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Ficha Proyecto I.E. 2018-2019



MINENERGYDESIGN: Aplicación de la metodología Design-Thinking a la resolución de problemas de ingeniería relacionados con la energía y recursos naturales

Coordinador(a): BERNARDO LLAMAS MOYA
Co-coordinador(a): ANGEL CAMARA RASCON
Centro: ETSI MINAS Y ENERGÍA
Nivel: Nivel 1. Proyectos promovidos por los Grupos de Innovación Educativa (GIEs)
Código: IE1819.0603
memoria >>
Línea: E4. Design-Thinking
Palabras clave:
  • Aprendizaje Orientado a Proyectos
  • Design-Thinking
  • Emprendimiento
  • Gamificación
  • Video educativo
Miembros de la comunidad UPM que lo componen
Nombre y apellidos Centro Plaza *
ANGEL CAMARA RASCON ETSI MINAS Y ENERGÍA CATEDRÁTICO UNIVERSIDAD
JAVIER GARCIA TORRENT ETSI MINAS Y ENERGÍA CATEDRÁTICO UNIVERSIDAD
JOSE LAUREANO CANOIRA LOPEZ ETSI MINAS Y ENERGÍA CATEDRÁTICO UNIVERSIDAD
MARIA JESUS GARCIA MARTINEZ ETSI MINAS Y ENERGÍA TITULAR UNIVERSIDAD
MARCELO FABIAN ORTEGA ROMERO ETSI MINAS Y ENERGÍA L.D. PRF.AYUD.DOCTOR
BERNARDO LLAMAS MOYA ETSI MINAS Y ENERGÍA L.D. PRF.AYUD.DOCTOR
LJILJANA MEDIC PEJIC ETSI MINAS Y ENERGÍA L.D. PRF.AYUD.DOCTOR
DAVID BOLONIO MARTIN ETSI MINAS Y ENERGÍA L.D. AYUDANTE
FERNANDO BARRIO PARRA ETSI MINAS Y ENERGÍA L.D. PRF.AYUD.DOCTOR
MIGUEL IZQUIERDO DIAZ ETSI MINAS Y ENERGÍA L.D. AYUDANTE
MARIA YOLANDA SANCHEZ-PALENCIA GONZALEZ ETSI MINAS Y ENERGÍA L.D. PRF.AYUD.DOCTOR
* 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).
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

El término Design-Thinking básicamente se refiere a un método de resolución de problemas, con un enfoque de solución creativa de problemas y procesos. Se ha considerado incluso que el Design Thinking puede mejorar radicalmente no solo la innovación de productos, sino también en otros ámbitos de decisión, tales como la gestión, la salud pública y las organizaciones en general.

El Design-Thinking aplicado a la educación es un proceso de aprendizaje, donde las personas construyen nuevos conocimientos a través de las observaciones de conocimientos que generar resultados tangibles y valorables. De esta forma se transforma la competencia creatividad en innovación. Este último término se define como algo novedoso (creativo) y que genera valor. El Design Thinking es una metodología que impregna todo el espectro de actividades de innovación con un espíritu de diseño centrado en la persona.

Figura: concepto diseñado para el proyecto MINENERGYDESIGN.

La finalidad fundamental del proyecto de innovación educativa es impulsar la resolución de proyectos de una forma creativa y enfocados al cliente, o lo que es lo mismo, a la creación de valor. Para ello se plantean dos estrategias educativas:

1.  Aplicación de Design Thinking a la resolución de Trabajos fin de grado y máster. Se elaborará (i) una guía de usuario de la metodología, aplicado a la resolución de problemas relacionados con energía y recursos naturales y (ii) un taller de aplicación de la metodología, especialmente focalizado en los alumnos de fin de ciclo que estén realizando el trabajo final. Este taller, contará con un repositorio de información relacionada en la Web específica del Proyecto de Innovación Educativa, con documentación y videos formativos (estos serán realizados en las salas institucionales de audiovisuales, en concreto la instalada en la ETSIME-UPM).

2.  Aplicación de Design-Thinking en la resolución de problemas de ingeniería (asignaturas regladas). Para ello, el profesor permitirá a los alumnos elegir el reto/necesidad identificada o, por el contrario, propondrá retos a los alumnos. Los retos se resolverán en equipos de alumnos (conformados libremente por un máximo de 5 alumnos) en tres fases: definición, ideación y prototipado.

Con el fin de completar la información y, considerando la necesidad de conocer la actitud frente al trabajo de los miembros del equipo, se completará la información mediante el análisis propuesto por la teoría de Jung (Jung, 1921). De esta forma, se podrá establecer una relación entre la competencia, creatividad, trabajo en equipo y comunicación (Llamas et al, en evaluación).

En la fase de prototipado, el resultado final de los grupos será expuesto en la web MINENERGYDESIGN, enlazada con la web institucional de la ETSI de Minas y Energía y el Moodle de las asignaturas implicadas, de forma que la comunidad de la ETSIME podrá realizar una valoración de la solución, dando pie a una nueva iteración. La iteración comprenderá los resultados del curso 2019-20 y servirá para alimentar la siguiente edición del proyecto. Para llevar a cabo el prototipado, se contará con la colaboración del Laboratorio Oficial Madariaga y sus instalaciones en TECNOGETAFE; también se explorará la metodología LEGO Serious Play que se basa en que el proceso de construcción a través de las piezas de LEGO, aprovechando la capacidad del ser humano para imaginar, describir y comprender una situación, así como para iniciar cambios y mejoras o crear algo radicalmente nuevo.

Por último, las ideas serán presentadas ante un jurado de expertos (compuesto entre 3 y 5 profesionales, expertos en evaluación de proyectos). La mejor solución obtendrá una mentorización por parte de los profesores para acudir a convocatorias de ideas como INSPIRE (Fundación Repsol), actúaupm (UPM) y otros.

La valoración de la creatividad se llevará a cabo mediante la utilización de una escala de Lickert, de cinco valores, y considerando los criterios que definen creatividad: novedad; funcionalidad técnica, económica y medioambiental; impacto (Sarkar, Chakrabarti, 2008; Mayer, 1999; Runco, 2014). En el documento adjunto se recoge, como ejemplo a desarrollar, la estrategia de cuantificación de las competencias creatividad y comunicación.

De esta forma, se consigue aunar en un único ejercicio y proyecto de innovación educativa, el conocimiento adquirido por los alumnos: técnico y económico (transversalidad docente). Aún más, la aplicación del ejercicio y competición (en docencia reglada) permitirá que los alumnos se enfrenten al más exigente evaluador de proyectos e ideas: el mercado. De esta forma y, mediante este ejercicio-competición, los alumnos desarrollan otras competencias como el trabajo en equipo y comunicación (Llamas et al, en evaluación).

Referencias:

Blanchard, K., Miller, M. (2005) El Secreto: Lo Que los Grandes Lideres Saben... y Hacen. GRANICA. Madrid.

Jung, C.G. (1921). Psychological types, collected works (Vol. 6). Princeton, NJ: Princeton University Press

Mayer, R.E. (1999). Fifty years of creativity research. In R. J. [25 (Ed.), Handbook of creativity (pp. 449–460). Cambridge: University Press

Sarkar, P., Chakrabarti, A. (2008). Studying engineering design creativity – developing a common definition and associated measures. In J. Gero (Ed), Studying design creativity. Springer Verlag.

Runco, M.A. (2014). Creativity: Theories and themes: Research, development, and practice. Elsevier.

Barton, G, James, A. (2017). Threshold Concepts, LEGO Serious Play and whole systems thinking: towards a combined methodology. Practice and Evidence of Scholarship of Teaching in Higher Education. 12(2), pp 249-271.

Referencias propias relacionadas con el proyecto MINENERGYDESIGN:

M. Dolores Storch de Gracia, D. Moya, B. Llamas (2019) Multicriteria methodology and Hierarchical innovation in the Energy Sector. Management Decision.

L.F. Mazadiego, B. Llamas, M.F. Ortega, P. Merino, A. Cámara (en evaluación). Valoración de las competencias por parte de las empresas que contratan a egresados de la ETSI de Minas y Energía (UPM). Revista de Educación Universitaria.

B. Llamas, M.D: Storch de Gracia, L.F. Mazadiego, J. Pous, J. Alonso (en 2ª revisión). Assessing transversal competences as decisive for Project Management. Thinking Skills and Creativity.

OBJETIVOS DEL PROYECTO

De forma general, el objetivo es incrementar la creatividad en el alumnado de grado y máster y, dotar de una metodología Design Thinking en las titulaciones impartidas en la ETSI de Minas y Energía, para resolver con creatividad problemas ingenieriles enfocando al mercado y la creación de valor (cliente).

De forma específica:

-  Interrelacionar los conceptos y conocimientos teóricos a los problemas reales, enfrentando a los alumnos al mercado en general y, en algunos casos (evaluación presencial de propuestas de proyectos por parte de expertos externos) a los potenciales clientes y usuarios.

-  Formar en una metodología de diseño y solución de problemas de forma creativa, de una forma transversal a los másteres y grados impartidos en la ETSIME.

-  Establecer una metodología de creatividad que pueda aportar en la resolución de problemas globales en relación con recursos naturales y energía. En concreto, con la aplicación del proyecto MINENERGYEDESIGN, se fomenta la resolución de problemas relacionados con el cambio climático, la movilidad sostenible, utilización de recursos naturales y economía circular entre otros.

-  Acercar la práctica de evaluación de proyectos (y aprobación de los mismos) a la Universidad, mediante una competición interna y una evaluación externa, contando con expertos en evaluación de soluciones creativas (Fundación Repsol, CDTI, y otros).

-  Fomentar el trabajo en equipo, como estrategia de resolver problemas multidisciplinares. Aprendizaje de roles dentro de un equipo y diferentes formas de afrontar una tarea por cada individuo (Teoría Jung, 1921).

-  Impulsar el liderazgo entre los alumnos, de forma que puedan liderar equipos de trabajo con alto potencial, mediante el liderazgo situacional (Teoría Blanchard, 2005).

-  Inculcar la resiliencia en los estudiantes, siendo resistentes y pro-activos frente al cambio, permitiendoles enfrentarse a adversidades profesionales y personales con un pensamiento creativo (y positivo).

CONTRIBUCIÓN A LA MEJORA DE LA CALIDAD

Las competencias que serán trabajadas serán: (a) creatividad y resolución de problemas, (b) trabajo en equipo y (c) comunicación. Son tres competencias transversales demandadas por las más prestigiosas instituciones acreditadoras internacionales como ABET o EUR-ACE. Considerando los criterios descritos en ABET, el proyecto MINENERGYDESIGN cubre varios de los criterios, en concreto: (c) sobre "habilidad para diseñar un sistema, componente o proceso para cumplir unas necesidades", también el criterio (d) de "trabajo en equipos multidisciplinares", (f) sobre cuestiones éticas y sociales y (g) comunicación.

Aún más, el mercado laboral cada vez demanda más este tipo de competencias en los egresados. De acuerdo a los estudios de investigación realizados bajo la subdirección de calidad y acreditación de la ETSIME se conoce que las empresas demandan ingenieros con una fuerte formación en competencias transversales entre las que se encuentra creatividad, comunica y trabaja en equipo (Mazadiego et al. 2018).

Por tanto, el objetivo perseguido en el proyecto MINENERGYEDESIGN, el fomento de la creatividad en la resolución de problemas, permite trabajar competencias en los alumnos muy demandadas por el mercado laboral.

ALCANCE Y PÚBLICO OBJETIVO AL QUE SE DIRIGE

Titulación/es Grado:




Titulación/es Máster:






Nº de Asignatura/s: 7
Centro/s de la UPM:
  • E.T.S. DE INGENIEROS DE MINAS Y ENERGÍA
  • FASES DEL PROYECTO Y ACCIONES QUE SE VAN A DESARROLLAR

    T1. Elaboración de la guía de usuario/Material didáctico

    Con tres meses de duración, en esta tarea se realizará una búsqueda detallada de información que será recopilada (1 mes) y elaborará la guía de cómo aplicar soluciones creativas a la ingeniería de minas y energía (2 meses).

    Se contará para ello, con la colaboración de un becario.

    Así mismo, se contará con el Consejo de Colegios de Ingenieros de Minas y el Instituto de Ingeniería de España para establecer las condiciones de mercado.

    T2. Taller Design-Thinking

    Se impartirá un taller de Design-Thinking con los alumnos de los diferentes másteres y trabajos fin de máster (transversalidad docente). Se apoyarán este taller con material audiovisual, en concreto vídeos explicativos, que estarán disponibles a los alumnos.

    Se construirá en este periodo una web específica del proyecto, donde se mostrará: apartado específico para recopilar los retos/necesidades del cliente.

    Este taller será impartido para alumnos de grado y máster que realicen su exposición de proyecto en JULIO2019 y/o SEPTIEMBRE2019.

    Igualmente, como tarea adicional, se realizará una web del proyecto MINENERGYDESIGN que será la referencia para la aplicación posterior del Design-Thinking – interacción con la comunidad universitaria de la ETSIME-UPM. Esta web contará con recursos como la guía de aprendizaje y videos explicativos de la metodología. Se utilizarán plataformas institucionales como forma de difundir los resultados y actividad en el proyecto: web institucional ETSIME, UPM y canal UPM en YOUTUBE.

    T3. Aplicación Design-Thinking

    Esta actividad comprenderá las siguientes tareas de:

    - Captación de necesidades, tarea que será realizada por los profesores implicados en el proyecto MINENERGYEDESIGN. Se realizará una propuesta de problemas a resolver, que los alumnos en las asignaturas seleccionadas deberán resolver por grupos.

    - Definición e ideación. Los profesores actuarán de monitores en estas etapas de profundización del descubrimiento (tarea anterior) e identificación de lo descubierto. Para la tarea de ideación se establecerá una clase en las diferentes asignaturas donde se aplicará la metodología brainstorming como estrategia para generar ideas.

    - La tarea de prototipado contará con recursos limitados en esta primera edición. La idea es utilizar diseño 3D y simulación mediante software, cartones y LEGO. La experiencia en los últimos años, indica que un significativo número de ideas se basa en desarrollo de equipos; estos se podrían prototipar con los materiales citados. La estrategia del grupo de innovación educativa es dotar de mayor número de herramientas a los alumnos, como podría ser el disponer de impresoras 3D.

    T4. Resultados Design-Thinking

    - Los prototipos, la propuesta de valor y resultados de los equipos será expuesta en la WEB MINENERGYDESING. Recordar que de esta forma se conseguirá una transversalidad en la formación al contar con diferentes alumnos/equipos de los diferentes másteres y grados impartidos en la ETSIME-UPM.

    - Adicionalmente, los alumnos de ciertas asignaturas regladas, como la asignatura de evaluación de proyectos y gestión del riesgo, completarán el trabajo añadiendo un modelo de negocio, siguiendo la metodología LEAN-CANVAS (Ash Maurya, 2014)

    - En el final del primer cuatrimestre del curso 2019-20 se realizará una exposición de los proyectos ante un jurado experto evaluador de proyectos (se cursará invitación a evaluadores del programa de Fundación REPSOL, CDTI y otros). Es intención del equipo de investigación, el exponer los tres mejores trabajos en la jornada que se pretende realizar en el Instituto de Ingeniería de España (IIE). Dicha jornada es abierta al entorno empresarial y permitirá que los alumnos puedan acercarse aún más al mercado con sus ideas.

    Figura: cronograma del proyecto de innovación educativa MINENERGYDESIGN.

    RECURSOS Y MATERIALES DOCENTES

    Recursos a elaborar:

    Guía de aprendizaje Design-Thinking, aplicado al sector de la energía y recursos naturales.

    Vídeos docentes, buscando desarrollar un Nano MOOC que podría ser alojado en MIRIADAX. Inicialmente, se considera la utilización del canal institucional de YOUTUBE de la UPM.

    Web divulgativa de los resultados. Donde se alojará el material generado. Se contará con un blog que permita interrelacionar a los alumnos participantes y el resto de alumnos; así como la sociedad en general. En general, se utilizarán los canales institucionales de comunicación y difusión de resultados.

    - Participación en redes sociales institucionales: twitter, instagram entre otras. En estas redes se fomentará la participación de los alumnos recogiendo la actividad en las sesiones de trabajo.

    Tríptico resumen, bilingüe.

    Material previsto a utilizar: software de diseño y análisis, cartón, LEGO, plastilina u otros para elaboración de prototipos

    SEGUIMIENTO Y EVALUACION

    El éxito del proyecto será medido mediante las siguientes métricas:

    1. Los alumnos de fin de grado/máster que acudan al taller tendrán que adquirir el compromiso de añadir como anexo a su trabajo fin de ciclo el proceso Design-Thinking realizado.

    2. En la competición de los alumnos en asignaturas regladas, la medición y grado de implicación de los alumnos será:

      a. Generación de la idea y, elaboración de la matriz DAFO (Debilidades, Amenazas, Fortalezas y Oportunidades).

      b. Generación de la metodología Design-Thinking, cuyo elemento más cuantificable es la generación del prototipo. Con ello, los alumnos experimentarán el desarrollo del concepto de "una idea a un proyecto".

      c. Modelo de negocio, mediante la metodología LEAN-CANVAS. De esta forma, los alumnos desarrollarán el concepto de un "proyecto a una empresa".

    PRODUCTOS RESULTANTES

    Los resultados serán:

    De forma interna a la comunidad UPM:

    -  En los informes semestrales de las asignaturas se recogerán los resultados alcanzados en las asignaturas (Sistema de Gestión de Calidad, 2.0).

    -  Guía/metodología de aplicación Design-Thinking a problemas de ingeniería relacionado con los recursos naturales y energía. Contará con ISBN como resultado contrastable.

    -  Tríptico resumen y explicativo. Será editado en castellano e inglés con el fin de ayudar en la integración a alumnos del programa ERASMUS.

    De forma externa (e interna) a la UPM:

    -  Participación en congreso internacional de innovación educativa, CINAIC2019.

    -  Artículo científico que recoja los resultados en esta primera edición. Se buscará una revista indexada en la base de datos CLARIVATE, sin descartar la base de datos SCOPUS.

    -  WEB design-thinking aplicado a problemas relacionados con recursos naturales y energía (www.upmminenergydesign.es)

    -  Taller/Jornada divulgativa de los resultados en el proyecto MINENERGYEDESIGN en el Instituto de Ingeniería de España

    MATERIAL DIVULGATIVO

    Se plantea una difusión cuádruple de los resultados alcanzados:

    1. A través de las redes sociales e internet. Para ello, se desarrollará una página web del proyecto (tarea dentro de la actividad 2).

    2. Participación en un Congreso Internacional sobre innovación educativa, como es el CINAIC2019. Se prepara una comunicación oral (octubre 2019).

    3. Elaboración de una guía de usuario para los alumnos que vayan a emprender el desarrollo de su TFM y PFM. Contará con ISBN.

    4. Tríptico sobre la metodología Design-Thinking para ayudar a difundir los resultados entre los alumnos de la ETSIME-UPM.

    5. Jornada en el Instituto de Ingeniería de España, donde se mostrarán los resultados del proyecto de innovación educativa: teóricos mediante la web y prácticos, con los primeros casos de aplicación. Esta comunicación se llevará a cabo en el mes de noviembre de 2019.

    COLABORACIONES

    · Laboratorio Oficial Madariaga, de la UPM, como instrumento para la prototipar soluciones.

    · Se establecerá colaboración con la Universidad de Almería, en concreto en el máster de ingeniería química y la asignatura de I+D+i aplicada a la ingeniería química.

    Igualmente, se colaborará con el “Grupo de Combustibles y Motores" de la Universidad de Castilla-La Mancha; la Universidad de Valladolid y la Universidad de Alicante, con los departamentos de tecnología ambiental y química inorgánica respectivamente.

    Con los grupos indicados, se propondrá incluir la metodología Design Thinking en proyectos fin de máster/grado que podrían ser dirigidos de forma conjunta con profesores participantes del proyecto de innovación educativa MINENERGYDESIGN.

    · Consejo Superior de Colegios de Ingenieros de Minas de España y el Instituto de Ingeniería de España, para buscar el lado del cliente y el diseño enfocado a mercado.