Ante la buena acogida recibida por el proyecto de innovación educativa correspondiente a la convocatoria 2008/2009 “Desarrollo y puesta en práctica de un plan de prácticas comunes para asignaturas impartidas en centros diferentes”, por parte del alumnado de las titulaciones de Ingeniería Industrial e Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas/Gestión, que se encuentra en estos momentos en fase de finalización, se ha decidido ampliar y complementar la experiencia, extendiéndola a nuevas asignaturas de las que se imparten en la ETS de Ingenieros Industriales y la EU de Informática, a fin de mejorar las sinergias y complementariedades de ambas titulaciones. Esta extensión se plantea, además, tanto a asignaturas de grado como de master y se tienen en cuenta la conversión de las asignaturas a créditos ECTS, con el propósito de preparar las asignaturas de los nuevos planes de estudio que entrarán en vigor en los próximos cursos académicos. En concreto, se plantea sobre las asignaturas: “Tecnología del Transporte” y “Avances en seguridad integrada de vehículos” de la ETSII y “Cartografía Digital y Navegación con GPS” y “Agentes Inteligentes” de la EUI.

La gran aceptación por parte de los alumnos se debe, principalmente, a incidir en aspectos más prácticos de algunos de los sistemas y en la realidad de la introducción de sistemas electrónicos e informáticos en los vehículos actuales, más allá de los tradicionales sistemas mecánicos, y que, en la orientación de las asignaturas involucradas, se ha pretendido ofrecer a los dos grupos de alumnos una visión integrada, ampliando el núcleo de las asignaturas en los que se realizan las prácticas en común así como elaborando una serie de materiales docentes comunes para los dos centros.

En este proyecto, se plantea un plan de sesiones prácticas comunes entre Escuelas en las que se aborda el desarrollo de un prototipo que simule el empleo de “vehículos flotantes” para la captación de información del tráfico y condiciones meteorológicas para complementar la información de un centro de control que la difunda a puntos concretos de la infraestructura. La visión global se proporcionará, fundamentalmente, sobre los siguientes grupos de prácticas, donde el grupo 1 corresponde a lo desarrollado en la experiencia del curso 08/09 y el grupo 2 constituye la extensión a las dos asignaturas nuevas, basándose en los desarrollos previos:

Grupo 1 de prácticas (cooperación entre las asignaturas “Tecnología del Transporte” y “Cartografía Digital y Navegación con GPS”)

-          Posicionamiento de vehículos por medio de GPS

-          Construcción de mapas digitales detallados empleando vehículos instrumentados

-          Sistemas de aviso al conductor por velocidad inadecuada

Grupo 2 de prácticas (cooperación entre las asignaturas “Avances en seguridad integrada de vehículos” y “Agentes Inteligentes”)

-          Recopilación de información de seguridad vial de una base de datos de información vial pública a través de Internet.

-          Envío de información desde el vehículo flotante al servidor central

-          Análisis de la información de circulación en el servidor central.

-          Integración de la información del tráfico en el sistema de aviso al conductor (envío de información desde el servidor hasta un puesto fijo en la infraestructura o al vehículo móvil).

Gracias a esta visión sinérgica de la formación en ingeniería, se pretende proporcionar a los alumnos competencias, basándose en un caso práctico real, en:

-          Desarrollo de aplicaciones embarcadas en los vehículos.

-          Desarrollo hardware-software de aplicaciones.

-          Implementación de software para aplicaciones tiempo real.

-          Capacidad de análisis de información proveniente de diferentes fuentes.

-          Desarrollo de software para extracción de información de seguridad vial en bases de datos públicas.

Es por tanto que en este proyecto se persigue una visión transversal entre asignaturas impartidas en diferentes centros, con lo que se pueda enriquecer la formación multidisciplinar final de los estudiantes mediante la realización de sesiones comunes alrededor de un conjunto de prácticas y materiales docentes que secuencialmente permitan de forma común entre los alumnos de ambas Escuelas desarrollar y probar prototipos de sistemas vehiculares avanzados.

Tomando como punto de partida el trabajo desarrollado en el proyecto del curso académico 2008/09, como principales aportaciones del nuevo proyecto planteado, se pueden citar:

­          Se fomentará el ambiente de trabajo común entre alumnos e diferentes Escuelas en un trabajo multidisciplinar en el que los desarrollos de ambos sean imprescindibles para la consecución final (aprovechar la experiencia de cada grupo en unas disciplinas para ofrecer una visión global, práctica y aplicada a los alumnos).

­          Desde el punto de vista tecnológico se ampliarán los sistemas implementados por los alumnos, más allá del sistema de aviso embarcado planteado en las sesiones prácticas de curso 08/09, y se desarrollará un sistema basado en “vehículos flotantes”. Este sistema en su conjunto cubre aspectos clave de las 4 asignaturas e ilustra una de las líneas de trabajo actuales más prometedoras dentro de los ITS en la actualidad. La formación de grupos multidisciplinares es imprescindible en este tipo de sistemas. El planteamiento de un objetivo común desde el principio, se ha comprobado que supone una componente motivadora.

­          Desde el punto de vista docente se promoverán sesiones prácticas supervisadas y coordinadas entre alumnos de ambas Escuelas.

­          Desde el punto de vista organizativo, se tendrán en cuenta dos aspectos fundamentales: 1) El sistema final se desarrollará en dos etapas y, en cada una de ellas, 1 asignatura de cada Escuela estará involucrada, 2) Dado que las asignaturas son de carácter optativo y, además, una pertenece a la titulación de master, se debe contemplar la posibilidad de que existan alumnos que no cursen ambas de su Titulación, por lo que cada secuencia de prácticas en cada etapa debe ser autocontenida y se establecerán medidas para alumnos que sí cursen ambas puedan tutorizar a los que no lo hagan.

El objetivo principal del proyecto consiste en plantear un escenario de trabajo multidisciplinar entre alumnos de dos Escuelas diferentes en sesiones prácticas que involucren conocimientos propios de ambos grupos. Además, se plantea el desarrollo de la secuencia de prácticas en dos etapas, abarcando un total de 4 asignaturas.

Así, se plantean los siguientes objetivos parciales:

-          Coordinación entre asignaturas impartidas en centros diferentes y entre asignaturas impartidas en el mismo centro

-          Preparación de las sesiones prácticas comunes para dar la visión común al alumno, y desarrollo del plan de trabajo que permita un trabajo autónomo del alumno antes y después de las sesiones prácticas, con tareas a realizar de forma individual y otras de forma grupal y desarrollo del hardware y software necesarios para la realización de las sesiones prácticas

-          Desarrollo de un plan de tutorización entre alumnos, considerando los casos de que los alumnos no cursen las dos asignaturas involucradas en la experiencia propias de su titulación

Asignaturas

Se plantea la conexión entre las asignaturas:

1.      Tecnología del Transporte, optativa de 5º curso en la ETS Ingenieros Industriales, que trata de los principales avances que se están introduciendo en los vehículos de carretera en la actualidad. Se tratan, además de aspectos descriptivos de sistemas y componentes en los vehículos, sistemas de seguridad, sistemas de propulsión avanzados, etc, temas más aplicados como son la realización de mapas electrónicos de carreteras por medio de vehículos instrumentados y el posicionamiento GPS de los vehículos en dichos mapas para aplicaciones avanzadas de alerta al conductor. Su orientación se focaliza más en el vehículo y las aplicaciones en un plano más global, sin profundizar en exceso en la arquitectura de hardware y software.

2.      “Avances en seguridad integrada de vehículos”, impartida actualmente en el Master oficial en Ingeniería Mecánica y que tendrá su reflejo en el master de especialización en una parte de la asignatura “Tecnologías de vehículos industriales y especiales”. En ella se abordan, entre otros aspectos, los principales avances en sistemas de seguridad integrados en el vehículo, sistemas de ayuda a la conducción y sistemas de ayuda a la operación, introduciendo a los alumnos en las tecnologías actualmente en uso o desarrollo para estos fines en el sector del transporte por carretera, así como los algoritmos de decisión implicados en los sistemas inteligentes embarcados o en los gestores centrales de información.

3.      Cartografía Digital y Navegación con GPS, optativa de 2º curso de la titulación de Ingeniero Técnico en Informática de Sistemas/Gestión impartida en la EU Informática. Pretende introducir al alumno en la utilización de tecnologías de navegación basadas en satélite, conocidas popularmente como GPS (Global Positioning Systems) o GNSS (Glotal Navigation Satellite Systems). Durante el transcurso de la asignatura se revisan los diferentes sistemas de posicionamiento disponibles en la actualidad, así como su interacción con las bases de datos cartográficas para a creación de navegadores y mapas electrónicos. Estudian también los diferentes algoritmos empleados para el cálculo de la posición, representada en diferentes tipos de coordenadas. Uno de los aspectos fundamentales de la asignatura es su relación con el ámbito de los robots móviles y los vehículos inteligentes, abriendo así un amplio abanico de aplicaciones en al ámbito de la informática, donde esta tecnología comienza a ser un elemento fundamental. Esta asignatura se incorpora además como optativa de 3º/4º curso en el nuevo título de la UPM de Graduado en Ingeniería del Software, a impartir en el próximo curso académico 2009/2010 bajo la denominación “Sistemas y Servicios de Navegación mediante GPS “.

4.      Agentes Inteligentes, optativa de 3er curso de la titulación de Ingeniero Técnico en Informática de Sistemas/Gestión impartida en la EU Informática en donde se exponen los principios básicos de las tecnologías basadas en sistemas inteligentes que permiten la búsqueda de información, su monitorización, filtrado y extracción, así como el análisis de los diferentes tipos de herramientas software para localización de la información desde un punto de vista crítico. La aplicación práctica planteada en este proyecto es la extracción de información del estado del tráfico y las incidencias de circulación de las bases de datos públicas de la DGT o las corporaciones locales, información que puede ser utilizada para numerosas aplicaciones de seguridad y asistencia al conductor. Esta asignatura se incorpora además como optativa de 3º/4º curso en el nuevo título de la UPM de Graduado en Ingeniería del Software, a impartir en el próximo curso académico 2009/2010, con el nombre de “Sistemas Información”.

Métodos docentes de cursos pasados

Antes del curso académico 08/09, la docencia de la asignatura de “Tecnología del Transporte”, había estado estructurada de la siguiente forma:

-          Explicaciones teóricas en clase [40%]

-          Realización y presentación de trabajos en algunos temas [50%]

-          Prácticas de laboratorio sobre vehículo [10 %]

Con motivo de la baja dedicación a los aspectos prácticos, se introdujeron cambios significativos el curso pasado, dotando a los trabajos relacionados con las sesiones prácticas un peso mayor, que llega al 50%.

En una línea semejante al enfoque inicial de la asignatura anterior, la asignatura de master “Avances en seguridad integrada de vehículos” está estructurada como sigue:

-          Explicaciones teóricas en clase [25%]

-          Realización y presentación de trabajos en algunos temas [55%]

-          Prácticas de laboratorio sobre vehículo [20 %]

Por otra parte, en la asignatura de Cartografía Digital y Navegación con GPS (que empezó a impartirse de forma independiente de la asignatura Robotics curso 08/09 heredó una forma de impartición de

-          Explicaciones teóricas y participación de los alumnos en clase [50%]

-          Realización y presentación de trabajos prácticos en algunos temas [50%]

si bien, de igual forma a como sucedió en la asignatura de Tecnología del Transporte, el peso de la parte práctica se vio incrementada.

Por último, la asignatura de “Agentes inteligentes” está ya completamente adaptada a las nuevas metolodogías docentes, no obstante, en el próximo curso se pondrán en marcha el seguimiento de la teoría a través de cuestionarios periódicos y la coevaluación de las prácticas.

Acciones previstas y nuevos métodos docentes previstos

Con el presente proyecto no se pretende cambiar rotundamente la metodología empleada hasta el momento en cada una de las asignaturas, sino que se pretende aportar una visión global, combinando aspectos alrededor de un conjunto de prácticas y generando material docente específico para su seguimiento.  En concreto, en el caso de las asignaturas ya involucradas en el cambio del curso 08/09, tan sólo se acometerán ajustes a partir de los resultados de dicha experiencia. Los mayores cambios se producirán las otras dos asignaturas así como en la forma de enlazar ambos grupos.

En estas prácticas, se permite a los alumnos ampliar su formación en tecnología de vehículos, tanto desde el punto de vista mecánico como el punto de vista de las tecnologías de la información y comunicaciones, siempre desde el punto de vista práctico.

Esta visión global es, además, un elemento fundamental a fin de dotar a los alumnos de una amplia multidisciplinariedad, aspecto muy demandado en la actualidad por el mercado laboral.

Sistema de tutorías

La tutorización se plantea en dos niveles:

-          Por una parte, se tiene la tutorización de los profesores para el seguimiento de las asignaturas y de  las sesiones prácticas, tanto en la fase de preparación por parte de los alumnos como en la fase de tratamiento de resultados. Se establece que los alumnos de ambas Escuelas puedan acceder a todos los profesores implicados en la experiencia. La realimentación por parte de los profesores se estima crucial, sobre todo en aquellos aspectos más vinculados a la titulación a la que no pertenecen los alumnos.

-          Tutorización entre alumnos en las asignaturas del segundo bloque de prácticas (Avances en seguridad integrada de vehículos y Agentes Inteligentes), para lo que se encomendará (y valorará) esta tarea a alumnos que cursasen las anteriores la integración y supervisión de aquellos que han accedido a las segundas sin haber pasado por las primeras.

Material de apoyo

El estudio de las asignaturas se ha basado hasta ahora en textos de referencia y documentación proporcionada por los profesores, habiéndose también introducido recientemente las guías de estudio. Adicionalmente, para las sesiones prácticas de la experiencia del curso 08/09, se ha desarrollado una guía de estudio de las sesiones prácticas para su estudio previo, realización de trabajos preliminares, trabajo durante la práctica y tratamiento final de los resultados. Esta guía es válida dentro de este curso también. Por otra parte, será necesario el desarrollo de las correspondientes guías de prácticas para las dos nuevas asignaturas involucradas así como la realización de adaptaciones para las situaciones de alumnos que no cursen las dos asignaturas de su titulación. A su vez, las guías están enfocadas a los alumnos de ambas Escuelas, teniendo en cuenta sus perfiles diferentes.

En las prácticas, se contará con el siguiente equipamiento:

-          Vehículo y la instrumentación siguiente, disponible, en su mayor parte, en las instalaciones del INSIA:

-          Varios tipos de receptores GPS

-          Sistema inercial de medida constituido por un sensor de velocidad sin contacto y una plataforma giroscópica

-          Interfaz de aviso al conductor

-          Ordenador para la adquisición, envío y recepción de señales

-          Centro de gestión constituido por un ordenador, disponible en el departamento de Sistemas Inteligentes Aplicados de la EUI para la recepción, búsqueda y envío de información

-          Sistema de aviso en la infraestructura, constituido en el demostrador por un ordenador que recibe las señales del centro de control y muestra los avisos correspondientes.

Parte de dicho equipamiento está disponible en el INSIA y se pone a disposición del proyecto, mientras que otros recursos informáticos son puestos a disposición del proyecto por parte del departamento de Sistemas Inteligentes Aplicados

Carga de trabajo del profesorado

El trabajo del profesor comprende, entre otras, las siguientes tareas principales:

• Coordinación entre las asignaturas, tanto dentro de la misma situación como entre las de titulaciones diferentes
• Preparación de los guiones de prácticas, en concreto, del segundo grupo de prácticas y del material de apoyo para alumnos que no cursen las 2 asignaturas
• Preparación de la arquitectura hardware y software del demostrador para las sesiones prácticas
• Seguimiento del trabajo de los alumnos
• Impartición de las sesiones presenciales combinadas para los dos grupos de alumnos
• Seguimiento de trabajo no presencial (realimentación del alumno)
• Seguimiento de la experiencia

Se solicitan dos becarios en el proyecto, cuyas tareas principales son las siguientes:

-          dar apoyo en la preparación de los guiones de prácticas

-          dar apoyo en la preparación de la instrumentación

-          dar apoyo en el seguimiento de la experiencia

La solicitud de dos becarios reside en el hecho de que la experiencia involucra 4 asignaturas, 2 de cada Escuela, y a que existe una importante carga de trabajo en la preparación del demostrador (HW-SW) en dos ubicaciones diferentes (la parte vehicular más vinculada a la ETSII y la parte de centro de control en infraestructura vinculada a la EUI).

Carga de trabajo del alumno

Estas prácticas se insertan dentro del trabajo de las asignaturas correspondientes. Se estima que la carga de trabajo comparada con el resto será de un 50 % incluyendo las sesiones presenciales y los trabajos previos y posteriores. Esta estimación se ha realizado en base a la experiencia previa con las sesiones prácticas actuales y ha sido corroborado, en líneas generales, durante la experiencia del curso 08/09 para 2 de las asignaturas.

Las asignaturas “Avances en seguridad integrada de vehículos” y “Agentes Inteligentes” se impartes en el primer cuatrimestre, mientras que las otras dos asignaturas que estarán coordinadas “Tecnología del Transporte” y “Cartografía Digital y Navegación con GPS” son de segundo cuatrimestre. Dado este hecho, se ha realizado la planificación del proyecto

Primer cuatrimestre

1. Coordinación entre asignaturas
2. Preparación de sesiones comunes
3. Desarrollo de guías de seguimiento y material de estudio necesario (adaptado a cada grupo)
4. Preparación de la instrumentación para cada práctica (preparación de hardware-software)
5. Establecimiento de las sesiones teóricas / prácticas y organización con los alumnos de ambas titulaciones
6. Puesta en marcha del sistema de tutorías entre alumnos
7. Realización de las sesiones conjuntas para las asignaturas de primer cuatrimestre
8. Seguimiento de los trabajos de tratamiento de datos (realimentación al alumnado durante la realización de los trabajos) para las asignaturas de primer cuatrimestre
9. Evaluación de resultados y carga de trabajo para las asignaturas de primer cuatrimestre

Segundo cuatrimestre

10. Establecimiento de las sesiones teóricas / prácticas y organización con los alumnos de ambas titulaciones
11. Propuesta y seguimiento de los trabajos introductorios a las prácticas
12. Realización de las sesiones conjuntas para las asignaturas de segundo cuatrimestre
13. Seguimiento de los trabajos de tratamiento de datos (realimentación al alumnado durante la realización de los trabajos) para las asignaturas de segundo cuatrimestre
14. Evaluación de resultados y carga de trabajo para las asignaturas de segundo cuatrimestre

Tareas finales

15. Revisión de la experiencia
16. Difusión
17. Informe final

La calidad del trabajo de los alumnos se evaluará en base al seguimiento de las sesiones prácticas y los trabajos previos y posteriores a las mismas.

Por otra parte, la aceptación por parte de los alumnos y los conocimientos adquiridos por éstos comparándolos con los adquiridos con el enfoque tradicional ya ha sido evaluada en la experiencia del curso 08/09, con resultados satisfactorios. Sin embargo, para el proyecto actual, resta por evaluar dos aspectos fundamentales que resultan novedosos respecto a lo antes planteado: la correcta integración entre materias en la misma titulación y la integración entre alumnos que cursen las 2 o sólo 1 asignatura.