La Producción Animal actual se enfrenta a actualmente a grandes retos, ya que debe abastecer a la creciente población mundial de proteína de origen animal y, que ésta sea producida de manera sostenible con el medio ambiente, respetando el bienestar animal y económicamente rentable. En concreto, el bienestar animal ocupa un lugar importante en el debate público: los consumidores se preocupan cada vez más por la manera cómo se producen sus alimentos, especialmente en lo relacionado con la cría, el transporte y el sacrificio de los animales. La mejora del bienestar animal en la ganadería se ha convertido en un factor indispensable para la aceptación social del uso de animales y, por consiguiente, para la sostenibilidad de las cadenas de suministro de alimentos de origen animal y los medios de subsistencia relacionados.

Por otra parte, existe una necesidad de que los sistemas ganaderos sean cada vez más sostenibles. Incrementar la sostenibilidad de la Producción Animal y el bienestar animal contribuye a alcanzar varios Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), en particular: salud y bienestar (ODS3), vida submarina (ODS14) y producción y consumo responsables (ODS12). Actualmente, son muchas las técnicas y tecnologías que se han desarrollado para medir y controlar el bienestar y reducir el uso de animales en experimentación, así como para incrementar la sostenibilidad de la ganadería. Esta propuesta se centra en la formación de los alumnos de cuatro Grados (Ciencias Agrarias y Bioeconomía, Biotecnología, Ingeniería Alimentaria e Ingeniería Agrícola) y un Máster (Producción y Sanidad Animal) de la ETSIAAB, que cursan asignaturas relacionadas con la mención de Producción Animal y cuya formación en estas técnicas es esencial de cara a su inminente incorporación al mundo laboral.

Esta propuesta de Proyecto de Innovación Educativa se fundamenta principalmente en la línea de trabajo: E4 Aprendizaje Basado en Investigación (ABI) que consiste en ofrecer a los estudiantes la posibilidad de realizar o participar en procesos de investigación, aplicando la metodología para comprobar o no la veracidad de una hipótesis, para dar respuesta a un problema o para responder a una pregunta planteada, acompañándoles y supervisando todo el proceso. Para llevar a la práctica el ABI es necesario que los profesores incorporen la investigación como estrategia didáctica en la acción docente, y que tanto estudiantes como profesores mejoren habilidades para la investigación y que éstas formen parte de su cultura de trabajo académico (Montero, 2009; Peñaherrera et al., 2014).

Además, esta propuesta también estaría relacionada con la línea de trabajo: E3 Aprendizaje Basado en Retos - Design Thinking, ya que es un ejercicio para consolidar los conceptos teóricos de las asignaturas, ponerlos en práctica, reflexionar a partir de los datos observados y analizar cómo la toma de decisiones influye en los resultados obtenidos.

La participación en esta experiencia tendrá las siguientes ventajas para el estudiantado que participe:

• interiorizar la necesidad de la búsqueda constante de nuevas metodologías digitales y de laboratorio que mejoren el bienestar animal y la sostenibilidad con el medio ambiente.
• conocer y aplicar nuevas tecnologías y técnicas en el sector de la Producción Animal.
• ejercitar la capacidad de transmitir información, ideas, metodologías, problemas y defensa de soluciones en el ámbito del campo de estudio a todo tipo de audiencias (especializadas o no) de manera clara y precisa.
• poner en práctica la comunicación de aspectos fundamentales de la actividad académica y profesional.
• demostrar conocimientos avanzados y una comprensión de los aspectos teóricos y prácticos en su campo que llegue hasta la vanguardia del conocimiento.
• aprender a realizar actividades de forma coordinada con estudiantes en grupos multidisciplinares.

El principal objetivo de esta propuesta de Proyecto de Innovación Educativa es que los estudiantes conozcan y apliquen innovadoras tecnologías digitales y técnicas de laboratorio que ayuden a monitorear el bienestar de los animales y la sostenibilidad con el medio ambiente. Como se mencionó anteriormente, esta experiencia se dirige a los estudiantes de cuatro Grados (Ciencias Agrarias y Bioeconomía, Biotecnología, Ingeniería Alimentaria e Ingeniería Agrícola) y un Máster (Producción y Sanidad Animal) de la ETSIAAB de la UPM, que cursan asignaturas relacionadas con la Producción Animal y cuya formación en estas tecnologías es esencial de cara a su inminente incorporación al mundo laboral. Para la consecución de este objetivo, se requiere relacionar gran diversidad de conocimientos adquiridos en las diferentes asignaturas de los Grados y Máster como son: Comportamiento, Genética, Nutrición y Reproducción Animal.

Un objetivo secundario, consistirá en que los estudiantes sean capaces de realizar trabajos de investigación utilizando estas tecnologías, estimulando su interés por la investigación y el debate científico. Para la consecución de este objetivo, se fomentará la participación de los estudiantes en el Congreso de Estudiantes de Ciencia, Tecnología e Ingeniería Agronómica que se celebra anualmente en la ETSIAAB donde presentarán sus resultados.

En resumen, la experiencia se basará en la adquisición de competencias específicas relacionadas con el diseño, organización, ejecución y presentación de un trabajo de investigación utilizando tecnologías innovadoras en animales de interés ganadero. En los trabajos se utilizarán metodologías y técnicas innovadoras, que actualmente no pueden ser incorporadas en la docencia de las asignaturas implicadas debido a restricciones temporales y al elevado número de alumnos en algunas asignaturas.

Se busca tratar de motivar a los estudiantes mediante una experiencia diferente que implica integrar conocimientos de varias asignaturas que se cursan en el mismo momento y les permitirá ver cómo están relacionadas entre ellas de una manera más práctica. La mayoría de los estudiantes a los que va dirigida esta experiencia son de 2º, 3º y 4º curso de Grado o de Máster, por lo que los docentes participantes creemos que es muy útil para completar una formación integral.

Además, se pretende desarrollar el pensamiento crítico, el aprendizaje comprensivo y que los alumnos sean capaces de transmitir ese aprendizaje a sus compañeros. Se fomentará fundamentalmente las competencias instrumentales y dentro de estas, las habilidades cognitivas, intentando llegar al grado de análisis y síntesis, aunque también se intentará fomentar ciertas destrezas tecnológicas y lingüísticas. En este contexto queremos desarrollar en los alumnos las capacidades de trabajar en grupo, expresarse en público, consultar fuentes bibliográficas y elaborar documentos completos, siempre propiciando el desarrollo de la capacidad de crítica y autocrítica.   

Las actividades desarrolladas en esta propuesta estarán coordinadas por profesores y personal del Departamento de Producción Agraria que trabajan en las áreas Genética, Reproducción y Nutrición Animal, algunos de los cuales pertenecen al Grupo de Innovación Educativa ZOOINNOVA. Las fases del desarrollo del proyecto serán las siguientes:

Primera fase: explicación de la base teórica de los procesos a estudiar: mejora genética de una especie, características de la calidad seminal, condición corporal, valoración nutritiva de subproductos, la importancia de la emisión y gestión de gases de purines de ganado porcino y el manejo de una certificación de bienestar animal.

Segunda fase: se pondrá en marcha una práctica, problema o caso práctico aplicando las metodologías que a continuación se pasarán a detallar. Los estudiantes dispondrán de datos o resultados obtenidos con las diferentes tecnologías aplicadas. Posteriormente, se enseñará a los estudiantes a manejar los datos experimentales recopilados (de los propios animales o de los experimentos in vitro) con la finalidad de poder analizarlos estadísticamente, y representarlos gráficamente.

Tercera fase: redactar un informe científico o ppt con los datos experimentales recogidos y su interpretación, según los apartados característicos de un artículo científico (introducción, material y métodos, resultados, discusión, conclusiones y bibliografía). Esta actividad mejorará las competencias de expresión escrita de los alumnos. Además, en alguna de las actividades programadas, este informe se evaluará mediante el módulo de actividad denominada “taller” en Moodle que permite la recopilación, revisión y evaluación de la entrega por pares del trabajo de los estudiantes.

Cuarta fase: adaptar el trabajo realizado por cada alumno (o grupo de alumnos) a un formato póster o comunicación oral para su presentación en el XVII Congreso de Estudiantes de Ciencia, Tecnología e Ingeniería Agronómica que se organizará en mayo de 2025 en la ETSIAAB. Esta actividad se trata de una actividad acreditable y mejorará las competencias de expresión oral y escrita de los alumnos. Además, se fomentará la capacidad analítica y de síntesis de los alumnos, mejorando así su capacidad para resumir y seleccionar la información más relevante. También se fomentarán las competencias relacionadas con el trabajo en grupo.

Se realizarán las siguientes actividades prácticas innovadoras utilizando tecnologías punteras para llevar a cabo una producción animal sostenible y respetando el bienestar de los animales.

1. 1. Programas de conservación o mejora genética. Explicación de cómo se deben elaborar de manera eficiente los programas de conservación o mejora genética y el diseño de apareamiento para mantener una población de animales, limitando unos valores de consanguinidad y parentesco adecuados. Para ello se utilizará el Software libre Endog 4.8 que permite diseñar los apareamientos a partir de la genealogía de una población limitando el parentesco entre los animales. Además, se calcularán otros parámetros importantes en genética de poblaciones como: el número de ancestros que explican la variabilidad genética, tamaño efectivo o incremento de consanguinidad. El diseño de un programa de mejora genética de una población debe tener las siguientes etapas: el análisis de la estructura genética de la población mediante la creación y estudio de su libro genealógico y la caracterización reproductiva y productiva.
   2. Valoración fenotípica de reproductores. Dado que el conocimiento de las características reproductivas es muy importante para el inicio de cualquier estrategia reproductora destinada a la conservación de material genético, los alumnos aprenderán a valorar fenotípicamente a sementales (conejos) mediante una valoración seminal macro (consistencia, volumen y color) y microscópica (motilidad masal e individual concentración y formas anormales bajo microscopio) que será comparada con un análisis de parámetros cinéticos (velocidad curvilínea, rectilínea, media, porcentaje de células progresivas, lentas o inmóviles, etc.) realizado con el Software libre ImageJ que lleva incluido un plugin con la tecnología CASA (Computer Asisted Sperm Analysis). Dicho software está disponible en el  escritorio remoto de la UPM. Los estudiantes tendrán disponible multitud de videos previamente grabados de muestras seminales de diferentes especies pudiendo analizar ejemplos reales. Con este método docente aplicamos uno de los principios de Bienestar animal que es la reducción del número de animales utilizados en prácticas docentes, tal y como dicta el RD53/2013 que trata sobre el cuidado de los animales experimentales, tanto en investigación como en docencia.  
   3. Estimación de la composición corporal de los animales. El conocimiento de la composición corporal de hembras reproductoras es importante para estimar la retención de nutrientes, lo que nos permitirá establecer un manejo reproductivo y una alimentación adecuada a sus necesidades, para maximizar su productividad a largo plazo. Se llevará a cabo a través de la técnica de Análisis de Impedancia Bioeléctrica (BIA), que mide la reducción de voltaje que se produce en un cuerpo cuando es atravesado por una corriente eléctrica. Esta reducción depende de la geometría y volumen del cuerpo, además de la intensidad y frecuencia de la corriente. Para aplicar esta técnica, se utiliza un analizador con cuatro terminales, el aparato Quantum II (Model BIA‐101, RJL Systems, Detroit, MI USA). Se pondrán a disposición de los estudiantes, las medidas de resistencia y reactancia tomadas previamente en estudios experimentales realizados en un gran número de animales (conejas, gallinas, etc.) por personal investigador del departamento. Con ellas, los estudiantes calcularán la impedancia y con ecuaciones de predicción estimarán la composición corporal (grasa, proteína, humedad, cenizas, agua) de los animales en diferentes escenarios fisiológicos (en lactación, gestación, en recría, etc). Estas acciones permiten tomar decisiones que mejoran el bienestar de los animales, al realizar un manejo nutricional más adecuado de los mismos en función de su composición corporal.
   4. Valoración nutritiva de subproductos agroindustriales mediante la técnica in vitro de producción de gas. El uso de subproductos en la alimentación animal permite reciclar estos materiales y contribuye a la sostenibilidad de la producción ganadera, pero para su uso práctico se debe realizar previamente una valoración nutritiva. La técnica in vitro de producción de gas consiste en incubar muestras de los subproductos con líquido ruminal y medir la cantidad de gas generado, lo que permite estimar el contenido energético de los subproductos. Los alumnos podrán aprender esta técnica in vitro y analizar la variabilidad existente entre diferentes subproductos.
   5.  Estimación de la emisión de gases de purines de ganado porcino. La gestión de los purines y estiércol es un grave problema medioambiental que debe resolverse en la ganadería intensiva. La exposición a altos niveles de gases nocivos en las instalaciones ganaderas no sólo afecta negativamente a la salud de los animales y los trabajadores, sino que también puede causar problemas medioambientales como la nitrificación y la acidificación de la lluvia. Se ha demostrado científicamente que, la suplementación de probióticos en los piensos mejora el crecimiento, la digestibilidad de los nutrientes y reduce la concentración de NH3 en cerdos en crecimiento. En esta actividad, los estudiantes dispondrán de los datos de una población de lechones alimentados con dietas experimentales suplementadas o no con probióticos, en los que van a medir y analizar los rendimientos productivos (ganancia diaria, consumo e índice de conversión), la morbilidad y mortalidad y las emisiones de gases de los purines (amoniaco, óxido nitroso y metano) durante el almacenamiento al aire libre. Los estudiantes conocerán las técnicas de laboratorio para realizar los análisis de los resultados y calcularán tasa de emisión promedio durante el almacenamiento (mg/L purín y h) y también en mg/animal y día.
   6. Creación de una certificación de bienestar animal. Actualmente se están creando certificaciones para evaluar el bienestar animal de varias especies de animales, incluido conejos y peces, pero no se han concretado varios aspectos. El problema o “reto” real es que la industria quiere una certificación de bienestar para especies “menores” pero desconoce todos los indicadores posibles, a nivel técnico, y también desconoce la opinión de los consumidores al respecto. El reto, ante la evolución de la percepción social del consumidor ante la producción animal, quiere responder a una pregunta de base: ¿Cómo sería la mejor manera de certificar el bienestar de la especie X en España? Los alumnos tendrán que entender que el problema es multifactorial y que implica problemas técnicos, económicos, comerciales y sociales a gran escala. En cuanto a los problemas técnicos y económicos, los alumnos tendrán que debatir sobre los mejores indicadores ambientales, grupales e individuales. A nivel comercial, los alumnos se tendrán que poner en contacto con ganaderos para ver si los indicadores se pueden medir de manera rutinaria. A nivel social los alumnos se tendrán que poner en contacto con consumidores para sondear su opinión al respecto de la mejor manera de comunicar y medir el bienestar de la especie estudiada. Fase 1: Elegir indicadores. En clase se hará una descripción detallada de los indicadores posibles, basados en la literatura. También se hablará con otros miembros de la comunidad EELISA. Fase 2: Entrevista con empresas. Después de tener una lista de indicadores se visitará una granja y se entrevistará a un productor. Finalmente, los alumnos presentarán un ppt a la empresa con algunas ideas finales sobre los indicadores a usar. Fase 3. Encuestas a consumidores. Los alumnos tendrán la tarea de preguntar a grupos de consumidores para recabar su opinión respecto a los indicadores y certificación propuesta.

Los profesores desempeñarán un papel muy importante en la formación del uso de nuevas tecnologías. El equipo del proyecto realizará evaluaciones periódicas mediante reuniones programadas para revisar el avance, resolver posibles desafíos y hacer ajustes cuando sea necesario. La recolección de datos incluirá evaluaciones de los estudiantes, productos del proyecto (informes científicos, pósters y presentaciones) y retroalimentación de estudiantes y de actores externos, como productores y consumidores involucrados en la tarea de certificación. Los resultados de las actividades prácticas, como programas de conservación genética, evaluaciones fenotípicas y análisis nutricionales se documentarán en forma de informes de estudiantes y estadísticas compiladas. Los profesores implicados en esta propuesta de Proyecto de Innovación Educativa realizarán una evaluación del trabajo realizado por cada alumno o grupo de alumnos, evaluando su capacidad analítica y de síntesis, lo que mejorará su capacidad para resumir y seleccionar la información más relevante y para presentarla en público. Cada fase culminará en entregables específicos, como informes escritos, datos estadísticos o resúmenes de encuestas a consumidores, que se presentarán en el informe final del proyecto. La evidencia de los logros también se demostrará mediante los registros de los talleres de revisión por pares en Moodle y las presentaciones de los estudiantes en el XVII Congreso de Estudiantes de Ciencia, Tecnología e Ingeniería Agronómica. Para valorar la calidad de los trabajos realizados se contará una evaluación por pares realizada por el Comité Científico del Congreso de Estudiantes de Ciencia, Tecnología e Ingeniería Agronómica (ETSIAAB, UPM) que está compuesto también por estudiantes de los primeros años de Doctorado. Las evidencias de logro del proyecto serán:

• las comunicaciones, en forma de póster científico o comunicación oral, que realicen los alumnos a partir de su trabajo científico en el Congreso de Estudiantes de Ciencia, Tecnología e Ingeniería Agronómica.
• la valoración estimada por parte de los profesores y de los alumnos de las competencias conseguidas con los distintos tipos de trabajos por los estudiantes.
• los tiempos destinados a la búsqueda de información, preparación de las presentaciones orales y de los informes, posters, etc.
• se tratará de evaluar cómo han repercutido los cambios introducidos sobre: dedicación a la asignatura fuera del horario lectivo, incremento de trabajo del profesor, nivel de satisfacción del alumno y del profesor, y nivel de competencia final obtenido (en comparación con el curso anterior). Esta información se obtendrá a partir de la elaboración de encuestas periódicas a lo largo del curso que serán procesadas por los becarios solicitados y por la calificación final alcanzada.

Guías Metodológicas: se elaborarán guías detalladas para cada actividad práctica innovadora (p.ej., programas de mejora genética, análisis de calidad seminal, estimación de composición corporal, valoración de subproductos, etc.). Estas guías incluirán instrucciones paso a paso, recomendaciones de software y protocolos para el análisis de datos.

• Potencial de Transferencia: Estas guías serán recursos de referencia interna para futuras prácticas en el departamento y en cursos relacionados. Externamente, se podrán compartir con otras universidades o centros educativos a través de la red EELISA, facilitando su uso en asignaturas de producción y bienestar animal en instituciones que persigan una formación práctica actualizada.

Informes Científicos y Presentaciones: Los estudiantes generarán informes científicos en los que se presentarán los resultados de cada actividad, organizados según los apartados de un artículo científico (introducción, materiales y métodos, resultados, discusión y conclusiones). Además, se generarán presentaciones en formato póster y oral.

• Potencial de Transferencia: Los informes pueden incorporarse a una base de datos de acceso interno como recursos educativos para el aprendizaje basado en problemas y como referencia para futuros proyectos. Los pósters y presentaciones, al ser exhibidos en congresos estudiantiles como el XVII Congreso de Ciencia, Tecnología e Ingeniería Agronómica, tendrán visibilidad externa y permitirán que otros estudiantes y académicos se beneficien del conocimiento generado.

Recursos Educativos Multimedia: Se crearán videos, simulaciones y ejemplos prácticos (p.ej., videos de muestras seminales y el uso de software CASA para análisis cinéticos) que complementarán la formación teórica y práctica en análisis reproductivo y nutricional. Estos recursos estarán disponibles en Moodle para uso recurrente en la asignatura y otros cursos relacionados.

• Potencial de Transferencia: Estos recursos multimedia pueden integrarse en plataformas digitales de la universidad para acceso abierto a estudiantes y personal. Externamente, su disponibilidad a través de la Comunidad EELISA y otros consorcios académicos promoverá el intercambio de buenas prácticas y conocimientos.

Certificación de Bienestar Animal para Especies Menores: Se desarrollará una propuesta de indicadores de bienestar animal para especies menores (conejos, peces, etc.) en base a criterios científicos, productivos, comerciales y de percepción social. Esta propuesta incluirá protocolos y una lista de indicadores sugeridos que puedan adaptarse a diversas especies.

• Potencial de Transferencia: La propuesta de certificación servirá como base para iniciativas de bienestar animal dentro de la universidad, en granjas experimentales o en proyectos de investigación aplicada. También puede transferirse a nivel externo para colaborar con industrias agropecuarias y con organismos reguladores que busquen establecer certificaciones específicas para estas especies, apoyando prácticas más éticas y sostenibles.

Los trabajos aceptados por el Comité Científico se incluirán en el libro de Actas del Congreso de Estudiantes de Ciencia, Tecnología e Ingeniería Agronómica de la ETSIAAB con su respectivo nº de registro ISBN y que se publica en el archivo digital de la UPM.

Se desarrollará una noticia breve y visualmente atractiva para la página principal de la UPM, en la que se resuman los logros del proyecto. Esta noticia incluirá entrevistas a estudiantes y profesores participantes, resaltando el impacto del proyecto en la formación práctica y la innovación educativa en ciencias agrarias.

Se creará un video breve (3-5 minutos) que resuma los aspectos más relevantes del proyecto. Incluirá entrevistas con los profesores, estudiantes, y escenas de las actividades realizadas. Este video estará diseñado para su difusión en redes sociales de la UPM y en la plataforma EELISA, resaltando el impacto positivo del proyecto en la educación práctica y en la sostenibilidad.

Los resultados del aprovechamiento de esta experiencia se podrán presentar en diferentes Jornadas de Innovación Educativa de la UPM u otras universidades e instituciones.

Se colaborará estrechamente con:

• otros profesores que forman parte del Grupo de Innovación educativa ZOOINNOVA.
• la ETSIAAB, especialmente en la organización del Congreso de Estudiantes de Ciencia, Tecnología e Ingeniería Agronómica, donde se presentarán los resultados del proyecto.
• el Comité organizador y científico del Congreso de Estudiantes Congreso de Ciencia, Tecnología e Ingeniería Agronómica de la ETSIAAB de la UPM.
• el archivo digital de la UPM, que facilitará el acceso y preservación de los materiales creados (Libro de Actas) permitiendo que estos materiales estén disponibles a largo plazo para estudiantes y docentes.
• el grupo EELISA de Producción sostenible de alimentos, que permitirá compartir las prácticas innovadoras desarrolladas en el proyecto, intercambiar recursos educativos, y promover el acceso a la certificación de bienestar animal para especies menores, facilitando así su implementación en otros países miembros.