Durante el pasado curso, dentro de la línea de aprendizaje basado en retos, participamos en el proyecto de innovación educativa denominado AeroINGENIA, obteniendo unos resultados muy positivos.

Tomando como modelo la asignatura INGENIA que se imparte en el Máster en Ingeniería Industrial de la ETSI Industriales (ETSII), durante el segundo semestre se ofertó para los estudiantes de cuarto curso del Grado en Ingeniería Aeroespacial (GIA) la asignatura AeroINGENIA, como optativa y con una carga de doce créditos. De esta forma se respeta la estructura actual de los planes de estudio de las titulaciones oficiales, ya que en el GIA existen doce créditos destinados bien a prácticas externas o bien a asignaturas optativas.

Por primera vez en la ETSI Aeronáutica y del Espacio (ETSIAE), la docencia se imparte a través de un único proyecto que permite realizar ingeniería de ciclo completo y utilizar herramientas reales. Superar el reto no se queda en un desarrollo teórico, sino que además de concebir y diseñar el sistema inteligente que mejor resuelva la cuestión planteada, los estudiantes han de fabricarlo y operarlo.

En esta primera edición, el reto sobre el que se ha organizado la asignatura ha sido el diseño de drones de alta eficiencia energética. Se buscó que los estudiantes pudieran trabajar sobre una situación problemática real, amplia, a la vez que fomentar el desarrollo sostenible.

Los alumnos trabajan en equipo y también los profesores, ya que la consecución del reto requiere la aplicación de los conocimientos de diferentes materias pertenecientes a varios departamentos.

La experiencia del año pasado fue muy positiva, los equipos de alumnos trabajaron muy motivados y, utilizando la metodología del Design Thinking, los estudiantes experimentaron el proceso completo de desarrollo de un producto, desde las fases de detección de una necesidad y de diseño conceptual, hasta la ingeniería de detalle, incluyendo la construcción de un prototipo sobre el que analizar las decisiones tomadas y hacer propuestas de mejora. También se fomentaron y evaluaron competencias trasversales como la creatividad o la comunicación oral y escrita, tanto en inglés como en español.

Fue muy importante la colaboración de empresas privadas del sector como Airbus o Aurea Avionics, y de organismos de investigación como el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial, que prestó sus campos de pruebas y su equipamiento especializado, el mismo que utilizan las empresas del sector para las pruebas de certificación de aeronaves.

Señalar que, a pesar de las dificultades que hubo que superar para implantar una asignatura de estas características, todos los equipos volaron su dron, consiguieron superar el reto. Y cuando se les preguntó sobre la valoración de la experiencia, destacar que asignan un 3.6 sobre 4 a la utilidad para su formación y que el 100% la recomendarían a los compañeros.

En este escenario, la propuesta para este próximo curso consiste en ampliar la experiencia convirtiéndola en un proyecto intercentros, introduciendo a su vez las mejoras detectadas en la pasada edición. Este hecho es importante tanto por los beneficios que tiene en la formación de los alumnos la diversidad de perfiles en los equipos, como para aumentar la calidad técnica de los drones a partir de una colaboración estable de expertos en las materias fundamentales, y que se imparten con mayor profundidad en distintas escuelas.

Así pues, continuando con la metodología basada en retos y teniendo como objetivo a medio plazo que los drones puedan participar en competiciones nacionales e internacionales, este curso los equipos estarán formados por estudiantes de la ETSIAE y la ETSIT, aunque se pretende ampliar la experiencia a más escuelas en posteriores ediciones. En el primer caso (ETSIAE) serán responsables del diseño y fabricación de la aeronave, mientras que en el segundo (ETSIT) se encargarán fundamentalmente de la carga de pago, pero se verán obligados a colaborar para conseguir superar el reto con éxito, definiendo especificaciones, interfaces y resolviendo los problemas que se presenten de forma colaborativa. La idea es simular un proyecto con varios subcontratistas que necesitan comunicarse y colaborar para maximizar las posibilidades de resolver el reto.

En relación al reconocimiento académico de la participación de los estudiantes en el PIE, los de la ETSIAE pueden hacerlo a través de la asignatura optativa. En el caso de los alumnos de la ETSIT, se hará como reconocimiento de créditos optativos, incluyendo la actividad en su catálogo específico, a través de la fórmula del Pasaporte ETSIT (con un máximo de 2 ECTS por curso académico, tal y como recoge la normativa).

Dadas las características de la asignatura, se va a utilizar fundamentalmente la modalidad de aula invertida, utilizando las sesiones semanales de aula para actividades prácticas, muchas de ellas gamificadas, con las que el profesor guiará y hará un seguimiento de los avances de los equipos.

Los resultados se presentarán en público en una jornada abierta en la que participarán profesionales técnicos de empresas y responsables de empresas inversión y de financiación de startups. Una parte importante tanto las presentaciones como la documentación generada tendrá que ser realizada en inglés.

Mientras que el año pasado el objetivo fundamental fue realizar una experiencia piloto que permitiera explorar el impacto y la viabilidad de incorporar este tipo de formación en los actuales planes de estudio, para este año lo que se pretende es comprobar los beneficios, aunque también las dificultades de realizar la experiencia interescuelas. También, como se ha comentado anteriormente, consolidad una colaboración estable que permita construir drones capaces de  participar con éxito en competiciones nacionales e internacionales.

Otros objetivos relevantes que se derivan de la estrategia metodológica son los siguientes:

1. Resolver un reto real de la sociedad, relacionando las enseñanzas adquiridas durante las titulaciones con la realidad externa a la universidad.
2. Trabajar en un proyecto multidisciplinar que permita a los alumnos aplicar y relacionar los conocimientos adquiridos en asignaturas muy diferentes.
3. Colaborar con los equipos de la otra escuela, para lo que tendrán que definir el marco de colaboración, las herramientas necesarias para realizarla, así como la metodología necesaria para resolver los conflictos y coordinar las tareas.
4. Promover el aprendizaje significativo de competencias transversales tales como el trabajo en equipo, la creatividad, o la comunicación oral y escrita tanto en español como en inglés.
5. Fomentar la colaboración universidad-empresa mediante una actividad en la que ambas participan en la formación de los estudiantes.

El proyecto se dirige fundamentalmente a los todos los alumnos de último curso del Grado en Ingeniería Aeroespacial y a los alumnos de tercero y cuarto curso de la ETSIT.

La contribución de esta propuesta a la mejora de la calidad se deriva de la propia estrategia metodológica, los alumnos "aprenden haciendo". Por tanto:

• Mejora su motivación por aprender porque manipulan y experimentan al diseñar y fabricar prototipos de productos reales.
• Permite enseñar y evaluar competencias específicas y también transversales tales como el trabajo en equipo, la creatividad, el liderazgo o la comunicación.
• Promueve la comunicación oral y escrita en lengua inglesa, ya que han de redactar informes y hacer presentaciones de sus propuestas en este idioma.
• Acerca la formación académica a la profesional al simular entornos reales de trabajo tanto por el tipo de reto que han de resolver como por la colaboración de empresas a lo largo de todo el proceso, pero especialmente en la valoración de los productos que fabriquen.
• Proporciona herramientas útiles a los estudiantes para abordar el Trabajo Fin de Grado en mejores condiciones al desarrollar un proyecto completo.

La duración del proyecto es de 7 meses, comenzando el trabajo del equipo de profesores integrantes del proyecto en enero para poder comenzar con las actividades con los alumnos al comienzo del segundo semestre en febrero de 2019. El proyecto finalizará en julio con la evaluación de los resultados. El calendario de actividades se muestra en la Tabla siguiente, indicando la tarea y el tiempo estimado de las actividades de preparación del proyecto y de desarrollo del mismo.

Se proponen las siguientes fases y acciones que se desarrollarán en orden cronológico:

1. Reuniones de coordinación del RETO.
2. Creación de material informativo y promoción de la actividad.
3. Selección de los equipos participantes.
4. Asignación de tutores y comienzo de la actividad.
5. Desarrollo de la actividad en sus fases teóricas.
6. Construcción de los prototipos y pruebas.
7. Presentación de los informes de los resultados.
8. Jornada de difusión de los resultados con empresas del sector y posibles inversores.
9. Análisis de la experiencia y propuestas de mejora.
10. Valoración de los resultados con todos los agentes IMPLICADOS: alumnos, profesores y empresas.

Cronograma de las fases:

En cuanto a los recursos que se van a elaborar, además de los materiales docentes necesarios (actividades, rúbricas de evaluación, videos, etc.), los propios estudiantes van a generar materiales útiles para otros compañeros y que a su vez sirven de difusión de la experiencia. Al igual que el año pasado, cada equipo ha de describir su proyecto y su experiencia en un blog, del que se valorarán competencias como la creatividad y la comunicación.

También se va a crear una página web específica de AeoINGENIA en la que se recoja toda la información, eventos y materiales relacionados con el proyecto, a lo largo de las distintas ediciones.

Por otro lado, al ser un proyecto multidisciplinar e intercentros, se van a utilizar recursos humanos y materiales de distintos departamentos. Algunos de ellos son los siguientes:

• Departamento de Aeronaves y Vehículos Espaciales.
• Laboratorios de Diseño Gráfico para el diseño de los modelos y la impresión 3D de prototipos con PLA.
• Laboratorio de Aerodinámica y Mecánica del Vuelo para ensayos en túnel aerodinámico y también impresiones 3D.
• Laboratorio de Resistencia de Materiales, para el diseño estructural.
• Departamento de Sistemas Aeroespaciales, Transporte Aéreo y Aeropuertos.
• Laboratorio de Electrónica, para el sistema de control de vuelo. También colabora en esta área profesores del Departamento de Matemática Aplicada
• Departamento de Señales, Sistemas y Radiocomunicaciones (SSR)
• Departamento de Tecnología Fotónica y Bioingeniería

Para evaluar los resultados del proyecto se utilizarán unos indicadores para los profesores que intervienen en la ejecución del proyecto, otros para los alumnos y otros para las empresas participantes.

El seguimiento y la evaluación de resultados se plantea a dos niveles: Interno y externo:

• Nivel interno: dirigido a los alumnos y profesores tutores del Centro.
• Nivel externo: dirigido a las empresas y futuros empleadores de los alumnos e inversores

Se elaborarán cuestionarios de expectativas, tiempo de dedicación, Cuestionario de Incidencias Críticas de Stephen Brookfield (CUIC) y de satisfacción. También se harán focus group para analizar la experiencia.

Con toda la información se redactará un informe final de evaluación de la experiencia y propuestas de mejora para el curso siguiente.

A continuación, se recogen algunos de los productos resultantes:

• Recursos educativos utilizados durante el desarrollo de la asignatura tales como materiales de estudio, presentaciones ppt, actividades y dinámicas para realizar en el aula, rúbricas de evaluación, etc.
• Guía metodológica que recoja la programación detallada del desarrollo de la asignatura y que permita su réplica.
• Entorno de trabajo en la plataforma Moodle para los alumnos que siguen el curso, y que podrá ser facilitado a otros profesores de la UPM que quieran tomar nuestra propuesta educativa como material de apoyo para su docencia.
• Informe final de resultados de la experiencia que también analice su posible transferencia interna y externa a la UPM
• Ponencias y artículos que se indican en el siguiente apartado
• Página web del proyecto
• Distintos videos tanto de los profesores para utilizar en la clase invertida como de los estudiantes sobre el desarrollo de su trabajo

• Página web sobre la asignatura que permitirá dar difusión a las distintas actividades desarrolladas
• Distintos videos: Video descriptivo del desarrollo de la asignatura, videos elaborados por los distintos grupos en el que muestren el desarrollo de su idea, videos sobre la jornada final de presentación de todos los proyectos ante el público
• Nota de prensa sobre la jornada final publicada en la web del centro. También se le dará difusión a través de las redes sociales institucionales del centro
• Publicaciones en revistas especializadas: lntemational Joumal of Engineering Education, Computers & Education, IEEE Trans. On Education, etc.
• Participación en congresos especializados: INTED 2019 12TH INTERNATIONAL TECHNOLOGY, EDUCATION AND DEVELOPMENT CONFERENCE, IEEE Global Engineering Education Conference (EDUCON) 2019, etc.
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• Empresa Airbus, muy interesada en este tipo de formación y que ella misma promueve a través de las actividades del Aula Airbus.
• GATE de la UPM para la edición de video
• Dirección del Centro por estar alineada con sus objetivos