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Caso práctico de

metodología basada en enseñanza invertida

aplicada a clases de Control de Procesos

Daniel Limón Marruedo

Enseñanza invertida aplicada al Control de Process. D. Limón. SICEA19

Enseñanza invertida

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Experiencia docente en control

20 años de experiencia en asignaturas de control automático

Dificultad del aprendizaje

¿Cuál es el objetivo?, ¿Para qué sirve la realimentación?, ¿Cómo se diseña?

Razones

Disciplina novedosa (Tecnología oculta)

Transversalidad

Abstracción

Acciones de innovación docente:

Metodología docente: aprendizaje basado en casos

Objetivo: implicar al alumno en el aprendizaje

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Innovación docente en control

Teoría de Sistemas (2º Ing. Industrial)

Casos prácticos individualizados en las clases prácticas

Trabajo previo + trabajo en lab + Evaluación automática

Control Automático (3º Ing. Industrial)

Proyecto de asignatura: resolución de un caso práctico

Individualizado y evaluado según memoria y resultados

Fundamentos de Control Automático (2º GITI)

Prácticas informáticas + Proyecto de asignatura

Automatización Industrial (3º GITI)

Casos prácticos (ITS + PLC M340) evaluados

Proyecto de asignatura

• Grupo

• Caso práctico propuesto por el grupo

• Evaluado por presentación oral (rúbrica) y memoria

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Aspectos positivos

Mayor implicación de los alumnos en el aprendizaje

Mejor comprensión de la materia

Mejor aprovechamiento de las clases teóricas

Espíritu crítico

Aspectos negativos

Alta carga docente para el profesorado

Riesgo de abandono en alumnos que no pueden adaptarse

al ritmo de trabajo

Copia del trabajo entre alumnos

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Problemas prácticos de la docencia basada en casos

Grupos numerosos (60-80 alumnos/grupo)

• Dificultad de implementación en la práctica

• Gran carga sobre el profesorado

Copia de trabajos

• Problemas en el seguimiento de la asignatura

• Inducido por la evaluación de los trabajos

Saturación de los efectos beneficiosos

Necesidad de acciones innovadoras

Distribución uniforme del tiempo de estudio del alumno

Implicación en su propio aprendizaje

Actividades docentes académicamente tutoradas

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Aprendizaje invertido

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Propuesto por Jan Bergmann 2007

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“Es un modelo pedagógico que transfiere la

instrucción directa del espacio grupal al individual.

Para ello, el contenido básico es estudiado en casa

con material aportado por el profesor

y el aula se convierte en un espacio de aprendizaje

dinámico e interactivo, donde el docente guía a los

alumnos mientras estos aplican lo que aprenden y

se involucran en el objeto de estudio de forma

creativa”. Raúl Santiago y Jon Bergmann. Aprender al revés”.



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Diseño de una actividad docente por aprendizaje invertido

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Creación Recursos

Planificación Tareas

en Aula Evaluación



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Creación Recursos


en Aula Evaluación

Objetivos Sesiones y contenidos

Técnicas

Casos prácticos Trabajo en grupo Discusión de un artículo



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Creación Recursos


en Aula Evaluación

Herramientas disponibles

Diseño contenidos

Difusión

Orientados a un concepto Cortos e Ilustrativos Visuales Interactivos



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Creación Recursos


en Aula Evaluación

Organización de las clases

Dinámica de grupo



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Creación Recursos


en Aula Evaluación

Competencias Herramientas

y recursos Técnicas

• Seguimiento continuo del alumno • Trabajos individualizados sobre los

contenidos • Proyectos de curso • Exámenes



Éxito en ingeniería (experimentación) Flipped learning in engineering courses, a case from Aalborg

University. Dorina Gnaur, Department of Learning and Philosophy, Learning Lab Aalborg University. 2014

Flipping the Controls Classroom Around a MOOC. Jean-Pierre de la Croix and Magnus Egerstedt. American Control Conference 2014

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Ventajas Inconvenientes

- Personaliza el proceso de aprendizaje del

alumno

- Crea un ambiente de aprendizaje colaborativo

en el aula.

- Permite a los docentes dedicar más tiempo a la

atención a la diversidad

- Fomenta la creatividad y el pensamiento crítico.

- Permite al alumnado volver a acceder a los

contenidos

- Permite ser más eficiente.

- Aporta más libertad al profesor.

- Requiere un acceso y capacidad de manejo de

ciertas tecnologías por parte de los alumnos

- Implica más trabajo para el docente.

- Riesgo de no preparar de forma adecuada para

los exámenes.

- Requiere un alto grado de implicación del

alumno para llevar la asignatura al día y poder

aprovechar las sesiones de trabajo.

- Problemas de atención a la diversidad en caso

de grupos numerosos


Control de Procesos Industriales

Asignatura 4º GIERM (optativa)

10 alumnos

4.5 ECTS:

• 25h/ECTS: 112.5 h de trabajo

• 28 clases de 70 min + 10 h. de prácticas= 43 h. lectivas

Continúa con Laboratorio de control de procesos

Temario

1. Introducción al control de procesos

2. Instrumentación para control de procesos

3. Modelado e identificación de procesos

4. Control PID en la industria

5. Estructuras de control avanzado de lazos simples

6. Control multivariable

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Diseño del curso

Objetivos: Entender el problema de control y las estructuras de control

Capacidad para implementarlo en casos reales

Sesiones: División de los temas por lecciones

Técnicas Estudio previo del material docente

Horas lectivas

• Resolución de dudas teóricas

• Realización de ejemplos ilustrativos

• Trabajo de casos prácticos específicos

• Proyecto de curso

Trabajo individual y trabajo en grupo

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Creación Recursos


en Aula Evaluación


Diseño del curso

Material docente para el estudio Transparencias

Vídeos explicativos de las transparencias

Material de apoyo (artículos, referencias bibliográficas, etc)

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Creación Recursos


en Aula Evaluación


Diseño del curso

Material docente para el estudio

Material docente para las clases

Casos prácticos de las lecciones

• Ejemplos ilustrativos realizados por el profesor

• Trabajos individualizados a realizar por los alumnos (Reactor CSTR)

Continuidad entre lecciones

Proyecto de la asignatura

• Concurso CEA Ingeniería de Control 2019

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Creación Recursos


en Aula Evaluación


Diseño del curso

Material docente para el estudio

Material docente para las clases Casos prácticos de las lecciones

Proyecto de la asignatura

Otros recursos Tutorías para seguimiento de los casos de estudio

Foro de dudas en EV

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Creación Recursos


en Aula Evaluación


Diseño del curso

Puesta en común y resolución de dudas del aprendizaje individual

Profesor: realización de ejemplos ilustrativos (sobre sist. lineales) con Matlab/Simulink

Alumno: Resolución de los casos prácticos propuestos Profesor: resolución de las dudas que surgen en la puesta en práctica

de los conceptos aprendidos.

Sesiones tutoradas para la realización del proyecto de curso

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Creación Recursos


en Aula Evaluación


Diseño del curso

Seguimiento de los casos prácticos en tutorías

Evaluación del proyecto de curso por la memoria

Examen práctico sobre la resolución de un caso práctico

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Creación Recursos


en Aula Evaluación


Diseño del curso

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Día Tema Lección Desarrollo Prácticas

18/09/2018 T0 Presentación

24/09/2018 Introducción al control de procesos industriales

25/09/2018 Instrumentación

01/10/2018 Sensores

02/10/2018 Actuadores

08/10/2018 Modelado y simulación

09/10/2018 Ejemplo

15/10/2018 Identificación modelos proceso

16/10/2018 Caso Práctico

22/10/2018 Identificación de modelos ARX. Preparación de los ensayos




05/11/2018 Control PID y ajuste por tablas.



13/11/2018 Estructuras de control avanzado

19/11/2018 Caso Práctico Proyecto de Curso



27/11/2018 Control descentralizado. Emparejamiento



10/12/2018 Control multivariable centralizado Sesión tutorada proyecto

11/12/2018 Caso Práctico Sesión tutorada proyecto

17/12/2018 Caso Práctico Sesión tutorada proyecto


08/01/2019 Dudas + Encuesta

T5 L5

T6

L6

L7

T3

T4

L1

L2

L3

L4

T1

T2


Valoración del curso

Los alumnos han realizado el 90% de los casos de estudio pedidos

Se han planteado dudas avanzadas de aspectos prácticos

Han trabajado de forma individual y colaborativa

Aspectos positivos (relativos a cursos pasados)

Mejor comprensión de la materia

Mayor aprendizaje de aspectos prácticos

Mayor alcance en los conocimientos adquiridos

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Valoración del curso

En general no estudiaban las lecciones antes de las clases.

No planteaban cuestiones en las clases de dudas

No seguían la planificación temporal

Retraso en la realización de los casos de estudio en clase

Eliminación de las entregas parciales de los trabajos

No aprovecharon las tutorías

3 tutorías antes de Navidades. Después bastantes.

El foro de dudas no arrancó

Evaluación por los casos prácticos y el trabajo de curso

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Puntos de mejora

Rediseñar el curso en unidades menores

Mejorar el diseño del material audiovisual

Más cortos y orientados a conceptos concretos

Añadir ejemplos

Seguimiento de los casos de estudio en fechas

Incorporar Doctus para la evaluación de los casos prácticos

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Conclusiones

Es una metodología muy interesante para control

Requiere una planificación docente adecuada

Requiere un gran esfuerzo docente (sobre todo

en la puesta en marcha)

Requiere creatividad y utilización de recursos TIC

Requiere implicación de los alumnos

Integración natural con docencia basada en

proyectos

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Conclusiones

Mi opinión personal es que SI:

Requiere una planificación muy pensada

Requiere una preparación del material muy cuidada

Limitación en las actividades de seguimiento

Requiere recursos informáticos de los alumnos

Utilización de herramientas Servidor de docencia DOCTUS

Herramientas interactivas Interactive Learning Objects

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