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Ficha Proyecto I.E. 2010-2011



Aplicacion de PBL (Problem Based Learning) a los nuevos titulos de grado

Coordinador(a): Joaquin Solana Gutierrez
Centro: ETSI MONTES
Nivel: Proyectos coordinados con el Proyecto de Centro de Otros
Código:
memoria >>
Línea:
Palabras clave:
  • Aprendizaje Basado en Problemas
  • Evaluación del aprendizaje
  • Material Multimedia
  • Moodle
Miembros de la comunidad UPM que lo componen
Nombre y apellidos Centro Plaza *
Joaquin Solana Gutierrez ETSI MONTES TITULAR UNIVERSIDAD
Carlos Alonso Gonzalez ETSI MONTES TITULAR UNIVERS. INTERINO
* La plaza que se muestra corresponde a la ocupada en el momento de la convocatoria
(para PDI/PAS de la UPM, en el resto de casos no se especifica).
Lineas de trabajo principales en las que incide
5. Desarrollo de técnicas de medida para aumento de eficiencia del trabajo del profesor en la aplicación de nuevas técnicas de aprendizaje.
7. Diseño y Desarrollo del Curso Tutorial para integrar a los alumnos de los sucesivos cursos que vayan suprimiendo docencia.
Descripción del desarrollo y las fases
OBJETIVOS DEL PROYECTO

OBJETIVO

Se plantea desarrollar la metodología Problem Based Learning (PBL) a temáticas que están incluidas en los nuevos títulos de grado a fin de fomentar el desarrollo de habilidades cooperativas, siempre deseables en el ejercicio profesional de la ingeniería.

El bloque central del proyecto de innovación educativa será la modelización, parametrización y calibración del proceso de aprendizaje PBL, de forma que facilite la cuantificación de los objetivos pedagógicos, la valoración de las tareas a realizar por alumnos y profesores y los resultados obtenidos mediante un sistema de indicadores. Esta cuantificación facilitará la labor y eficiencia del trabajo del profesor en la aplicación de este método de aprendizaje. Además, se tendrán instrumentos para cuantificar el esfuerzo y mejora de las habilidades del estudiante a lo largo del periodo de aprendizaje.

Se espera obtener, como un resultado del proyecto de innovación educativa, un conjunto de índices sobre habilidades de análisis, critica, trabajo cooperativo y comunicación  las cuales son muy apreciadas en el mercado laboral (Kolmos & Graaff, 2007).

PBL es uno de los métodos pedagógicos menos aplicados en las universidades españolas, sin embargo las experiencias realizadas en otras universidades europeas de ingeniería (TREE, 2007) muestran que la aplicación de PBL mejora la formación del alumnado como ingeniero, mejora que es especialmente valorada en la actividad industrial (Graaff & Ravesteijn, 2001).

En el PBL el alumno se enfrenta al problema de forma similar a la que se le encontrará su futuro desarrollo profesional, lo que hace que PBL sea un banco de pruebas donde adquirir y pulir tanto técnicas de aprendizaje como habilidades (trabajo en equipo, liderazgo, organización, comunicación, responsabilidad, imaginación, innovación,…).

Aunque no todas las asignaturas de grado en ingeniería son adecuadas para la aplicación del PBL, sí lo son la mayoría de las pertenecientes de los últimos cursos. Cronológicamente, la estadística es la primera de éstas y en ella el alumno se puede enfrentar a un problema específico y extenso, con suficientes grados de libertad para que puedan aflorar y desarrollarse habilidades cooperativas. Concretamente, se planteará al equipo de alumnos el análisis estadístico descriptivo de un experimento o el estado de un determinado sistema. El equipo de alumnos tendrá que delimitar la población, establecer el muestreo, capturar los datos, analizarlos, discutir y extraer conclusiones, lo que será llevado a cabo bajo el paradigma del actual método científico (Antecedentes, objetivos, material y métodos, análisis de datos, resultados, discusión y consecuencias) y posteriormente se enfrentará a su exposición pública y defensa (Poster y exposición oral).

Aunque en años anteriores se han llevado a cabo trabajos parecidos, sin embargo fueron llevados a cabo por parejas (Solana, 2010). Con la metodología PBL se quiere dar un paso más en la innovación educativa pues al aumentar el tamaño del grupo de trabajo a cinco personas y al dejar mayor libertad en el proceso de aprendizaje se espera que se fomenten las habilidades para la coordinación, cooperación y la competencia de equipos.

El desarrollo de esta metodología necesita de medios específicos (aulas adecuadas para reuniones de trabajo con mesas, pizarras y material fungible), material docente de apoyo (libros, manuales y documentación), herramientas (software estadístico, aparatos de medida), acceso a la información (bibliotecas y bases de datos) o al objeto de estudio (material fungible de campo).

También se debe de efectuar un cambio en el papel que el profesor ejerce, así el profesor pasa a ser un controlador del proceso de aprendizaje, un incitador de habilidades y, en su caso, un procurador de las necesidades que se detecten (Murray & Savin-Baden, 2000). En todo caso, el seguimiento debe ser continuo durante el desarrollo de la experiencia, en consecuencia es necesaria una labor docente continuada y una supervisión exhaustiva del proceso, por lo que es deseable alguna persona de apoyo (becario) que ayude en la preparación de materiales y preparación de aulas, a la vez ayude al registro y control de tareas.

También se hace necesario un equipo de video para poder analizar la dinámica de grupo en las reuniones sin tutor de los alumnos (equipo de video).

Como se ha indicado uno de los puntos claves del PBL es la posibilidad de acceso a la información y a los medios. Hasta hace pocos años la estadística era una de las materias con menor material docente de apoyo y ningún libro que pudiese calificarse de auto-aprendizaje. Sin embargo, actualmente las cosas han cambiado y se pueden encontrar fácilmente libros docentes, tutoriales de paquetes estadísticos y trabajos científicos con claras explicaciones en diversos portales de internet. Por otra parte, existe amplio maretial docente realizado ad hoc por los profesores de la asignatura, a vez que se pueden cotejar múltiples trabajos realizados en años anteriores (Solana 2010; Solana, 2005; Solana y Merino, 2002; 2003a; 2003b).

FASES DEL PROYECTO

PLANTEAMIENTO

La experiencia de innovación educativa se desarrollará durante el primer parcial de la asignatura Estadística aplicada de la titulación de Ingeniero de Montes, entre el 20 de septiembre y el 20 de noviembre, en el que actualmente se imparten 40 horas lectivas, aproximadamente 4 ECTs. La experiencia consistirá en aplicar la metodología PBL con un problema tipo “Estudio estadístico de una población”, el contenido temático versara sobre de “Estadística descriptiva y muestreo”, el aprendizaje se desarrollara conforme al “método de investigación en la ciencia y la tecnología”, lo que según Mood (1970) es el objeto de la estadística.

El primer día lectivo se explicara la experiencia, los objetivos, los medios y el calendario. Aquellos alumnos que no quieran incorporarse a la experiencia pasarán a formar parte de un grupo que cursará la asignatura según el proyecto docente aplicado en el curso académico 2009-2010. Se formaran grupos de cinco alumnos (8 grupos) y a cada grupo se les asignara un estudio estadístico de una población. Se espera que al ser cinco personas aparezcan diferencias entre las habilidades y formas de cooperación (Felder & Brent, 2005; Zhang et al., 2001, Perry, 1981). La formación de grupos se hará de forma aleatoria con los alumnos nuevos, pero los alumnos repetidores se repartirán de forma sistemática en los diferentes equipos de trabajo.

A cada equipo de trabajo se le asignatura un problema objetivo y un calendario preliminar de reuniones de trabajo sin tutor (con reserva de aula) y de reuniones de trabajo con tutor (al menos una por semana). En el calendario se registrarán los días de chequeo de actividad obligatorios. Todos los días al terminar la sesión de trabajo los alumnos rellenarán una planilla de indicadores. También se les indicará alguna leve pauta de comportamiento que les oriente en los primeros momentos (Smidt, 1983).

Por otra parte, en todas las sesiones tutorizadas y en las controladas por cámara video se rellenará un estadillo de indicadores de actividad. Los estadillos de indicadores tendrán valoraciones por persona, grupo y actividad (Shultz & Christensen, 2004; Mpofu et al., 1998).

Los alumnos tendrán un examen de evaluación de los contenidos temáticos y un examen personal de las materias relacionadas con el problema desarrollado.

El trabajo final se defenderá públicamente durante 45 minutos, siendo obligada la asistencia de al menos dos personas pertenecientes al resto de grupos. Después de cada exposición, con las personas no pertenecientes al grupo se evaluará el trabajo realizado y se definirá un nuevo proyecto mejorado (Macdonald & Savin-Baden, 2004).

En cualquier momento un alumno puede ser amonestado por su inactividad o comportamiento inapropiado dentro del grupo, lo que se hará a requerimiento del propio grupo. Una segunda amonestación obligará al estudiante a examinarse con el grupo control.

FASE DE DESARROLLO

En cada reunión de control se valorarán diferentes indicadores de actividad del equipo y de cada alumno dentro del mismo. También se establecerá un plan de muestreos aleatorios para el seguimiento de las reuniones de trabajo no controladas, donde serán nuevamente valorados los alumnos en diferentes habilidades de grupo. En cada tutoría se realizara una planilla de control para la valoración del equipo y de sus componentes.

Los dos primeros días del proceso PBL será bajo supervisión realizándose una valoración del estado cero. El día de la exposición se hará la evaluación de las habilidades de comunicación alcanzadas por el equipo expositor.  En la reunión posterior a la exposición se valorara las capacidades de trabajo cooperativo del resto de equipos y del conjunto de los alumnos.

La evaluación continua de las reuniones tutorizadas producirá un indicador por equipo de los principales indicadores. Estos indicadores se podrán variar a lo largo de la experiencia de acuerdo con su capacidad para medir la evolución de los objetivos de aprendizaje y habilidades alcanzadas.

En principio se efectuara un modelo de simulación discreto, cada individuo en cada semana estará caracterizado por un vector de estado que estará ligado el vector de equipo, estos dos vectores se compondrán para formar indicadores de nivel en los puntos de control de actividad donde la valoraciones de los alumnos y de los profesores se puedan superponer. Se llevará un control de tiempos de las sesiones de trabajo mediante Moodle.

La evaluación constará de tres partes (Graaff, 2010): primero, un examen escrito de conocimientos estadístico, segundo, un examen oral personal donde se evaluará el aprendizaje relativo al problema planteado y, tercero, la evaluación colectiva de la presentación y defensa pública del trabajo.

EVALUACION DEL PROYECTO

FASE DE MODELIZACION Y ANALISIS

Después de la evaluación final, con todos los datos recogidos se realizará la modelización y el análisis estadístico de la experiencia. Primeramente se efectuará un análisis descriptivo de los datos y se efectuará el análisis de asociaciones y búsqueda de componentes principales.

Se espera que el núcleo central de la modelización sea mediante modelización discreta aunque el desarrollo, la práctica y la dinámica del proyecto de investigación en innovación educativa será lo que determine el método estadístico-matemático más adecuado para obtener resultados.

DIFUSION

Los resultados serán publicados en diferentes formatos en el portal de la UPM (Noticias, Nota breves, página de la ETSI Montes, documento final) y también serán comunicados en un congreso de carácter internacional. En principio, se espera que la experiencia proporcione información valiosa para la mejora de la docencia y que sea de interés para ser publicado en alguna revista internacional especializada en la docencia universitaria.

 

REFERENCIAS

De Graaff E. & RavesteijnW., (2001), Training complete engineers: global enterprise and engineering education. European Journal of Engineering Education 26: 4, 419–427

Felder R.M. & Brent R., (2005), Understanding student differences. Journal of Engineering Education, Jan-2005, 57-72

Graaff  E., (2010) Workshop Problem Based Learning and Project Organized Learning. Southern Denmark University. Odense.(Comunicación personal)

Kolmos A. & Graaf E., (2007), Process of changing of PBL. In: Management of change. Implementation of problem-based and Project-based learning in Engineering. Sense Publ. Rotterdam & Taipei

Kolmos, 2004

Macdonald R. & Savin-Baden M., (2004), A briefing on Assessment in Problem based Learning. LTSN

Mood A.M., (1970) Introducción a la teoría estadística. Aguilar Ed. Madrid

Mpofu D.J.S., Das M., Stewart T., Dunn E. & Schmidt H., (1998).Perceptions of group dynamics in problem-based learning sessions: a time to reflect on group issues. Medical Teacher, Vol. 20, No. 5, 1998

Murray I., Savin-Baden M., (2000), Staff Development in Problem-based Learning. Teaching in Higher Education 5(1):107-126

Perry, W.G., (1981), Cognitive and Ethical Growth: The making of meaning. In: Pickering A., The modern American college. Jossey-Bass Publisher. San Francisco

Pieters 1995

Schmidt H.G., 1983. Problem-based learning: rationale and description. Medical Education, 17: 11-16

Schultz N. & Christensen H.P., (2004), Seven-step problem-based learning in an interaction design course. European Journal of Engineering Education 29(4): 533-541

Solana J. & Merino S., (2002), Prácticas de Estadística: Modelo lineal. FUCOVASA. Madrid

Solana J. & Merino S., (2003), Análisis estadístico de datos: El modelo lineal. FUCOVASA. Madrid

Solana J. & Merino S., (2003). Análisis de datos: Inferencia con Statgraphics. FUCOVASA. Madrid

Solana J., (2005), Análisis de datos: Fundamentos y modelos. FUCOVASA. Madrid

Solana J., (2010). http://www.joaquin-solana.esultima visita 25.5.2010

TREE (2007), Problem Based Learning. Isik University. Isik

Zhang L. & Watkins D., (2001), Cognitive development and student approaches to learning: An investigation of Perry’s theory with Chinese and U.S. university students. Higher Education 41: 239-261