Planteamiento: La asignatura se puede comportar como un ser vivo que aprende, evoluciona y se adapta.

En una asignatura académica universitaria interaccionan diversos actores, siendo las figuras principales el alumnado y el profesorado. Mediante la formación y el aprendizaje, todos los actores implicados en una asignatura, adquieren conocimiento, habilidades, capacidades y competencias relacionadas con la misma.

Mientras que el incremento del conocimiento del profesorado se reinvierte en la siguiente edición de la asignatura, el conocimiento adquirido por el alumnado no se reinvierte, ya que cuando éste llega a su punto más alto (al finalizar la asignatura) la abandona, llevándose consigo dicho conocimiento.

Por lo tanto, cada vez que comienza una asignatura es como si se “reiniciara” y, desde el punto de vista del alumnado, comienza desde cero.

Sin embargo, si planteamos la asignatura como un ser vivo, el conocimiento sería adquirido por el profesorado, el alumnado y la asignatura.

De esta forma, con cada nueva edición de la misma la asignatura, ésta se va fortaleciendo (tanto en material curricular como en metodologías). Así el nuevo alumnado que cursa la asignatura en la siguiente edición, tendrá a su disposición tanto el conocimiento del profesorado como el del alumnado que ya la ha cursado.

Este planteamiento no es nuevo, en el entorno empresarial. En Japón se lleva aplicando a las organizaciones, planteándolas como un ser vivo que aprende(Nonaka & Takeuchi, 1995). El sustrato para que esto suceda se basa en cuatro componentes:

1. El aprendizaje activo.
2. La consideración del alumnado como “proconsumer” (creador y consumidor del conocimiento).
3. El aprendizaje cooperativo.
4. La inteligencia colectiva.

Elementos necesarios para que la asignatura se comporte como un ser vivo.

• El alumnado y profesorado debe explicitar y compartir el conocimiento adquirido.
• Debe existir interacción entre el profesorado-alumnado y alumnado-alumnado.
• El aprendizaje se plantea como aprendizaje colectivo.
• Las metodologías de aprendizaje deben fomentar el hábito activo y participativo del estudiante.
• Se debe gestionar el conocimiento resultante con planteamientos de inteligencia colectiva.
• El conocimiento colectivo se debe adaptar a las distintas situaciones de aprendizaje de los nuevos alumnos.

Capacidad de logro en base a proyectos de IE-UPM anteriores.

En proyectos de IE concedidos en convocatorias UPM anteriores se han validado de forma científica los 4 componentes citados: Aprendizaje activo (IE1415-Flip Teaching, consideración del alumnado como productor y consumidor de contenidos (IE1617.0601), aprendizaje cooperativo e inteligencia colectiva (IE1718.0603). Uno de los resultados no esperados fue la gran cantidad y variedad de contenidos generados por el alumnado. Se comprobó que la utilización del conocimiento creado durante el desarrollo de la asignatura por los participantes en la misma (utilización síncrona) mejoraba el aprendizaje (Sein-Echaluce, Fidalgo Blanco, & García Peñalvo, 2017). Sin embargo cuando ese mismo conocimiento debe ser utilizado en cursos posteriores, el alumnado presenta problemas para su localización (Fidalgo-Blanco, Sein-Echaluce, & García-Peñalvo, 2018)y por tanto para su utilización. Está problemática es crucial para conseguir que la asignatura por sí misma incremente su conocimiento y que el alumnado pueda utilizarlo. Esta es la principal contribución de este proyecto a la línea iniciada en 2014.

La necesidad anterior se detectó durante la validación del proyecto (IE1718.0603). Por esta razón, y en el marco de dicho proyecto, el LITI(Laboratorio de Innovación en Tecnologías de la Información) realizo una inversión de 9000 € desarrollando un sistema de gestión de conocimiento semántico, el cual a través de las inferencias de una ontología (clasificación del conocimiento de la asignatura) garantiza que en todo momento el alumnado tendrá el recursos de conocimiento más útil para realizar una determinada actividad (aprender un concepto, realizar una práctica, preparar un examen, realizar ejercicios,…..) Esta herramienta se utilizará en este proyecto. La herramienta junto con el modelo de actuación para conseguir que la asignatura sea capaz de “aprender” y que el alumnado pueda utilizar ese conocimiento adquirido por la asignatura es el objetivo del presente proyecto.

Modelo.

Hay dos modelos obtenidos y validados científicamente. El primer modelo se denomina ACCI, integra Aprendizaje Cooperativo (AC) e Inteligencia Colectiva (CI). Este modelo ha demostrado su eficacia en el aprendizaje colectivo síncrono (Fidalgo-Blanco et al., 2018)

Ilustración 1 Modelo ACCI aplicado. La metodología activa utilizada es Flip Teaching. Dicho modelo es el que se utilizó y valido en el proyecto (IE1718.0603).

A  partir de las sugerencias de mejora, la detección de debilidades del modelo anterior y de la herramienta semántica se define el nuevo modelo mostrado en la ilustración 2.  Se añade una capa semántica que permite (es una hipótesis) el aprendizaje colectivo síncrono (aprendizaje a partir del conocimiento adquirido por el profesorado y alumnado en cursos pasados). Este es el modelo que se pretende aplicar en este proyecto de innovación educativa. El modelo es teórico y se ha obtenido a partir del proyecto anterior, que utiliza la metodología Flip Teaching como metodología activa.

Ilustración 2 Modelo ACCI 3.0. Su estructura teórica está validada y se aplica junto con la metodología activa Micro Flip Teaching. Este modelo teórico es el que se aplicará en este proyecto.

El modelo a utilizar en el proyecto solicitado es el que se corresponde con la ilustración 2, sin embargo, la metodología activa a utilizar se basará en el método RT-CICLO (integra diversos métodos de aprendizaje activo) tal y como se muestra en la ilustración 3.

Ilustración 3 Modelo RT-CICLO que representa la espiral de la metodología activa a utilizar. Se utilizará esta espiral como base de la metodología activa del proyecto.

El modelo a utilizar en este proyecto es el expresado en la ilustración 2, pero con la metodología activa basada en la ilustración 3.

La innovación se enmarca en aprendizaje colectivo e inteligencia colectiva.

• La principal innovación conceptual es considerar que la asignatura puede aprender del conocimiento que genera tanto el profesorado como el alumando.
• La innovación metodológica es utilizar el modelo que integra el ciclo RT-CICLO de metodología activa junto con los componentes expresados en la ilustracción 2. Es decir, se unen dos modelos innovadores ACCI 3.0 y RT-CICLO.
• La innovación tecnológica se basa en utilizar el sistema de conocimiento que es capaz de encontrar el conocimiento a través de inferencias entre los elementos de la ontología.

Referencias utilizadas

Fidalgo-Blanco, Á., Sein-Echaluce, M. L., & García-Peñalvo, F. J. (2018). Micro Flip Teaching with Collective Intelligence. In I. A. Zaphiris P. (Ed.), Learning and Collaboration Technologies. LCT 2018. Lecture Notes in Computer Science (pp. 400–415). Las Vegas: Springer, Cham. https://doi.org/https://doi.org/10.1007/978-3-319-91743-6_30

Nonaka, I., & Takeuchi, H. (1995). The knowledge-creating company : how Japanese companies create the dynamics of innovation. Oxford University Press.

Sein-Echaluce, M. L., Fidalgo Blanco, Á., & García Peñalvo, F. J. (2017). Trabajo en equipo y Flip Teaching para mejorar el aprendizaje activo del alumnado - [Peer to Peer Flip Teaching]. In M. L. Sein-Echaluce, Á. Fidalgo Blanco, & F. J. García Peñalvo (Eds.), La innovación docente como misión del profesorado : Congreso Internacional Sobre Aprendizaje, Innovación y Competitividad (pp. 610–615). Zaragoza: Servicio de Publicaciones Universidad. https://doi.org/10.26754/CINAIC.2017.000001_129

Objetivo general

• Desarrollar un modelo de aprendizaje que permita a la asignatura adquirir, organizar y suministrar el conocimiento adquirido de forma progresiva tanto por el profesorado como por el alumnado.

Objetivos específicos.

• Utilizar el conocimiento adquirido y generado por el alumnado durante un proceso de aprendizaje colectivo para enriquecer la asignatura.
• Potenciar la participación activa del alumnado en el proceso de aprendizaje.
• Crear el hábito entre el alumnado de explicitar el conocimiento adquirido en la asignatura para que pueda ser utilizado entre el propio alumnado de la asignatura.
• Gestionar el conocimiento generado por el alumnado para incrementar los recursos didácticos de la asignatura
• Organizar, clasificar y gestionar el conocimiento generado por el alumnado y profesorado (del presente curso y pasados) para que se seleccione los recursos más útiles para cada situación de aprendizaje.

Deficiencias.

Uno de los problemas habituales del alumnado de la universidad es que, principalmente en los primeros cursos, no tienen adquirido el hábito activo, cooperativo y participativo.

Tampoco se tiene el hábito de considerar como recurso didáctico la experiencia obtenida por el alumnado en el desarrollo de una determinada asignatura.

Contexto.

La participación activa del alumnado incide en una mayor utilización de actividades cognitivas superiores y por tanto a tener un mayor aprendizaje.

Una de las actividades cognitivas de orden superior es cuando el alumnado crea conocimiento a partir del ya adquirido. Si ese conocimiento se comparte se produce un aprendizaje entre iguales, lo cual también contribuye a la mejora del aprendizaje.

Las metodologías activas contribuyen a que el alumno cree conocimiento y lo comparta. La gestión de dicho conocimiento por parte del profesorado se puede realizar siguiendo metodologías de aprendizaje colectivo.

Todo esto no es fácil de conseguir, pero si se consigue surgen dos situaciones problemáticas. Una es el exceso de conocimiento a utilizar y otra es la dificultad de encontrar el más adecuado para una situación de aprendizaje.

Por otra parte, estos métodos se utilizan durante la impartición de la asignatura y se considera parte del aprendizaje del alumnado. Por esta razón cuando se vuelve a impartir la asignatura en el próximo curso se vuelve a comenzar con los procesos activos y colectivos. El conocimiento que generó el alumnado durante otros cursos no se utiliza.

Evidentemente si se utilizara el problema sobre la saturación de contenidos aumentaría y la dificultad de la búsqueda también.

Por esta razón se debe disponer de herramientas avanzadas que permitan clasificar, organizar y garantizar encontrar el conocimiento más adecuado para cada situación de aprendizaje.

Mejoras.

• Organizacional. La asignatura es un sustrato donde organizar no solo los recursos de del profesorado, sino la experiencia de conocimiento que tiene lugar en ella.
• Aprendizaje. Aprendizaje peer to peer, cooperativo y colectivo.
• Impacto:

• Mejora resultados académicos.
• Adquisición del hábito activo.
• Competencias cooperativas.

Nota. Todas las mejoras serán medidas a partir de técnicas científicas basadas en contraste de resultados y/o investigación cuasi-experimental.

Las fases de proyecto establecen una secuencia a planificar para el desarrollo de la innovación.

• Las fases 1, 2 y 3 se realizan de forma previa a la aplicación de la innovación.
• La fase 4 se corresponde con la aplicación de la innovación.
• La fase 5 se realiza de forma paralela a la fase 4 y sirve para obtener datos para una posterior validación científica.
• La fase 6 tiene por objetivo validar el modelo teórico propuesto.
• La fase 7 tiene por objeto validar los resultados científicos y divulgar los resultados en contextos universitarios y científicos internacionales.
• La ilustración 4 muestra el cronograma previsto, planteando el inicio desde la presentación de la propuesta.

Ilustración 4. Cronograma

Fase 0. Organización de recursos humanos y técnicos del proyecto.

Fase 1. Establecer una ontología que permita clasificar:

• El conocimiento de la asignatura, tanto el generado por el profesorado como por el alumnado.
• La tipología del conocimiento, por ejemplo, ejercicio, duda, ejemplo, desarrollo, lección aprendida, retos,…..
• Las acciones cognitivas donde se necesita el conocimiento: comprender concepto, practicar, realizar un trabajo propuesto,…

Fase 2. Desarrollar una organización de la ontología de tal forma que a través de inferencias entre los elementos de las mismas permita una búsqueda de conocimiento sin conocer el conocimiento existente, pero sí la acción donde se necesita. Por ejemplo “aprender el concepto de una función en Matlab a través de un ejercicio de examen” o bien “conocer las dudas más habituales que han tenido el alumnado para un determinado tema”

Fase 3. Seguir la estrategia del método ACCI para que el alumnado participe de forma activa, se produzca aprendizaje colectivo y organice el conocimiento creado.

Fase 4. Utilización del conocimiento creado por el alumnado tanto de forma síncrona (en el momento de explicitar el conocimiento) o de forma asíncrona (conocimiento creado por alumnado de otros cursos)

Fase 5. Estudio de resultados de proceso de aprendizaje a través de una metodología científica cuasi-experimental (grupo experimental y de control) y por contraste de resultados (contraste variables antes y después de introducir la innovación).

Fase 6. Validación del nuevo modelo ACCI 3.0.

Fase 7. Divulgación de resultados en contextos científicos. Al menos un artículo en JCR, otro en Scopus, un capítulo de libro internacional y dos congresos científicos internacionales.

Observación importante sobre la propiedad intelectual de los recursos creados por el alumnado. Gran parte de los recursos que se van a elaborar los crea el alumnado. Dichos recursos pueden ser más o menos elaborados, por ejemplo, en una lección aprendida el alumnado indica la experiencia de resolver una determinada actividad y el resultado dela misma. Otros productos de conocimiento puede ser una conversación en una red social e incluso una duda preguntada en clase.

Para cumplir la ley de propiedad intelectual, el alumnado compartirá en diversos medios web 2.0 el conocimiento, asociando la licencia del medio, por ejemplo, si es un video y lo “cuelga” en youtube, lo que se utilizará en clase será el enlace.

SI hubiese algún recurso que el profesorado lo considere muy útil y desea tener la propiedad de uso del mismo para la asignatura se pedirán las pertinentes autorizaciones al alumnado.

Recursos didácticos bajo la categoría de “objetos de aprendizaje”

Se plantea la creación de recursos por parte del alumnado y profesorado con la siguiente tipología (es una propuesta inicial, pero que podrá variar en función del conocimiento que comparta el alumnado):

• Lección aprendida.
• Dudas y respuestas.
• Retos y forma de superarlos.
• Ejemplos.
• Desarrollo de conceptos.
• Tutoriales guiados.
• Resolución de ejercicios de forma distinta a la solución dada por el profesorado.
• Comentarios y consejos.
• Identificación de las partes de la asignatura más fácil y más difícil.
• Exámenes.

Herramienta TIC.

• Sistema de gestión de conocimiento semántico. Herramienta de desarrollo propio (actualmente se está gestionando el registro de la herramienta).
• ScreenCastoMatic. Captura de videos a través de la pantalla. Se dispone licencia.
• Mimdomo map. Para desarrollo de mapas conceptuales. Se dispone licencia.
• Moodle.
• Diversas herramientas 2.0 en la nube.

Cada fase tiene un conjunto de indicadores evaluables:

Fase 1. Definición de la ontología (conjunto de etiquetas que sirvan para clasificar todo el conocimiento y la utilización del mismo en una asignatura)

Fase 2.  Organización de la ontología en zonas, categorías y elementos de las categorías.

Fase 3. Sistema de gestión de conocimiento donde tanto el alumnado como el profesorado ira explicitando el conocimiento creado.

Fase 4. Análisis de las inferencias. Para ello se establecerá un estudio donde expertos en el conocimiento realicen búsquedas del conocimiento más útil para una determinada tarea y se contrastará con el sistema de gestión de conocimiento (de esta forma se comprobará la utilidad del conocimiento encontrado).

Fase 5. En este caso se seguirá el método científico: Comprobación de que las muestras son homogéneas, comprobación de la similitud del proceso y contraste de resultados.

Fase 6. Sistema completo.

Fase 7. Publicaciones conseguidas.

Así mismo el procedimiento que se va a realizar para la utilización de herramientas validadas y análisis científico de datos son las que se utilizan de forma general en este tipo de investigaciones.

Por otra parte el mecanismo de inferencia de la innovación tecnológica se realizará por contraste con expertos en la matería (se comprobará si las inferencias arrojan el mismo resultado que un experto en la materia)

La estrategia científica estará basada en dos métodos:

Contraste de resultados: medidas tomadas antes y después de introducir la investigación. Esta opción se utilizará en las asignaturas, que por sus características no puedan organizar un grupo experimental y otro de control.

Cuasi-experimental. Se aplicará en las asignaturas en las que se puedan realizar un grupo experimental y otro de control.

Productos resultantes transferibles a otras asignaturas.

• Sistema de gestión de conocimiento con los recursos creados en la asignatura. Uso en abierto tanto por profesorado como alumnado (tanto interno como externo a la UPM). Alta transferibilidad para procesos autónomos de aprendizaje de la materia que trate la asignatura. La herramienta tecnológica podrá utilizarse en cualqueir asignatura. Está será capaz de organizar el conocimiento generado por el profesorado y alumando a través de una ontología (que definirá el profesorado de la asignatura).
• Modelo ACCI 3.0 para la utilización de un aprendizaje activo, colectivo y con gestión del conocimiento y experiencia del alumnado. Será aplicable a cualquier asignatura interna y externa a la UPM.

Repositorio de conocimiento en abierto con los recursos creados.

Difusión en redes propias Web 2.0 (noticas, reflexiones y resultados parciales).

Artículos, capítulos de libros y ponencias.

Material formativo para utilizarlos en cursos de formación de dicha metodología (hasta ahora todos los avances realizados en los proyectos de IE anteriores han sido demandados por varias universidades, y se ha establecido cursos de formación).

Internas UPM:

• Laboratorio de Innovación en Tecnologías de la Información (LITI).
• Con otros proyectos de IE (se han tenido conversaciones para en caso de que sean aprobados compartir experiencia)

Externas UPM:

• Grupo de investigación GRIAL Universidad de Salamanca.
• Grupo de investigación GIDTIC Universidad de Zaragoza.
• Centro de investigación CICEI Universidad de las Palmas de Gran Canaria.