Recursos interactivos para el autoaprendizaje en enseñanzas de grado y máster

Proyecto de Innovación Convocatoria 2022/2023 Nº de proyecto: 133 Recursos interactivos para el aprendizaje en enseñanzas de grado y máster Responsable del proyecto: Sagrario Muñoz San Martín Facultad de Ciencias Físicas Departamento: Estructura de la Materia, Física Térmica y Electrónica 1. Objetivos propuestos en la presentación del proyecto. En este proyecto se propone desarrollar material didáctico interactivo para mejorar la formación y apoyar el autoaprendizaje del alumnado en asignaturas de Grados (Grado en Física, Doble Grado Matemáticas – Física, Grado en Ingeniería Electrónica de Comunicaciones) y de Máster (Física Biomédica, Nuevas Tecnologías Electrónicas y Fotónicas), con un doble propósito: • Potenciar la motivación de los estudiantes con un autoaprendizaje asequible para el uso personalizado por cada alumno. • Poner a disposición del alumno material didáctico interactivo con antelación a las sesiones de laboratorio y las clases presenciales, mejorando el aprovechamiento de la metodología presencial cuando ésta sea posible o paliando los efectos de su ausencia. Este material didáctico se desarrollará en formato de videos interactivos de alta resolución (1080p) y se publicará en el Campus Virtual de las respectivas asignaturas. Los videos tendrán una extensión aproximada de diez minutos y complementarán contenidos teóricos y resolverán ejemplos prácticos, en las siguientes asignaturas: • Electromagnetismo I (Obligatoria en 2º curso del Grado de Física, Doble Grado Matemáticas-Física, Grado en Ingeniería Electrónica de Comunicaciones). • Electromagnetismo II (Obligatoria en 2º curso del Grado de Física, Doble Grado Matemáticas-Física, Grado en Ingeniería Electrónica de Comunicaciones). • Termodinámica del no-equilibrio. (Obligatoria 3er curso en Grado de Física). • Circuitos Digitales. (Obligatoria en 1er curso del Grado en Ingeniería Electrónica de Comunicaciones). • Asignaturas de Máster. • Videos para Física I (Obligatoria del Grado en Ingeniería Aeroespacial de la Universidad Politécnica de Madrid). Nuestro objetivo era por un lado integrar los videos creados en los Campus Virtual de cada una de las asignaturas, y, además, crear una página web que incluya todos los videos para cada una de las titulaciones. Este material docente se presentará en “Edulearn International Conference on Education and New Learning Technologies 2023” para si es aceptada, que sea publicada en las actas del Congreso y en la base de datos de proyectos innovadores en Educación y Tecnología “IATED Digital Library”. 2. Objetivos alcanzados. La propuesta de este proyecto se realizó sin tener realizado el reparto docente del Departamento por lo que en la propuesta inicial se incluyeron dos asignaturas: Fundamentos de Electricidad y Electrónica y Física Biológica. Ambas asignaturas no fueron asignadas finalmente a miembros del equipo de este PIE. Por este motivo la primera de ellas se ha reemplazado por la asignatura “Compatibilidad Electromagnética” del Máster en Nuevas Tecnologías Electrónicas y Fotónicas. En relación a la asignatura de Física Biológica, si se han realizado los videos y se ha puesto en conocimiento del profesor que en la actualidad imparte la asignatura, la existencia de una página web y el contenido de los videos por si considera que pueden serle de utilidad. Se han desarrollado los siguientes videos interactivos, en las asignaturas incluidas inicialmente en el proyecto: • Asignatura de Electromagnetismo I. 2 videos de Teorema de Poynting y ejemplos de aplicación en problemas. • Asignatura de Electromagnetismo II. 6 videos de Ondas Electromagnéticas planas y su propagación en distintos medios y de la reflexión y transmisión a través de una frontera. • Asignatura de Termodinámica del no-equilibrio. 2 videos de Aplicación de la Termodinámica del No-equilibrio a procesos simples y a procesos acoplados. (Captura de pantalla en Anexo I). • Asignatura de Compatibilidad Electromagnética. 1 video de Corriente Continua y Alterna: corriente trifásica. (Captura de pantalla en Anexo I). • Asignatura de Circuitos Digitales. 3 videos de “Diseño y simulación de circuitos utilizando la herramienta automática Xilinx ISE 14.7: el primero para la creación de un proyecto con Xilinx ISE 14.7, el segundo para la creación de un circuito esquemático y el tercero para la realización de la simulación del circuito. • Asignatura de Física Biológica. 2 videos del potencial de acción y de la ecuación GHK. • Laboratorio de Física I. 2 prácticas virtuales de Ley de Biot Savart y Ley de Faraday. • Laboratorio de Electromagnetismo II. 2 prácticas virtuales de la caracterización de un cable coaxial y de la relación de dispersión de una guía rectangular. Aunque nuestro planteamiento inicial era la realización de un video en cada asignatura, el desarrollo de los mismos en cuanto a su preparación, que detallo en el siguiente apartado, y la respuesta positiva en la motivación y autoaprendizaje de los estudiantes, nos ha hecho preparar de momento esta lista ampliando el objetivo inicial, y replantearnos nuevos objetivos para seguir desarrollando nuevos videos interactivos, que se incorporarán y serán analizados el próximo curso 2023-24. Los éxitos y dificultades encontrados en la realización de este proyecto son una experiencia para abordar con éxito su continuidad, ampliación y optimización en el proyecto nº 296 con título, “Implementación y análisis del método de Aula Invertida en la enseñanza universitaria”, recientemente concedido en la convocatoria 2023- 2024. Los videos se han publicado en el Campus Virtual de las distintas asignaturas y en la página web, especialmente creada para este fin: https://www.ucm.es/videosinteractivosautoaprendizaje/ (Captura de pantalla en Anexo II). La comunicación de Título: “Interactive Resources to Enhance Self-Learning in Higher Education” ha sido admitida en Edulearn23 15th Annual International Conference on Education and New Learning Technologies. Una vez celebrado el Congreso a principios de julio, el artículo será publicado en la base de datos de proyectos innovadores en Educación y Tecnología “IATED Digital Library”. Los objetivos inicialmente planteados en el proyecto han sido satisfactoriamente alcanzados y la experiencia ha sido muy gratificante y enriquecedora para todo el equipo del proyecto. El intercambio de resultados entre todos nosotros nos ha puesto de manifiesto que en general, esta experiencia mejora los resultados de los estudiantes tanto de Grado y Máster, mientras que no disminuye el elevado absentismo a nivel de los estudiantes de Grado. Las encuestas finales realizadas en todas las asignaturas, reflejan un alto grado de satisfacción con esta metodología, y ratifican que no han reducido su asistencia a clase por disponer de este material docente en el Campus Virtual. Los videos estaban disponibles en el CV previamente a la clase y a la realización de la sesión de laboratorio. En el caso de las prácticas de laboratorio, los alumnos disponían de videos mostrando la realización de cada una de las prácticas y una práctica virtual donde podían tomar medidas y entender el procedimiento y los resultados obtenidos. Los resultados han sido bastante satisfactorios en general, con una notable mejoría en el laboratorio ya que el alumno iba muy preparado a la sesión práctica y realizaba las medidas en menos tiempo lo que facilitaba su posterior reflexión. A nivel global, en todas las asignaturas se ha observado una mejoría en la tasa de aprobados, pero no se ha conseguido reducir el nivel de absentismo en los estudiantes de Grado. 3. Metodología empleada en el proyecto. Los videos interactivos se crearon en Moodle como actividad H5P o Paquete SCORM para las prácticas virtuales de laboratorio, así como externamente a esta plataforma con el software Camtasia para su integración en la página Web creada. Cada video aborda cuestiones o secciones de la teoría de cada una de las asignaturas, que inducen a más errores en el examen final. Durante la creación de los videos nos encontramos con el límite de 20Mb en el tamaño de los ficheros de actividad H5P, lo que obligó a dividir más de los previsto inicialmente cada video. Cada video tiene una duración inferior a los 15 minutos. A lo largo del video surgen cuestiones interactivas para ir evaluando si se han comprendido adecuadamente la teoría. Los recursos interactivos empleados fueron: preguntas de opción múltiple, verdadero o falso o simples preguntas de respuesta corta de aquellos temas que presentan mayor dificultad al estudiante. Cada una de estas interacciones debían ser resueltas satisfactoriamente para poder continuar visualizando el video, ya que, en caso de responder incorrectamente, el video retrocedía hasta el instante en el que se explicaba la teoría correspondiente a la pregunta, facilitando la comprensión. Además, como parte de la respuesta se incluye un breve razonamiento del error cometido. No existe tiempo límite para visualizar y responder correctamente a cada video, lo que permite al estudiante realizarlo a su ritmo. Los videos se pueden visualizar tantas veces como sea necesario y la puntuación final es la mejor de todos los intentos. Además, para el laboratorio se crearon simulaciones de la práctica, de forma que el alumno además de visualizar en el video correspondiente cómo se realiza la práctica, puede hacer una práctica virtual de las medidas que va a tomar en el laboratorio. Al inicio de la actividad, el estudiante dispone de una introducción donde se explica el fundamento teórico y el método que se va a emplear en la práctica. En el Anexo I se muestran capturas a modo de ejemplo de las interacciones de alguno de los videos creados y un ejemplo de una de las prácticas virtuales. Al final de los videos, el alumno tiene que responder a un cuestionario para verificar que el alumno ha visualizado en su totalidad el video. Las calificaciones obtenidas forman parte de la evaluación continua de la asignatura. 4. Recursos humanos El equipo del proyecto estaba formado por: - V. María Barragán García (UCM), responsable de los videos de Termodinámica del no-equilibrio. - Jose Luis Imaña Pascual (UCM), responsable de los videos de Circuitos Digitales. - Gianluca Susi (UCM), responsable de los videos de Compatibilidad Electromagnética. - Jose Carlos Jiménez Sáez y Pablo Palacios Clemente (UPM), responsables de las prácticas virtuales de Electromagnetismo II. - Sagrario Muñoz San Martín (UCM), responsable de los videos de Electromagnetismo II y de Física Biológica. - Fernando Herrera Fernández (UCM), apoyo técnico en la realización de los videos y gestor de la página web. 5. Desarrollo de las actividades Las tareas de este proyecto se dividieron en: - Tarea S1. Reuniones de los miembros del equipo para decidir las características de los videos: formato, duración y software empleado. Así como el cuestionario final y la encuesta de satisfacción del alumnado. - Tarea S2. Realización de los videos interactivos. - Tarea S3. Difusión de los videos en el CV y gestión de la página Web. - Tarea S4. Elaboración de la contribución al Congreso “Edulearn 2023 15th Annual International Conference on Education and New Learning Technologies”, presentación y artículo para su posterior publicación en la base de datos de proyectos innovadores en Educación y Tecnología “IATED Digital Library”. - Tarea S5. Elaboración de una encuesta de satisfacción. Análisis de esta metodología docente con las estadísticas de los resultados de la calificación final de la convocatoria ordinaria. El cronograma del proyecto se resume en la siguiente tabla: Tabla 1. Cronograma del proyecto. Tarea Sept. Oct. Nov Dic Enero Feb Mar. Abril Mayo S1 X S2 X X X S3 X X X X S4 X X X S5 X X X 6. Anexos Anexo I Figura 1. Ejemplos de los videos creados en este proyecto. Figura 2. Ejemplos de los resultados de las interacciones si la respuesta es correcta (izquierda) o incorrecta (derecha). Figura 3. Ejemplo de la introducción que visualiza un alumno en cada práctica virtual. Figura 4. Ejemplo de una práctica virtual.