Mejorar la educación del siglo XXI supone reflexionar en profundidad sobre el proceso de enseñanza-aprendizaje. Una de las líneas metodológicas actuales, el aula invertida, sitúan al estudiante en el centro de este proceso y lo convierten en un elemento activo del mismo. Este modelo pedagógico transfiere determinados procesos de enseñanza-aprendizaje fuera del aula.

Los alumnos intentan previamente comprender en casa por sí mismos la materia que se va a tratar en clase. Este hecho permite dedicar parte del tiempo que el profesor comparte con ellos en el aula a la adquisición de conocimientos prácticos.

La madurez, motivación e intereses del alumnado condicionará en gran medida el tipo de procesos de enseñanza-aprendizaje que pueden transferirse fuera del aula. De hecho todavía gran parte de los contenidos del programa deben impartirse recurriendo al método tradicional de enseñanza expositiva al ser este el que mejor se adapta a los mismos, ya que nuestros alumnos son estudiantes de los primeros cursos de grados universitarios. Sin embargo, otra serie de contenidos nos van a permitir estimular el aprendizaje en el alumno. Este proyecto se centra en torno a estos últimos.

Un problema muy habitual entre los estudiantes de los primeros cursos es que no son capaces de apreciar una relación directa entre los contenidos teóricos que reciben y sus aplicaciones prácticas. Este hecho hace que, inmediatamente, pierdan interés por dichas asignaturas, lo cual se traduce en la obtención de malos resultados en las calificaciones, y en una pobre asimilación de los conceptos impartidos. Conceptos que, por otra parte, han de ser usados en otras asignaturas del grado, de forma transversal.

Un estudiante motivado es un estudiante activo en clase, es un estudiante que muestra interés, y un estudiante que disfruta aprendiendo los contenidos. Mantener la motivación de los estudiantes es, pues, fundamental. Son varias las formas con las que el profesor puede trasladar su propia motivación a los estudiantes. En este proyecto vamos a utilizar las dos que consideramos más esenciales: Una de ellas consistiría en utilizar los diferentes recursos tecnológicos con los que cuenta el docente actualmente intentando despertar el interés en el alumno por la materia, y la otra sería usar contenidos que relacionan el aprendizaje con aspectos de la vida cotidiana.

Entre los diferentes modelos pedagógicos existentes orientados a fomentar el interés y la motivación en clase, se encuentra lo que se llama una “píldora formativa” o de aprendizaje. Una píldora de aprendizaje es el sinónimo pedagógico de lo que se conoce como un “objeto breve de aprendizaje” (OBA), o unidad mínima de diseño educativo soportada digitalmente que se puede incorporar en los procesos de enseñanza-aprendizaje con el objetivo de incrementar el rendimiento de los estudiantes. Entre las características principales que presentan las píldoras de aprendizaje se encuentran su brevedad, por lo general, una duración inferior a 15 minutos; concisión, la píldora debe focalizar dos o tres ideas; y la utilización de formatos multimedia.

En este proyecto se pretenden desarrollar objetos breves de aprendizaje relacionados con los contenidos propios de la asignatura, y que puedan tener una aplicación práctica directa en la vida cotidiana. De este modo, se trataría de potenciar la motivación intrínseca del alumno. Estos OBAs multimedia se presentarían bajo una especie de metodología híbrida usando el aula invertida. En un primer momento el alumno trabajaría con estos contenidos en casa de forma autodidacta, para después trabajar con ellos presencialmente en clase. Los contenidos a desarrollar en los OBAs deben ser especiales y específicos en el sentido de que deben ser aplicaciones prácticas que atraigan el interés del alumno. En estos OBAs la información debe desarrollarse de forma secuencial, siendo la brevedad y autonomía, y los objetivos muy concretos, su característica fundamental. Estas presentaciones estarían disponibles para los estudiantes en el Campus Virtual.

En este proyecto también se trataría de potenciar el autoaprendizaje en el estudiante. El alumno debería buscar por sí mismo otra aplicación práctica (diferente de las expuestas en clase) en las que sea necesario aplicar los conceptos impartidos en la asignatura, es decir, el alumno debería desarrollar su propio OBA, aunque carente del carácter multimedia. El resultado de este estudio debería verse reflejado en la entrega, por parte del estudiante, de un breve informe.

Este proyecto contempla pues una metodología híbrida derivada del modelo del aula invertida en la educación universitaria. Una metodología que tiene por objeto a la vez que motivar al alumnado fomentar su autoaprendizaje mediante el uso de píldoras formativas. Las asignaturas sobre las que se centra este estudio son asignaturas básicas, como la Física de primer curso, sobre cuyo contenido el alumno encuentra más desvinculación aparente con el mundo real. 

No obstante, aunque el proyecto está circunscrito a determinadas asignaturas, la experiencia será fácilmente extensiva a otras como así queda demostrado en el mismo al incluir asignaturas de otros grados.

Además de realizar la propia experiencia, se analizarán y compararán los resultados obtenidos en función de diferentes indicadores. Estos indicadores se especificarán más adelante. Finalmente, debemos resaltar que, como valor añadido de este proyecto, se destaca el poder contar con la participación activa del estudiante, que es el agente principal de la metodología del aula invertida. Su visión y sugerencias a la hora de realizar la implementación del mismo tendrán una importancia fundamental.

Los objetivos que se pretenden alcanzar son varios:

-Implementar la metodología del aula invertida para mejorar la formación y apoyar el autoaprendizaje del alumnado en determinadas actuaciones y áreas formativas.

-Implementar objetos breves de aprendizaje o píldoras formativas para incrementar la motivación y fomentar el autoaprendizaje sobre contenidos de aplicación práctica que motiven al estudiante.

-Desarrollar un sistema de evaluación de competencias asociado a una metodología activa de seguimiento del alumno e incorporarlo a la evaluación del alumno durante el curso.

-Analizar los resultados obtenidos mediante diferentes indicadores que permitan medir el grado de éxito obtenido.

-Realizar un estudio de los resultados obtenidos por esta metodología híbrida comparando dichos resultados con cursos anteriores en los que se no se había implantado la misma.

Vivimos en una época dominada por el vídeo y los desarrollos multimedia. La educación vive inmersa en esta vorágine, y como tal los objetos de aprendizaje emergen dentro de esta como una herramienta más para potenciar la formación del estudiante digitalizando contenido.

Las píldoras educativas son fragmentos de conocimiento que maneja el alumno a modo de presentaciones dinámicas y elementos interactivos, y que indudablemente son más fáciles de asimilar por este, y están diseñados, por tanto, para facilitar el aprendizaje. Sin lugar a dudas, una enseñanza que contemple el uso de esta herramienta es una enseñanza en la que se produce una mejora en la calidad.

En este contexto debemos situar también la metodología del aula invertida. En esta el alumno fomenta su autoaprendizaje, trabaja de forma autónoma, y se involucra en el reto de mejorar su preparación. Evidentemente, el alumno ha de disponer de los medios audiovisuales necesarios para acometer tal empresa. El aprendizaje se hace completamente personalizado. El aula se debe reservar para realizar otras tareas de índole práctico que refuercen lo aprendido. La aceptación del alumno de esta metodología supone, de por sí, otra mejora en la calidad educativa.

Volviendo a las píldoras formativas, estas se deben basar en principio en cuestiones aplicadas para atraer el interés del alumno. Si el estudiante se siente atraído, aumentará su motivación, tanto a la hora de formarse como a la hora de profundizar en los conocimientos, en cualquiera de las dos situaciones se fomentará su autoaprendizaje. Esto supone una vez más una contribución a la mejora de la calidad educativa.

Como resultado de las tres consecuencias indicadas previamente: facilitar el aprendizaje, fomentar el autoaprendizaje o incrementar la motivación, es esperable una mejora en los resultados académicos de aquellos alumnos que pongan en práctica la metodología, pues estos tres principios conducen inexorablemente a dicha mejora.

La realización del proyecto entraña distintas fases que comentamos a continuación:

-La primera fase consistirá en la selección, por parte de cada profesor integrante del equipo solicitante de este proyecto, de los contenidos susceptibles de realización de varios OBAs. En concreto, estos contenidos se seleccionarán dentro de las asignaturas de Física I del Grado de Ingeniería Aeroespacial (GIA), y de Física I y de Física II del Grado en Ingeniería en Tecnologías Aeroespaciales (GITA). Todas estas asignaturas son asignaturas de primer curso. Debemos recordar que cuatro profesores solicitantes imparten clase teórico-práctica de Física I en el GIA, uno imparte clase en la asignatura de Física II en el GITA, uno en el laboratorio de Física I en el GIA, y uno en el laboratorio de Física I en el GITA.

Para las asignaturas externas a la UPM, los contenidos se seleccionarían entre tres asignaturas: Electromagnetismo I del grado de Física y del doble grado de Matemáticas y Física, Termodinámica de grado de Física, y Circuitos Digitales del Grado Ingeniería Electrónica de Comunicaciones. Las dos primeras son asignaturas de segundo curso, mientras que la tercera es asignatura de primer curso de titulaciones impartidas en la Universidad Complutense de Madrid (UCM).

El coordinador de este proyecto y el profesor Palacios han colaborado con los profesores encargados de la docencia de estas asignaturas externas en un proyecto previo de innovación educativa de la UCM: “Implementación y análisis del método de Aula Invertida en la enseñanza universitaria”, proyecto Nº 296 (convocatoria 2023/24).

-La segunda fase consistirá en el diseño y elaboración de estos OBAs mediante presentaciones multimedia, generalmente, vídeos. Los estudiantes trabajarán sobre estas presentaciones con la metodología del aula invertida. Estas presentaciones serán expuestas en el Campus Virtual y serán visualizadas por el alumno desde casa para potenciar su motivación intrínseca hacia los contenidos de la asignatura. En estos OBAs multimedia se deben exponer aplicaciones prácticas del mundo real o modelos que aproximen su comportamiento en los que los conocimientos impartidos en clase tengan una importancia relevante.

-La tercera fase consistirá en incorporar un sistema de evaluación alineado con la metodología activa utilizada. Este sistema deberá consistir en un sistema de seguimiento del alumno, ya sea mediante cuestionarios Moodle que le interroguen sobre la visualización de los contenidos de los vídeos o recursos multimedia, o mediante la entrega de ejercicios cortos en las clases de apoyo.

-La cuarta fase completaría el sistema de evaluación anterior.  Con el objetivo de potenciar el autoaprendizaje, se propondrá a los estudiantes que indaguen sobre otras aplicaciones prácticas (diferentes a las expuestas en clase) en las que sean necesarios los conceptos impartidos en la asignatura. El resultado de este estudio debe culminar en la entrega, por parte del estudiante, de un breve informe en el que debe exponer claramente los conceptos impartidos que se utilizan y las aplicaciones prácticas que se derivan de estos.

-La quinta y última fase consistiría en el análisis de los resultados del proyecto a partir de una serie de indicadores y en la divulgación de estos resultados. Para hacer esto último, se prepararán trabajos para la diseminación de conclusiones en foros de ámbito docente.

Debemos partir de la base de que el éxito del proyecto radica fundamentalmente en conseguir que los objetos de aprendizaje sean lo suficientemente atractivos para el estudiante de manera que se sienta motivado para trabajar y profundizar en los contenidos impartidos, fomentando de esta forma su autoaprendizaje. Esto redundará en mejores resultados en pequeñas áreas de la asignatura, áreas que luego el estudiante podrá más fácilmente universalizar al estudio completo de la asignatura.

Asimismo el alumno desarrollará su espíritu investigador durante la realización de su propio “objeto de aprendizaje”. Aunque ciertamente este adolecerá del carácter multimedia. En este caso favoreciéndose un posible enfoque transversal de la asignatura, ya que, el alumno deberá afrontar retos de índole matemático por sí mismo, no contemplados en el programa de la asignatura.

A ello hay que añadir la realización del material audiovisual que se publicará en los espacios virtuales de las asignaturas, lo que permitirá incrementar el impacto esperado del proyecto en cuanto a la motivación y autoaprendizaje de los estudiantes.

Para coordinar todo este trabajo realizaremos reuniones periódicas de todo el profesorado participante en el proyecto durante la elaboración de los OBAs, y durante su puesta en práctica en las diferentes asignaturas usando la metodología del aula invertida. Cuando tratemos cuestiones más específicas de cada una de las asignaturas como es el caso, por ejemplo, de la aplicación de los OBAs a la clase de laboratorio, las reuniones serán simplemente del coordinador del proyecto con el profesor encargado de impartir la materia. 

Para valorar el cumplimiento de los resultados y verificar la viabilidad de la metodología de los OBAs para potenciar la motivación y el autoaprendizaje en la docencia, se utilizarán los siguientes indicadores:

>Participación del alumnado, determinado por la asistencia a clase, por el número de accesos a los OBAs subidos al Campus Virtual, y por el número de informes presentados por los alumnos.

>Satisfacción del alumnado participante, mediante la realización de una encuesta de valoración de los estudiantes sobre la metodología implementada. Esta encuesta de satisfacción se elaborará de forma conjunta entre todos los profesores integrantes del proyecto.

>Impacto de la utilización de dicha metodología en los resultados académicos y realización de un estudio comparativo con los resultados obtenidos en cursos anteriores en los que se no se había implantado esta metodología.

Los productos resultantes de este proyecto serán de distinta índole y pasamos a describirlos a continuación:

-La base fundamental estará formado por los OBAs multimedia que serán bloques de información digitalizada que deben crearse como herramienta para enriquecer la experiencia formativa de los alumnos. Estos OBAs multimedia pueden ser presentaciones, vídeos de presentaciones, vídeos interactivos, vídeos de prácticas de laboratorio, simulaciones, etc. que permitan formar al alumno en contenidos breves de fácil asimilación y retención, y que, además, incluyan actividades que permitan aplicar los conocimientos adquiridos. Esta es la parte más transferible del proyecto para cualquier asignatura implicada en el mismo.

 -A lo anterior debemos unir los sistemas de autoevaluación asociados a los OBAs. Estos sistemas de autoevaluación pueden ser cuestionarios Moodle de control sobre los contenidos digitales que el alumno visualiza en casa; o pueden ser cuestionarios recogidos en clase sobre aplicaciones que el alumno responde a partir de su trabajo sobre las mismas. En cualquier caso esta parte es la menos transferible, aunque es la más delicada ya que sirve para evaluar el trabajo del alumno, y es la parte que va a incidir de lleno en su motivación. Dentro de esta parte, también debemos mencionar la evaluación de los informes que debe entregar este sobre su propio OBA. Este informe debe condicionar una parte de la nota de evaluación del alumno en la asignatura.

Los resultados del proyecto se divulgarán mediante su envío a congresos de ámbito docente como, por ejemplo: la “International Conference on Education and New Learning Technologies EDULEARN”, o el “Congreso Internacional sobre Aprendizaje, Innovación y Cooperación CINAIC”, o las “Jornadas Iberoamericanas en Innovación Educativa en las TIC y TAC InnoEducaTIC”. Todas estos Congresos hacen una publicación de trabajos con ISBN, además muchos de ellos se plantean la publicación de libros o incluso la publicación en revistas. Si los resultados del trabajo responden favorablemente a las expectativas podemos plantearnos su difusión en revistas educativas como EDUTEC.

Como ya hemos dicho el proyecto dará continuación a la colaboración iniciada entre la UPM y la UCM en un proyecto previo de Innovación INNOVA-Docencia titulado: “Implementación y análisis del método de Aula Invertida en la enseñanza universitaria” de la UCM, el cual ha dado lugar a una publicación docente en un congreso internacional de reconocido prestigio (“Interactive Resources to Enhance Self-Learning in Higher Education”, 15th Intl. Conf. Education and New Learning Technologies, pp. 1468-1472, July 2023).

Este proyecto no se centra tanto en la impartición del programa docente: clases de teoría, si no en aplicaciones prácticas breves que puedan motivar el aprendizaje del alumno, y que pueda desarrollar este mediante su trabajo personal en un informe.