La Educación superior ha de permanecer en constante equilibrio dinámico con la Sociedad, constituyendo el instrumento indispensable para la formación de los futuros líderes sociales.

La formación del Ingeniero de Telecomunicación ha de adaptarse, pues, a los imperativos de la cambiante realidad social, tanto en épocas de bonanza como en períodos de crisis, con una juventud que demanda ser cada vez más la protagonista de su experiencia de aprendizaje, y un tejido empresarial que en España exige un mayor equilibrio entre conocimientos y habilidades.

En dicha línea se vincula también el Espacio Europeo de Educación Superior (EEES) con la mejora continua de la calidad de la enseñanza y los nuevos métodos formativos que auspicia.

Por ello, en este proyecto multidisciplinar de innovación educativa, integrado por tres asignaturas (Comunicaciones Móviles, Radiocomunicaciones y Sistemas de Telecomunicación), se propone una nueva metodología docente, sustentada en el aprendizaje basado en proyectos multidisciplinares, realizados por equipos de alumnos, y en la evaluación integrada de los mismos, llevada a cabo por profesores de las distintas asignaturas.

El desarrollo de proyectos en equipo permite conjugar tanto el progreso y la iniciativa individual como la responsabilidad y las habilidades (de liderazgo, de motivación,..) requeridas para el trabajo en equipo.

En consonancia con la anterior línea de actuación (aprendizaje basado en proyectos multidisciplinares, trabajo en grupo, y evaluación integrada), y como complemento a las sesiones presenciales con los alumnos, en este proyecto se contempla también la creación de un laboratorio virtual, que permitirá un aprendizaje más intenso y eficiente (tanto desde la óptica económica como del empleo de tiempo)  por parte del alumno.

Ofrecer al alumno la posibilidad de realizar desde su domicilio experimentos y pruebas de simulación, que le ayuden al aprendizaje de nuevas tecnologías, es uno de los vectores formativos que auspician las modernas Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC).

Por último, con objeto de dar a conocer esta experiencia multidisciplinar de innovación educativa, en este proyecto se establece también, como tercera línea de actuación, la integración en el Proyecto OCW-UPM (Open Course Ware de la UPM). En dicha línea, se procedería a la integración de las asignaturas “Comunicaciones Móviles” y de “Radiocomunicaciones” en el Proyecto OCW-UPM, y a la actualización en el mismo de “Sistemas de Telecomunicación” (que ya se integró en el 2007).

Como se aprecia, éste es un proyecto multidisciplinar que se realiza de forma conjunta y mediante una única solicitud a fin de aprovechar de forma más intensa la sinergia de los recursos humanos y materiales de las tres asignaturas que lo integran. Por ello, y como prueba fehaciente de la firme decisión integradora de los profesores, se realiza una propuesta única, recogida en la presente memoria, en lugar de presentar tres proyectos diferenciados (uno por cada asignatura).

En dicha línea, debe subrayarse que los profesores que suscriben esta propuesta llevan ya trabajando conjuntamente dos años en proyectos de innovación educativa financiados por la UPM, por lo que el presente proyecto parte de una base bien consolidada y persigue una continuidad y perfeccionamiento de nuestra labor formativa.

La renovación de la metodología docente propuesta en este proyecto multidisciplinar de tres asignaturas (Comunicaciones Móviles, Radiocomunicaciones, y Sistemas de Telecomunicación) se alinea con el proceso de construcción del Espacio Europeo de Educación Superior (EEES) en el sentido de dar mayor protagonismo al estudiante en su aprendizaje, potenciar el trabajo en equipo y por competencias, adquisición de herramientas de aprendizaje, elaboración de materiales didácticos que faciliten el aprendizaje autónomo, y la colaboración y entrenamiento para el trabajo en equipo.

Más concretamente, el presente “Proyecto Multidisciplinar para el Estímulo del Aprendizaje Activo: Evaluación Integrada de Asignaturas, y Laboratorio Virtual”  persigue los tres objetivos siguientes:

1.  Evaluación integrada de proyectos multidisciplinares, realizados por equipos de alumnos.

2.  Creación de un Laboratorio Virtual, merced al despliegue de un entorno-web de acceso remoto para el mismo, y el desarrollo de una primera práctica de simulación.

3.  Integración en el Proyecto OCW-UPM, como, entre otros aspectos, canal de comunicación de esta experiencia multidisciplinar de innovación educativa.

A continuación se describen, sucintamente, los tres objetivos del proyecto arriba enunciados:

Primer Objetivo: Evaluación integrada de proyectos multidisciplinares, realizados por equipos de alumnos.

Este proyecto multidisciplinar de tres asignaturas (Comunicaciones Móviles, Radiocomunicaciones y Sistemas de Telecomunicación) arranca desde el curso 2007/2008, siendo entonces una de las innovaciones más significativas del mismo el desarrollo por parte de los alumnos, organizados en equipos, de proyectos de telecomunicación, contemplando los mismos en todas sus dimensiones: desde el estudio de marketing y prospección tecnológica hasta el diseño y dimensionado de la red, junto con un análisis de viabilidad económica

Con esta nueva metodología se pretende superar el simple aprendizaje de conocimientos, aspirando más bien a la adquisición de competencias: comprensión y manejo de los conocimientos adquiridos, trabajo en equipo, estimulación de la búsqueda y resolución personal de problemas, y conocimiento más amplio del sector de las telecomunicaciones.

Como extensión y profundización de esta metodología, sustentada en el aprendizaje mediante proyectos y en el trabajo en equipo, en el presente proyecto se busca una evaluación integrada (por profesores de las distintas asignaturas) de los proyectos multidisciplinares, transmitiendo así mejor al alumno la coherencia disciplinar de las asignaturas que integran el proyecto y, además, alcanzando también así una evaluación más justa y precisa del proceso de aprendizaje del alumno.

Esta propuesta constituye, pues, un piloto de lo que es una evaluación de "unidades académicas de enseñanza-aprendizaje" (léase materias) como evaluación conjunta de "unidades administrativas de matrícula" (léase asignaturas), por lo que tiene el importante valor añadido de ser una vanguardia experimental de lo que será la implantación de los nuevos planes de estudios diseñados en la UPM conforme al RD 1393/2007, de la que se pueden extraer importantes consecuencias para la implantación masiva de las nuevas formas de evaluación en los nuevos planes, en contraposición a la actual evaluación por separado de asignaturas en los planes de estudios actuales.

Segundo Objetivo: Creación de un Laboratorio Virtual, merced al despliegue de un entorno-web para el acceso remoto al mismo, y el desarrollo de una primera práctica de simulación.

El desarrollo de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) permite hoy día la creación de espacios (aulas) virtuales, que emulan a los tradicionales “laboratorios”, las cuales aportan economía (de espacio, de energía, de equipos,…) y  flexibilidad (el alumno puede realizar las prácticas cuando mejor le convenga, y no necesariamente en un horario y en un lugar fijos ya preestablecidos,…).

En dicha línea, en este proyecto multidisciplinar de innovación educativa, se contempla la creación de un Laboratorio Virtual mediante el despliegue del entorno-web (aula virtual) del mismo y la elaboración de una primera práctica de simulación: “Desarrollo de una herramienta software para la medida de Canales Multitrayecto mediante Señales de Audio”.

La existencia de múltiples caminos de propagación es uno de los aspectos básicos en la transmisión de señales por radio. Esta característica, conocida como propagación multitrayecto, condiciona en gran medida las prestaciones y el diseño de los sistemas de radiocomunicación, y muy especialmente de los sistemas de comunicaciones móviles. Por ello, la comprensión de este fenómeno, y de los efectos que produce, es fundamental para los alumnos. No obstante, la caracterización de los canales multitrayecto es compleja, ya que requiere el modelado del canal como un sistema lineal variante en el tiempo y la utilización de conceptos de teoría de la probabilidad. A menudo los alumnos encuentran dificultades en este sentido.

De acuerdo con lo anterior, es muy útil emplear herramientas de medida que permitan observar de forma práctica los conceptos explicados. En vista del elevado precio del equipamiento de radio que sería necesario, y aprovechando la analogía existente entre la propagación de ondas de radio y de sonido, se contempla desarrollar un programa (herramienta software) que utiliza señales de audio para ilustrar diversos aspectos de la propagación multitrayecto. El programa transmite una señal mediante un altavoz, la recibe a través un micrófono, y con un procesado adecuado estima la respuesta al impulso variante en el tiempo del canal de propagación. Las medidas con sonido son muy similares a las obtenidas con señales radio, debido a la analogía, antes mencionada, entre las mismas. En particular, pueden observarse fácilmente los desvanecimientos y la dispersión temporal producidos por el fenómeno de propagación multitrayecto.

La herramienta software descrita tiene un propósito fundamentalmente docente, ya que permite ilustrar conceptos de propagación multitrayecto con un equipamiento de coste muy bajo, y con gran flexibilidad para el alumno. En concreto, sólo se requiere la utilización de un ordenador con tarjeta de sonido, junto con un altavoz y un micrófono que puede ser de bajas prestaciones.

Por ello, en este proyecto multidisciplinar de innovación educativa, y en orden a la creación del Laboratorio Virtual, se propone tanto el despliegue del entorno-web (aula virtual) para el mismo como el desarrollo, mediante MATLAB, de la herramienta software antes descrita, incluyendo en la misma una interfaz gráfica de usuario (GUI) “amigable” que facilite su utilización por parte de los alumnos.

Tercer Objetivo: Integración en el Proyecto OCW-UPM, como, entre otros aspectos, canal de comunicación de esta experiencia multidisciplinar de innovación educativa.

Como se ha apuntado, la asignatura “Sistemas de Telecomunicación” se integró en el Proyecto OCW-UPM (Open Course Ware de la UPM) a primeros de 2007, pero desde entonces, y debido a la escasez de recursos, no se han actualizado en el entorno OCW las innovaciones de contenido, de metodología docente y de sistemas de evaluación que desde entonces se han introducido en dicha asignatura.

Por la misma razón, de escasez de recursos, las otras dos asignaturas que integran este proyecto multidisciplinar de innovación educativa (Comunicaciones Móviles y Radiocomunicaciones) aún no se han integrado en el Proyecto OCW-UPM.

Consecuentemente, y como tercer objetivo, en este proyecto de innovación educativa se contempla tanto integrar en OCW-UPM las asignaturas “Comunicaciones Móviles” y “Radiocomunicaciones”, como actualizar el contenido-OCW  de la asignatura “Sistemas de Telecomunicación”.

Las iniciativas de innovación educativa, con denominador común la orientación al desarrollo de proyectos y el trabajo en equipo, no han sido extrañas a las tres asignaturas (Comunicaciones Móviles, Radiocomunicaciones y Sistemas de Telecomunicación) que integran este proyecto.

No obstante, y hasta el curso 2006/2007, tales iniciativas fueron desarrolladas de forma independiente por cada asignatura, lo cual generó algunas “colisiones” (exámenes de evaluación continua en la misma semana, por ejemplo) y cierta confusión en los alumnos, tanto por la falta de coordinación en el calendario de exámenes como por el enfoque, a veces significativamente diferente, que cada asignatura daba al desarrollo de los proyectos de telecomunicación.

Por ello, y al amparo de la convocatoria 2007/2008 de ayudas a la innovación educativa, se acometió un programa que contemplaba la realización, por grupos de alumnos, de proyectos multidisciplinares (integrados por, al menos, dos de las tres asignaturas).

En dicha línea, parece pertinente consolidar la metodología docente ya desarrollada en los proyectos multidisciplinares de innovación educativa correspondientes a los cursos 2007/2008 y 2008/2009, ambos financiados por la Universidad Politécnica de Madrid.

Consecuentemente, y en razón a los resultados, alentadores, obtenidos en los cursos precedentes --acreditados por las Encuestas del Departamento, la opinión de los alumnos,…--, para el curso 2009/2010 se contempla ampliar y profundizar en dicha metodología docente (aprendizaje orientado a proyectos, y trabajo en equipo) mediante las siguientes líneas de actuación:

1_ Evaluación Integrada de proyectos multidisciplinares, realizados por equipos de alumnos, transmitiendo así mejor la coherencia disciplinar de las asignaturas que integran el proyecto y, además, alcanzando una evaluación más justa y precisa del proceso de aprendizaje del alumno.

Como se ha apuntado anteriormente, esta propuesta constituye un piloto de lo que es una evaluación de "unidades académicas de enseñanza-aprendizaje" (léase materias) como evaluación conjunta de "unidades administrativas de matrícula" (léase asignaturas), por lo que tiene el importante valor añadido de ser una vanguardia experimental de lo que será la implantación de los nuevos planes de estudios diseñados en la UPM conforme al RD 1393/2007, de la que se pueden extraer importantes consecuencias para la implantación masiva de las nuevas formas de evaluación en los nuevos planes, en contraposición a la actual evaluación por separado de asignaturas en los planes de estudios actuales.

2_ Creación de un Laboratorio Virtual, merced al despliegue del entorno-web, aula virtual, del mismo y la elaboración de una primera práctica de simulación (“Desarrollo de una herramienta software para la medida de Canales Multitrayecto mediante Señales de Audio”), lo cual redundará en una mayor economía para el sistema docente y en una mayor facilidad  y flexibilidad para el alumno.

Los modernos sistemas de comunicaciones inalámbricas de banda ancha, tanto de carácter fijo (WIFI, WIMAX) como móvil (UMTS y HSPA, LTE) tienen un alto grado de complejidad.

Una forma de facilitar su aprendizaje es la realización de trabajos prácticos que ayuden a consolidar la teoría y analizar las posibilidades de estos nuevos sistemas. La instrumentación electrónica necesaria para estas prácticas es muy onerosa y no se dispone de la cantidad suficiente para la realización de prácticas individuales en laboratorio. Por ello se pretende resolver este problema acudiendo a herramientas software de emulación que permitan al alumno la realización de prácticas simuladas desde su domicilio y a través de Internet. De este modo, el estudiante puede realizar un trabajo práctico según está estudiando la teoría correspondiente, sin tener que demorarlo hasta que le correspondiese el pertinente turno de laboratorio “tradicional”.

Esta metodología, evidentemente, no excluye a las prácticas de laboratorio “tradicional”, sino que se plantea como complemento de las mismas.

Para mayor detalle sobre la presente propuesta (“Proyecto Multidisciplinar para el Estímulo del Aprendizaje Activo: Evaluación Integrada de Asignaturas, y Laboratorio Virtual”), en el cuadro adjunto se recogen las características más relevantes  --tipo, curso y semestre, créditos y matriculación, profesorado y porcentaje de aprobados,…--  de las tres asignaturas que integran el proyecto: Comunicaciones Móviles (COMV), Radiocomunicaciones (RDCM), y Sistemas de Telecomunicación (STEL).

   ¹  “Sistemas de Telecomunicación”

    ²  “Radiocomunicaciones”

   ³  “Comunicaciones Móviles”

    ⁴  Obligatoria de Especialidad

⁵  Departamento de “Señales, Sistemas y Radiocomunicaciones”

⁶  E.T.S.I. de Telecomunicación de la UPM

⁷  Porcentaje de Alumnos que superaron la Asignatura en Junio de 2008

El “Proyecto Multidisciplinar para el Estímulo del Aprendizaje Activo: Evaluación Integrada de Asignaturas, y Laboratorio Virtual” se articulará sobre, básicamente, tres fases (Lanzamiento, Desarrollo y Análisis de resultados) que discurrirán desde Octubre de 2009 hasta Septiembre de 2010.

1_ En la fase de Lanzamiento,  que tendrá lugar en Octubre de 2009, se procederá a la selección de dos Becarios, que, durante el desarrollo del proyecto, se dedicarán respectivamente a:

™ La creación de un entorno-web para el  acceso remoto al Laboratorio Virtual, y la elaboración, mediante MATLAB, de la primera práctica del mismo (“Desarrollo de una herramienta software para la medida de Canales Multitrayecto mediante Señales de Audio”).

™ La integración en el Proyecto OCW-UPM (Open Course Ware de la UPM) de las asignaturas “Comunicaciones Móviles” y “Radiocomunicaciones”, así como la actualización del contenido y la metodología de la asignatura “Sistemas de Telecomunicación” (ya integrada, a primeros de 2007, en OCW-UPM).

2_ La segunda fase del proyecto de innovación educativa, la fase de Desarrollo, coincidirá básicamente con el período lectivo de las asignaturas, discurriendo desde Noviembre de 2009 hasta Junio de 2010.

Durante esta fase, y además del trabajo de los Becarios antes reseñado, se desarrollarán las siguientes actividades:

ü  Clases de tipo magistral, que faciliten los conocimientos básicos para la posterior realización de los proyectos de telecomunicación, y prácticas de laboratorio (tanto “tradicional” como “virtual”).

ü Especificación de los proyectos de telecomunicación (de carácter multidisciplinar, con la participación de, al menos, dos asignaturas) por parte de los profesores.

ü Realización de los proyectos por parte de los alumnos, agrupados en equipos y tutelados por los profesores.

ü Presentación de los proyectos, en sesión pública, ante el Tribunal evaluador, que estará integrado por, al menos, profesores de dos asignaturas.

3_ La tercera y última fase del proyecto, que se desarrollará entre Julio y Septiembre de 2010, consistirá en el análisis de resultados. Dicho análisis se realizará según los indicadores que se detallan en el epígrafe siguiente (“Evaluación de Resultados”) de esta Memoria.

Como se ha apuntado al final del epígrafe anterior (“Fases del Proyecto”) los resultados del “Proyecto Multidisciplinar para el Estímulo del Aprendizaje Activo: Evaluación Integrada de Asignaturas, y Laboratorio Virtual” se evaluarán en la tercera y última fase del proyecto, en base a los tres indicadores siguientes:

™  Calificaciones obtenidas por los alumnos en las tres Asignaturas, que se compararán con las de cursos precedentes.

™  Encuestas del Departamento (“Señales, Sistemas y Radiocomunicaciones”, SSR), cuyos resultados se cotejarán, asimismo, con los de cursos anteriores.

™  Encuesta específica realizada a los alumnos, solicitando tanto su opinión sobre la nueva metodología docente, como sus sugerencias para la optimización de la misma.

Mediante estos indicadores se evaluará el impacto en el sistema enseñanza-aprendizaje de las mejoras introducidas en la nueva metodología docente: articulación de las asignaturas en base a proyectos multidisciplinares, trabajo en equipo, evaluación integrada, e introducción del laboratorio virtual.