Información Proyectos I.E.



Diseño cooperativo de procesos

Coordinador(a): Santos Galán Casado
Centro: ETSI INDUSTRIALES
Nivel: Proyectos coordinados con el Proyecto de Centro de Otros
Palabras clave:
  • Competencias transversales
  • Elaboracion material docente
  • Guías de aprendizaje
  • Planificación y coordinación docente
  • Trabajo en Equipo/Grupo
  • Uso de TIC
Miembros de la comunidad UPM que lo componen
Nombre y apellidos Centro Plaza Email
Manuel Rodríguez Hernández ETSI INDUSTRIALES TITULAR UNIVERSIDAD manuel.rodriguezh[at]upm[dot]es
Salvador León Cabanillas ETSI INDUSTRIALES TITULAR UNIVERS. INTERINO salvador.leon[at]upm[dot]es
Jorge Ramírez García ETSI INDUSTRIALES PRF.CONTR.DOCT. jorge.ramirez[at]upm[dot]es
Santos Galán Casado ETSI INDUSTRIALES TITULAR UNIVERSIDAD santos.galan[at]upm[dot]es
José Ángel Gayoso Peña ETSI INDUSTRIALES PROFESOR ASOCIADO joseangel.gayoso[at]upm[dot]es
Ángel Santos García ETSI INDUSTRIALES TITULAR UNIVERSIDAD angel.santos[at]upm[dot]es
Andrés Soto Agüera ETSI INDUSTRIALES PROFESOR ASOCIADO andres.soto[at]upm[dot]es
María Raquel De María Ruiz ETSI INDUSTRIALES TITULAR UNIVERSIDAD mariaraquel.demaria[at]upm[dot]es
Ramón López García ETSI INDUSTRIALES PAS LABORAL ramon.lopezg[at]upm[dot]es
José Luis De la Mata San Marcos ETSI INDUSTRIALES BECARIO DOCTORADO joseluis.delamata[at]upm[dot]es
Lineas de trabajo principales en las que incide
1.2. La implantación de sistemas de evaluación continua.
1.3. La mejora de los procesos de tutoría.
1.4. La elaboración de material docente y de guías docentes de las asignaturas.
2.1. El desarrollo de metodologías docentes que permitan evaluar el grado de adquisión de las competencias por parte de los alumnos mediante el desarrollo de indicadores, rúbricas, encuestas, etc.
2.2. Los cambios metodológicos en la impartición de asignaturas orientados a la adquisición de competencias transversales por parte de los alumnos.
2.3.1. La capacidad para diseñar y llevar a cabo experimentos, así como para analizar e interpretar los datos.
2.3.2. La capacidad para trabajar en equipos multidisciplinares.
2.3.3. La responsabilidad ética y profesional.
2.3.4. El conocimiento de aspectos relacionados con la actualidad dentro y fuera del ámbito de la ingeniería.
3.2. La evaluación y análisis de la carga de trabajo que suponen las asignaturas para los alumnos en relación con los créditos ECTS asignados.
3.3. Acciones encaminadas a la coordinación de contenidos entre asignaturas.
Descripción del desarrollo y las fases
OBJETIVOS DEL PROYECTO

 

1          OBJETIVOS

 

Con la puesta en marcha del recientemente aprobado Máster Universitario en Ingeniería Química durante el curso 2010-2011 se va a introducir una nueva asignatura con un formato diferente a las habituales: Process Design Project, que se oferta en inglés. Aunque la tradición de asignaturas de proyectos de diseño está muy extendida en el mundo anglosajón, sólo recientemente se está utilizando en nuestro entorno, a pesar de sus ventajas. Básicamente, se trata de plantear un caso realista (aquí de un proceso químico de producción) para el que los alumnos deben desarrollar una proyecto, con un nivel semiprofesional de ingeniería básica, que defina la planta que lo resuelve.

 

Una asignatura como la planteada supone la integración de los conocimientos adquiridos en la carrera en cuanto que se trata de diseñar un proceso químico donde aparecen una gran parte de los problemas y necesidades de cálculo que constituyen el área de conocimiento de la Ingeniería Química. Este carácter intrínsecamente multidisciplinar ofrece al estudiante la posibilidad de entender como encajan en el conjunto del trabajo del ingeniero las piezas que de forma aislada ha ido recibiendo a lo largo de la carrera. Por otro lado, también brinda a los docentes la oportunidad de revisar la validez de las asignaturas previas a la luz del funcionamiento y necesidades del mecanismo completo, junto con el mejor conocimiento del  trabajo del resto de compañeros y  coordinación con ellos.

 

De estas necesidades y potencialidades surgen los objetivos del proyecto:

 

  1. Preparar la infraestructura docente, informática y de evaluación de una asignatura con un nuevo formato.
  2. Utilizar la confluencia de materias para coordinar y mejorar las asignaturas y conocimientos que dependen de la unidad docente de Tecnología Química, ensayando y difundiendo nuevos formatos y técnicas docentes.

 

 

1.1        Process Design Project

El objetivo de la asignatura es aprender a realizar el proyecto de una planta de proceso o parte de ella hasta un grado de ingeniería básica. Para ello, al comienzo de la asignatura se realiza una serie corta de presentaciones por especialistas, algunos invitados del mundo industrial, sobre aspectos clave del trabajo de ingeniería, pasándose después a un formato de taller. En el periodo inicial, dependiendo del número de alumnos, se forman grupos de trabajo en los que cada alumno asume un papel que se corresponde con un departamento típico de una empresa de ingeniería, debiendo organizarse para el reparto y coordinación del trabajo. Ya en la fase de taller, el profesor, en el papel de cliente, solicita a todos los grupos/empresas el proyecto para una planta de acuerdo a unas bases de diseño, estableciendo plazos para la entrega de los documentos que permitan evaluar su desarrollo.  Cada uno de estos hitos tiene un carácter de competición entre los equipos, donde la mejor solución debe ser adoptada por el resto, de manera que sea comparable el trabajo entre hitos de todos los grupos.  En este periodo, de forma programada o por petición de los estudiantes se mantienen reuniones con los profesores para resolver dudas y orientar el trabajo.

 

Los resultados de la experiencia piloto que se realizó en el curso 2007-2008 dentro de la asignatura de Operaciones de separación/ Operaciones básicas de ingeniería química se han presentado recientemente en el congreso EDUCON 2010 [1] .  Con una valoración general satisfactoria, de lo observado en este ensayo se dedujo, entre otras, la necesidad de crear una documentación de diseño para guiar el trabajo de los estudiantes y disponer de una plataforma informática que facilite la comunicación e intercambio de documentos dentro de los grupos y con el profesor. Otros problemas detectados fueron los típicos de jerarquía entre grupos de estudiantes y la necesidad de organizar cuidadosamente por parte de los profesores la división del trabajo y la evaluación.

 

La asignatura ofrece diferentes posibilidades y alcances que deberán ser explorados en los próximos cursos poniendo énfasis en distintos aspectos del problema, siempre complejo y polifacético.  Así, por ejemplo, se han de compaginar el diseño de los equipos de separación con la evaluación económica del proceso,  el análisis de los lazos de control con la determinación de propiedades físicas de los compuestos o las pérdidas de carga en líneas con la implantación.

 

Para el caso de diseño de la primera edición de la asignatura se están considerando en este momento algunos relacionados con la actualidad, como las unidades para captura de CO2  o la producción de ácido nítrico para la que está prevista una nueva legislación ambiental restrictiva que cuestiona la viabilidad de muchas instalaciones actuales.

 

En función de los resultados en el futuro se podría considerar su inclusión en el Open Course Ware de la Universidad.

 

 

1.2        Coordinación de contenidos en Tecnología Química

La existencia de una asignatura que integra conocimientos de otras anteriores con una aplicación práctica de ingeniería nos permite detectar las carencias y conflictos de las anteriores, de forma que se puedan mejorar y adecuarlas mejor a lo que se espera de nuestros titulados. Por ello planteamos en esta propuesta el desarrollo de un sistema de coordinación dentro de la unidad docente de Tecnología Química que en primer lugar haga visible dentro de ésta (y posteriormente al exterior), de forma actualizada y con un nivel variable de detalle el contenido de las asignaturas. Sobre esta base, la realimentación desde la asignatura del máster puede apuntar donde pueden producirse los cambios o mejoras. Un primer esbozo de conexión de las asignaturas  con el diseño se realizó a lo largo del curso pasado [2].

 

Por otro lado, la mejora de la comunicación puede ayudar a establecer un marco común de herramientas de apoyo a la docencia y formatos (guías docentes, etc.) dentro de las asignaturas de la unidad. Además, aunque algunos de los participantes pertenecen a un grupo de innovación educativa, se pretende estar en condiciones de formar uno específico en el área de tecnología química al final del proyecto.

 

 

1.3        Participantes

1.3.1           Personal de la UPM

 

Todos los participantes pertenecen al departamento de Ingeniería Química y Medio Ambiente de la ETSII  desarrollando  la docencia en asignaturas de la unidad de Tecnología Química, siendo variable su grado de implicación en el proyecto. Tres de ellos (SLC, JRG, MRH) pertenecen al GIE “Didáctica de la química”.

 

Nombre

Correo

Acrónimo

Centro

Plaza

Raquel De María Ruiz

mariaraquel.demaria@upm.es

RDR

ETSII

Titular

Santos             Galán Casado

santos.galan@upm.es

SGC

ETSII

Titular

José Ángel Gayoso Peña

joseangel.gayoso@upm.es

JAGP

ETSII

Asociado

Salvador León Cabanillas

salvador.leon@upm.es

SLC

ETSII

Titular

Ramón López García

ramon.lopezg@upm.es

RLG

ETSII

PAS Lab.

José Luis de la Mata San Marcos

joseluis.delamata@upm.es

JLMS

ETSII

Bec. Doct.

Jorge Ramírez García

jorge.ramirez@upm.es

JRG

ETSII

Con. Doc.

Manuel Rodríguez Hernández

manuel.rodriguezh@upm.es

MRH

ETSII

Titular

Ángel Santos García

angel.santos@upm.es

ASG

ETSII

Titular

Andrés             Soto Agüera

andres.soto@upm.es

ASA

ETSII

Asociado

 

1.3.2           Colaboración con empresas

 

Se mantienen contactos con especialistas de empresas de ingeniería, producción y fabricación de equipos a fin de que participen suministrando información, impartiendo alguna de las presentaciones y colaborando en las tutorías y consultas de los alumnos.

 

 

Referencias:

[1] Galán, S., “A competitive collaborative learning experience in chemical plant design”. IEEE EDUCON 2010, Madrid.

[2] Aprendizaje integrado mediante un proceso de Ingeniería Química: Hidrodealquilación de Tolueno (HDA), dirigido por Manuel Rodríguez Hernández. (http://www.diquima.upm.es/Evirtual/hda/)

FASES DEL PROYECTO

 

2          ORGANIZACIÓN DEL PROYECTO. FASES

 

2.1        Actividades

El trabajo se divide en cuatro actividades que se corresponden a grandes rasgos con los objetivos del proyecto:

 

Actividad

Nombre

Responsable

Otro personal involucrado

A1

Infraestructura informática para docencia y gestión

MRH

SGC, JLMS

A2

Elaboración de material docente

SGC

MRH, ASG, JAGP, ASA

A3

Sistema de coordinación de contenidos

ASG

RDR, SGC, JAGP, SLC, RLG, JLMS, JRG, MRH, ASA

A4

Evaluación

RDR

SGC, MRH,ASG, JAGP, ASA

 

2.1.1           Actividad A1 – Infraestructura informática para docencia y gestión

 

El objetivo de esta actividad es el establecimiento y configuración de las herramientas informáticas que soporten el desarrollo de la asignatura y el resto de actividades. Inicialmente se han seleccionado Moodle y Politécnica 2.0, para el trabajo respectivo de alumnos y profesores. En lo específico del diseño de procesos se quieren probar las nuevas funcionalidades de la plataforma de Aspen Plus, que permitirían la consideración simultánea de proceso, diseño de equipos y evaluación económica.

 

2.1.2           Actividad A2 – Elaboración de material docente

 

Dentro de la asignatura de referencia se debe preparar, al ser la primera vez que se imparte, la documentación del mismo, que debe hacerse en inglés, fundamentalmente: guía docente, caso de proceso y manual de diseño. Con una perspectiva de futuro, como se quiere invitar a distintos especialistas en cada curso, se tratará de orientar su intervención de forma que se genere una base de conocimiento de calidad que pueda ser usada como referencia en cursos posteriores

 

2.1.3           Actividad A3 – Sistema de coordinación de contenidos

 

Aprovechando el carácter de integración de conocimiento de asignaturas anteriores que proporciona la asignatura Process Design Project, se desea establecer un sistema con un nivel progresivo de detalle, que unifique la nomenclatura y clarifique el contenido conceptual de las asignaturas de la unidad docente de Tecnología Química, tanto para nosotros mismos como para el resto de la comunidad universitaria.

 

2.1.4           Actividad A4 – Evaluación

 

En esta actividad se consideran tanto la evaluación del resultado del proyecto, como la de la metodología que se utilice para una asignatura cuyo formato es nuevo en la unidad docente.

 

 

2.2        Hitos

Se definen tres hitos relativos a la fecha (desconocida en este momento) de impartición de la asignatura Process Design Project que permitan la evaluación del proyecto.

Hito

Fecha

Contenido

H1

Anterior al comienzo de la asignatura

Elaboración de material docente

Infraestructura informática

Sistema de evaluación

Mapa de contenidos

H2

Anterior al final de la asignatura

Encuesta de requisitos

H3

Posterior al final de la asignatura

Evaluación de resultados del proyecto

Formatos comunes

Solicitud de GIE

 

 

2.3        Tareas

 

Las actividades se descomponen en tareas que definen el trabajo que se debe realizar:

 

 

Actividad / Tareas

Descripción

A1

Infraestructura informática para la docencia y gestión

Establecimiento y configuración de las herramientas informáticas que soporten el desarrollo de la asignatura y el resto de actividades

T1.1

Comunidad educativa en Politécnica 2.0

Creación y organización de una comunidad educativa en Politécnica 2.0 para preparación y gestión de la asignatura Process Design Project  así como de la coordinación de contenidos de la unidad docente.

T1.2

Asignatura en Moodle

Preparación de contenidos y actividades en Moodle para la impartición de la asignatura Process Design Project

T1.3

Diseño con Aspen Plus

Desarrollo del caso de diseño y evaluación de nuevas funcionalidades con Aspen Plus

T1.4

Otras herramientas informáticas

Uso de otras aplicaciones informáticas para la asignatura como KG-Tower o MS Project.

 

 

 

A2

Elaboración de material docente

Preparación del soporte documental de la asignatura Process Design Project. Con acceso libre o restringido serán publicados electrónicamente.

T2.1

Guía docente

Elaboración de la guía docente de la asignatura

T2.2

Manual de diseño

Redacción de un manual de diseño sobre aspectos no tratados en otras asignaturas anteriores.

T2.3

Caso de aplicación

Acopio de documentación y preparación del caso de diseño.

T2.4

Recomendaciones para especialistas externos

Plantillas y recomendaciones para poder incorporar la información aportada por los especialistas de la industria invitados en cada curso.

 

 

 

A3

Sistema de coordinación de contenidos

Establecimiento de un sistema de coordinación de contenidos dentro de la unidad docente

T3.1

Mapa de contenidos

Elaboración de un mapa de contenidos y conexiones de las asignaturas de la unidad de Tecnología Química

T3.2

Encuesta de requisitos

Encuesta a los estudiantes sobre las necesidades no satisfechas en las asignaturas anteriores e informe para los responsables.

T3.3

Formatos comunes

Propuesta de formatos comunes para el material docente de la unidad.

T3.4

Solicitud de GIE

Constitución y solicitud de reconocimiento para un grupo de innovación educativa en Tecnología Química.

 

 

 

A4

Evaluación

Sistema de evaluación de la asignatura Process Design Project y del resultado del proyecto

T4.1

Sistema de evaluación en Process Design Project

Desarrollo de un sistema de evaluación continua adaptado a una asignatura de práctica en proyectos de diseño.

T4.2

Evaluación de resultados del proyecto

Análisis y crítica de los resultados obtenidos.

 

 

 

 

2.4        Subvención solicitada

La ayuda que se solicita se destina a un becario de apoyo para tareas de desarrollo del material docente y la infraestructura informática, así como un ordenador para realizar el trabajo. Además se necesita adquirir bibliografía específica y se desea financiar la asistencia a un congreso internacional para difundir los resultados. Todo ello sumando un total de 4300 €.

EVALUACION DEL PROYECTO

3         EVALUACIÓN

 

En este proyecto los objetivos se refieren a la puesta en marcha de una nueva asignatura con formato de taller y el establecimiento de un sistema de coordinación de contenidos, al igual que lo hace la evaluación de resultados.

 

En lo que atañe a la asignatura Process Design Project no se pueden medir mejoras debidas al cambio de metodología ya que se imparte por primera vez. Por ello la evaluación se basará en medidas de parámetros como el tiempo de dedicación, uso de las herramientas informáticas, etc. que es posible realizar automáticamente, así como diversas encuestas de satisfacción de los estudiantes. Además se enviarán los proyectos finales a empresas del ramo para su evaluación externa.

 

En lo referido al sistema de coordinación de contenidos se valorarán las modificaciones en las asignaturas existentes producidas como efecto  del mismo y la constitución de un nuevo grupo de innovación educativa. Externamente, se solicitará a la Jefatura de Estudios la valoración del sistema establecido.

 

 

3.1        Adecuación del proyecto a los objetivos de la convocatoria

Este proyecto se adecua perfectamente a las características de la convocatoria como se refleja en la tabla siguiente, que recoge el texto de la convocatoria (a la izquierda) y como este proyecto se adecua a él:

 

Objetivos de la ETSII

Este proyecto

1. La implantación de medidas orientadas a mejorar el rendimiento académico de los alumnos a nivel de asignatura. Esto incluye, entre otras acciones, las siguientes:

Se aplica a la asignatura Process Design Project del máster universitario en ingeniería química.

1.2. La implantación de sistemas de evaluación continua

Por su propia naturaleza el proceso de evaluación se produce de forma continua, individual y por equipos, durante el desarrollo del proyecto.

1.3. La mejora de los procesos de tutoría.

La asignatura durante la mayor parte del tiempo opera como una sucesión de tutorías presenciales y remotas con diferentes especialistas y profesores. Este es un aspecto crítico para su éxito.

1.4. La elaboración de material docente y de guías docentes de las asignaturas.

Estos materiales deben generarse al tratarse de una asignatura nueva.

 

 

2. El desarrollo de métodos docentes que refuercen la adquisición de competencias transversales. En particular, son de especial interés:

 

2.1. El desarrollo de metodologías docentes que permitan evaluar el grado de adquisión de las competencias por parte de los alumnos mediante el desarrollo de indicadores, rúbricas, encuestas, etc.

El sistema de evaluación contempla la elaboración de indicadores y encuestas para medir la eficacia de la instrucción.

2.2. Los cambios metodológicos en la impartición de asignaturas orientados a la adquisición de competencias transversales por parte de los alumnos.

El formato de taller de la asignatura desarrolla competencias tales como el trabajo en equipo, la planificación del trabajo, la aplicación de conocimientos básicos a casos reales de diseño o la elaboración de documentación técnica (textos y planos) de nivel profesional. Además se imparte en inglés.

2.3. Los cambios metodológicos en la impartición de las asignaturas que permitan reforzar en los alumnos la adquisión de las siguientes competencias:

2.3.1. La capacidad para diseñar y llevar a cabo experimentos, así como para analizar e interpretar los datos.

2.3.2. La capacidad para trabajar en equipos multidisciplinares.

2.3.3. La responsabilidad ética y profesional.

2.3.4. El conocimiento de aspectos relacionados con la actualidad dentro y fuera del ámbito de la ingeniería.

La asignatura es directamente un trabajo de diseño multidisciplinar en el que es necesario evaluar la sensibilidad del proceso desde el punto de vista técnico y económico a diversas variables. Los casos seleccionados inicialmente son en la actualidad objeto de debate técnico y social (captura de CO2, reducción de emisiones NOx), planteando la reflexión sobre el papel del ingeniero en una controversia donde la actuación incluso desde el rigor técnico no puede eludir la responsabilidad social.

3. Actividades de seguimiento de los planes de estudio. Dentro de esta línea, se contemplan aspectos tales como:

 

 

3.2. La evaluación y análisis de la carga de trabajo que suponen las asignaturas para los alumnos en relación con los créditos ECTS asignados.

 

Dentro del sistema de gestión y evaluación de la asignatura se implantará la recogida de datos de dedicación a lo largo del proyecto. 

3.3. Acciones encaminadas a la coordinación de contenidos entre asignaturas.

Se crea específicamente un sistema de coordinación de contenidos dentro de la unidad docente de Tecnología Química.

 

3.2        Plan de difusión

La difusión de los resultados del proyecto se basará en:

 

  • Presentación de ponencias en congresos de educación y, en función de los resultados, en revistas.
  • Comunidad educativa en Politécnica 2.0
  • Creación de materiales educativos
  • Páginas de Moodle de la asignatura