Post on 16-Aug-2020
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
2
Enseñanza invertida aplicada al Control de Process. D. Limón. SICEA19
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
3
Enseñanza invertida aplicada al Control de Process. D. Limón. SICEA19
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
4
Enseñanza invertida aplicada al Control de Process. D. Limón. SICEA19
Innovación docente en control
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
5
Enseñanza invertida aplicada al Control de Process. D. Limón. SICEA19
Innovación docente en control
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
6
Enseñanza invertida aplicada al Control de Process. D. Limón. SICEA19
Innovación docente en control
Aprendizaje invertido
7
Enseñanza invertida aplicada al Control de Process. D. Limón. SICEA19
Aprendizaje invertido
Propuesto por Jan Bergmann 2007
8
“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”.
Enseñanza invertida aplicada al Control de Process. D. Limón. SICEA19
Aprendizaje invertido
9
Enseñanza invertida aplicada al Control de Process. D. Limón. SICEA19
Aprendizaje invertido
10
Enseñanza invertida aplicada al Control de Process. D. Limón. SICEA19
Aprendizaje invertido
Diseño de una actividad docente por aprendizaje invertido
11
Creación Recursos
Planificación Tareas
en Aula Evaluación
Enseñanza invertida aplicada al Control de Process. D. Limón. SICEA19
Aprendizaje invertido
12
Creación Recursos
Planificación Tareas
en Aula Evaluación
Objetivos Sesiones y contenidos
Técnicas
Casos prácticos Trabajo en grupo Discusión de un artículo
Enseñanza invertida aplicada al Control de Process. D. Limón. SICEA19
Aprendizaje invertido
13
Creación Recursos
Planificación Tareas
en Aula Evaluación
Herramientas disponibles
Diseño contenidos
Difusión
Orientados a un concepto Cortos e Ilustrativos Visuales Interactivos
Enseñanza invertida aplicada al Control de Process. D. Limón. SICEA19
Aprendizaje invertido
14
Creación Recursos
Planificación Tareas
en Aula Evaluación
Organización de las clases
Dinámica de grupo
Enseñanza invertida aplicada al Control de Process. D. Limón. SICEA19
Aprendizaje invertido
15
Creación Recursos
Planificación Tareas
en Aula Evaluación
Competencias Herramientas
y recursos Técnicas
• Seguimiento continuo del alumno • Trabajos individualizados sobre los
contenidos • Proyectos de curso • Exámenes
Enseñanza invertida aplicada al Control de Process. D. Limón. SICEA19
Aprendizaje invertido
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
16
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
Enseñanza invertida aplicada al Control de Process. D. Limón. SICEA19
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
17
Enseñanza invertida aplicada al Control de Process. D. Limón. SICEA19
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
18
Creación Recursos
Planificación Tareas
en Aula Evaluación
Enseñanza invertida aplicada al Control de Process. D. Limón. SICEA19
Diseño del curso
Material docente para el estudio Transparencias
Vídeos explicativos de las transparencias
Material de apoyo (artículos, referencias bibliográficas, etc)
19
Creación Recursos
Planificación Tareas
en Aula Evaluación
Enseñanza invertida aplicada al Control de Process. D. Limón. SICEA19
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
20
Creación Recursos
Planificación Tareas
en Aula Evaluación
Enseñanza invertida aplicada al Control de Process. D. Limón. SICEA19
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
21
Creación Recursos
Planificación Tareas
en Aula Evaluación
Enseñanza invertida aplicada al Control de Process. D. Limón. SICEA19
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
22
Creación Recursos
Planificación Tareas
en Aula Evaluación
Enseñanza invertida aplicada al Control de Process. D. Limón. SICEA19
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
23
Creación Recursos
Planificación Tareas
en Aula Evaluación
Enseñanza invertida aplicada al Control de Process. D. Limón. SICEA19
Diseño del curso
24
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
23/10/2018 Caso Práctico
29/10/2018 Caso Práctico
30/10/2018 Caso Práctico
05/11/2018 Control PID y ajuste por tablas.
06/11/2018 Caso Práctico
12/11/2018 Caso Práctico
13/11/2018 Estructuras de control avanzado
19/11/2018 Caso Práctico Proyecto de Curso
20/11/2018 Caso Práctico
26/11/2018 Caso Práctico
27/11/2018 Control descentralizado. Emparejamiento
03/12/2018 Caso Práctico
04/12/2018 Caso Práctico
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
18/12/2018 Caso Práctico
08/01/2019 Dudas + Encuesta
T5 L5
T6
L6
L7
T3
T4
L1
L2
L3
L4
T1
T2
Enseñanza invertida aplicada al Control de Process. D. Limón. SICEA19
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
25
Enseñanza invertida aplicada al Control de Process. D. Limón. SICEA19
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
26
Enseñanza invertida aplicada al Control de Process. D. Limón. SICEA19
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
29
Enseñanza invertida aplicada al Control de Process. D. Limón. SICEA19
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
30
Enseñanza invertida aplicada al Control de Process. D. Limón. SICEA19
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
31