones que puedan realizarse.
• También se realizarán reuniones puntuales con los centros externos involucrados en el PIE y que permitan coordinar las actividades entre el alumnado y estas organizaciones.
• Se programan al menos tres sesiones de seguimiento del proyecto con el alumnado: (1) Sesión inicial donde se expondrán los objetivos y valoración del nivel de conocimiento actual; (2) Sesión intermedia para valorar los avances realizados, número de restos resueltos y nivel de asimilación de los conocimientos -previsiblemente, en la semana ocho-; (3) Sesión final donde se expondrán los trabajos realizados por el alumnado, que tendrá carácter obligatorio y evaluable.
• Se valora la posibilidad de crear grupos de Teams u otra plataforma online, para habilitar un espacio de trabajo desde casa para el estudiantado y favorecer la realización de tutorías.

Por otro lado, con el objetivo de medir el impacto de los resultados obtenidos, se llevarán a cabo las siguientes medidas:

• Realización de in pre-test sobre los contenidos previos de las asignaturas implicadas, que servirán para analizar el nivel de partida del alumnado y su predisposición para colaborar en el proyecto. Posteriormente, a final de curso, se realizará un post-test que permita obtener evidencias de la bondad derivada de la implementación de esta propuesta.
• En fases intermedias, se dará al alumnado la opción de rellenar cuestionarios de carácter voluntario y anónimo durante el desarrollo de la experiencia educativa, para conocer su opinión y evaluar la evolución de las competencias asimiladas por los mismos.
• Elaboración de una rúbrica de evaluación para medir de forma holística las competencias adquiridas por el alumnado en las distintas actividades programadas en el proyecto.
• En cualquier caso, se destaca que el objetivo final es conseguir llevar a cabo una evaluación progresiva a lo largo del curso, tratando de medir la madurez en las soluciones desarrolladas por el alumnado, la integración de los ODS en las acciones realizadas y el desarrollo del pensamiento crítico en la toma de decisiones.

Como evidencias de logro que se aportarán al final del proyecto en la memoria definitiva, se pueden enumerar las siguientes, con carácter orientativo, pero no limitativo:

• Aportación de al menos una comunicación al Congreso Internacional que recoja los puntos más relevantes de la experiencia desarrollada.
• Aportación de al meno un artículo publicado en revista internacional de reconocido prestigio, preferentemente en alguna de las recogidas en esta memoria.
• Material docente elaborado durante la propuesta y que ha haya servido para el desarrollo de las sesiones impartidas en el aula.

Informe de autoevaluación por parte del profesorado implicado en esta propuesta, incluyendo puntos fuertes y débiles, así como autocrítica y propuestas de mejorar. En este informe se incluirán las encuestas de satisfacción realizadas al alumnado que se vea implicado en este proyecto.

Los productos resultantes que se obtendrán mediante la realización de presente proyecto son:

• Elaboración de una guía metodológica para la aplicación del Aprendizaje Basado en Retos (ABR) en entornos vinculados al Espacio Europeo de Educación Superior (EEES), tomando como referencia la experiencia realizada en la E.T.S. de Edificación de Madrid, pero susceptible de ser adaptada a otras titulaciones.
• Publicación de informes con los resultados obtenidos por el alumnado, que recojan sus impresiones de forma cuantitativa y cualitativa. Estos informes irán acompañados de una autoevaluación por parte del profesorado implicado en la propuesta, donde se pongan de manifiesto las fortalezas y debilidades de la actividad para establecer así un proceso de mejora continua.
• Generación de contenidos didácticos y recursos educativos para las diferentes asignaturas que se publicaran en las plataformas online con el objetivo de difundir la información y facilitar su acceso al alumnado.
• Exposición de las ideas y productos sostenibles desarrollados por el alumnado en la resolución de los retos. Para ello, se prevé dotar de un espacio a la iniciativa en Hall de la E.T.S. de Edificación de Madrid durante el la celebración del VIII Congreso en Innovación Educativa en Edificación (CINIE 2024).
• Creación de una red de contactos derivada de la interacción entre el profesorado involucrado en el PIE y los centros educativos y organizaciones que deseen colaborar. Actualmente, se cuenta con la participación confirmada del CEPA Joaquín Sorolla, el IES Alameda de Osuna, el colegio Valdecás y la organización sin ánimo de lucro SIGNUS Ecovalor, S.L. Se impulsarán con especial interés aquellas iniciativas que permitan la internacionalización de la propuesta.

En el marco del desarrollo del presente proyecto se tienen previsto la elaboración de material divulgativo tanto de carácter técnico, como de carácter difusor de la actividad desempeñada.

Publicaciones

• Artículo científico en una revista de educación. Donde se tienen como objetivo las siguientes por orden de preferencia: Education Science (https://www.mdpi.com/journal/education), Sustainability (https://www.mdpi.com/journal/sustainability) o ABE: Advances in Building Education (http://polired.upm.es/index.php/abe). Algunas de las revistas presentadas son Open Acces y de pago, no obstante, se contaría con la cofinanciación del Dpto. De Tecnología de Edificación.
• Ponencia en el 16th annual International Conference on Education and New Learning Technologies (EDULEARN 2024), al que el grupo de innovación educativa lleva asistiendo desde los últimos siete años.
• Publicación de un capítulo de libro en la Editorial DIKINSON y presentación de resultados en el VIII Congreso Internacional de Innovación Educativa en Edificación (CINIE 2024), que se celebrará en marzo de 2024.

Difusión de la actividad en otros medios

• Promoción de la actividad a través de las redes sociales del GIE en física aplicada, entre las que se encuentran: Twiter, Instagram y LinkedIN.
• Publicación de noticas con los eventos más relevantes en la Web de la E.T.S. de Edificación en la página del Dpto. De Tecnología de Edificación.
• Llevar a cabo el concurso “Mejor idea para una Edificación Sostenible”, durante la Semana Cultural que se celebrará previsiblemente en el mes de abril en la E.T.S. de Edificación de Madrid.
• Exposición física de los trabajos y desarrollo del proyecto en la Jornada de Puertas abiertas de la E.T.S. de Edificación de Madrid, así como exploración de otras vías de difusión a través del alumnado y canales de difusión recomendados por la UPM.

Durante el desarrollo del presente proyecto, se prevé la colaboración ya confirmada con distintas instituciones, tanto del ámbito académico, como profesional.

Ámbito académico

Colaboración con la propia E.T.S. de Edificación de Madrid para organizar una mesa de redonda dentro del VIII Congreso Internacional de Innovación Educativa en Edificación (CINIE 2024) que se llevará a cabo este año y que tendrá por temática: Pensamiento Crítico y Aprendizaje Basado en Retos en Educación Superior.

Colaboración con las siguientes Universidades externas a la UPM de la mano de los investigadores invitados en este proyecto: Universidad de Coímbra y Universidad Politécnica de Cartagena. Además, se cuenta con el apoyo de la Universidad Internacional de la Rioja (UNIR) a través del coordinador del área de Educación, Dr. Rafael Marcos Sánchez. Así como, otras universidades externas socio de la Alianza con la que nuestra Comunidad EELISA ("INCO-0. From Industrialized Construction to Near-Zero Consumption Buildings") colabora en distintos proyectos.

Ámbito profesional

Trabajo en conjunto con la organización sin ánimo de lucro SIGNUS Ecovalor, S.L. para llevar a la practica retos de sostenibilidad vinculadas con el aprovechamiento de los neumáticos fuera de uso (NFU) en la edificación.

Colaboración con las empresas URSA Ibérica Aislantes, S.A., y el grupo Placo Saint Gobain Ibérica S.A., para la impartición de dos seminarios ya acordados: 1) La importancia de llevar a cabo un adecuado aislamiento térmico para la formar de una red de edificios de cero emisiones; y, 2) Eficiencia energética y rehabilitación sostenible.