Post on 14-May-2020
La millora contínua de les assignatures de sistemes
digitals de l’EPSC-UPC basades en el aprenentatge cooperatiu i
adaptades a l’EEES
Francesc Josep Sánchez Robert(francesc.josep.sanchez@upc.edu)http://epsc.upc.edu/projectes/ed/
Terrassa, 16 de novembre de 2006
XII JORNADES de CONFERÈNCIES D’ENGINYERIA ELECTRÒNICA
JCEE’06
2
Presentació
• Els avantatges de l’aprenentatge cooperatiu i l’efecte del Pla Pilot d’Adaptació i dels cursos de formacióde l’ICE
• El context de les assignatures ED i SED, com s’han estructurat i com s’aprenen
3
Els avantatges de l’aprenentatge cooperatiu
D. W. Johnson, R. T. Johnson, K. A. Smith, “Active learning: Cooperation in the CollegeClassroom”, InteractionBook Company, Edina, MN, 1991(www.co-operation.org)
4
Els avantatges de l’aprenentatge cooperatiuMotiva per lMotiva per l’’estudiestudiPromou una actitud dPromou una actitud d’’implicaciimplicacióó i di d’’iniciativainiciativaAugmenta el grau de comprensiAugmenta el grau de comprensióó de la feina que es fa i del de la feina que es fa i del perquperquèè es fa i permet el domini dels procediments i concepteses fa i permet el domini dels procediments i conceptesVolum de feina realitzada i de qualitatVolum de feina realitzada i de qualitatAfavoreix la relaciAfavoreix la relacióó social i la interaccisocial i la interaccióó entre companys i entre companys i amb el professor amb el professor AvaluaciAvaluacióó mméés personalitzadas personalitzadaRedueix lRedueix l’’abandonamentabandonamentMillora la capacitat dMillora la capacitat d’’escriure i de comunicaciescriure i de comunicacióó oraloralPermet acomodar estudiants de diferent nivell i procedPermet acomodar estudiants de diferent nivell i procedèèncianciaÉÉs compatible amb les directrius del EEESs compatible amb les directrius del EEESMolta recerca i documentaciMolta recerca i documentacióó per posarper posar--la en marxa, etc. ...la en marxa, etc. ...
5
Els cursos de l’ICE i l’adaptació a l’EEES
Aprenentatge cooperatiu (AC), PBL, etc.
Objectius específics i transversals de
l’assignatura
Metodologies actives
Avaluaciócontínua
Programació d’activitats i control del temps d’estudi
Millora del procés
EnquestesImplicació en
altres assignatures
Coordinacióhoritzontal i vertical
Carpeta de grupMínims individuals
L’estudiant ha de ser capaç de ....
ECTSDins i fora de l’aulaProjecte d’aplicació
Diversos quadrimestres
Coherència
6
Després de la innovació l’any 2002 hi ha un pla de millora contínua ...
7
Exemples d’alguns objectius d’ED i SED
http://epsc.upc.edu/projectes/ed/ED_EEES_Objectius_12_11_04.pdfhttp://epsc.upc.edu/projectes/ed/ED_EEES_Objectius_12_11_04.pdf
Generals
Una vegada completat el capítol, l’estudiant ha de ser capaç de:
- planificar i realitzar el disseny intern d’un bloc seqüencial estàndard de tipus comptador o registre, a través una arquitectura estructurada top-down; analitzar i verificar les característiques elèctriques usant simulació; i comparar el seu disseny amb el d’altres circuits integrats comercials similars
Una vegada completat el capítol, l’estudiant ha de ser capaç de:
- planificar i realitzar el disseny intern d’un bloc seqüencial estàndard de tipus comptador o registre, a través una arquitectura estructurada top-down; analitzar i verificar les característiques elèctriques usant simulació; i comparar el seu disseny amb el d’altres circuits integrats comercials similars
“El curso té ha d’introduir els conceptes per analitzar i dissenyar sistemes combinacionals i seqüencials senzills”
(de 2 a 3 )(de 2 a 3 )
(de 8 a 10)(de 8 a 10)Específics
8
I alguns objectius transversals(compartits per altres assignatures)
Una vegada completat el capítol, l’estudiant ha de ser capaç de:
- Treballar en equip amb efectivitat per resoldre problemes (obliga a muntar grups)
- Organitzar una agenda i estimar el temps de dedicat a l’estudi de l’assignatura
(obliga a planificar els exercicis i a realitzar fulls de càlcul per anotar el temps)
- Comunicar escrita i oralment el projecte d’aplicaciódissenyat a l’assignatura
(obliga a preparar rúbriques per avaluar/autoavaluar tant les memòries com les presentacions orals)
(2 or 3 )(2 or 3 )
Felder, R. M.; Brent, R.; “Designing and Teaching Courses to Satisfy the ABET Engineering Criteria”, Journal of Engineering Education, January 2003, pp 7-25
9
ED: una assignatura de la fase selectiva (1B)
Redefinició de l’assignatura amb el mètode docent de l’aprenentatge cooperatiu
Cal introduir conceptes d’assignatures més avançades per justificar perquè expliquem el nostre temari
Cal ensenyar mètodes d’estudi, anglès, recerca de documentació, a redactar i exposar documents, etc...
TEMA 1 Sistemes
Combinacionals
TEMA 2 Sistemes
Seqüencials
Projecte d’Aplicació
Idea inicial de µP, VHDL i de disseny de
sistemes amb PLD
Dossier d’aprenentatge
Programari de suport:
BOOLE-DEUSTO, Minilog,
Proteus-VSM
Assignatura ampliada amb nous i
engrescadors objectius formatius específics i
transversals
10
SED: una assignatura de 2A de E.T. Telemàtica
Es continua amb la mateixa línia de treball, però s’avança en els nivells de coneixement i en la qualitat dels exercicis: Assignatura basada en problemes / projectes
Carpeta del grup (CA)
Tema 1:
PLD’s i VHDL
Tema 1:
PLD’s i VHDL
Tema 2:
Microcontroladors ( µC)
Tema 2:
Microcontroladors ( µC)
Introducció del pròxim curs: SoPC
Introducció del pròxim curs: SoPC
CAD / EDA software :ispLEVER,
Proteus-VSM, Quartus-II,
MPLAB, HI.TECHC Compiler
Projecte d’Aplicació (AP)Projecte d’Aplicació (AP)
Continuació de Laboratori de Programació i Electrònica Digital
11
Les activitats d’ED i el pla de treball
“Pensa un programa d’activitats de les quals l’estudiant no pugui escapar sense
haver après, Aconsegueix que faci aquestes
activitats, i si arriba al final, doncs aprova’l”
L’assignatura es prepara prioritàriament en funció dels estudiants que la seguiran i no dels professors
12
Les activitats d’ED i el pla de treball
Activitats acadèmiques
Teoria
Problemes i exercicis
Projecte d’Aplicació
Controls
Dossier d’aprenentatge (portfoli d’ED)
Pla de treball (compatible amb el pla pilot EEES de l’EPSC)
Assignatura orientada als problemes i projectes
Pla de treball setmanal • 4 h lectives
+ • 2,5 - 4 h de treball addicional
TGA 1 (1,5 h) Sessió de treball en grup de teoria i problemes
TGA 2 (1,5 h) Sesió de treball en grup de teoria i problemes
TGB (1 h) Sesió de treball en grup de problemes
TGC (≥ 1,5 h) Sssió de treball en grup addicional
TI Treball individual
13
El format de les sessions presencials
Professor
· · · ·
Grup 2
Grup 1
Grup 13 Grup 5
· · · ·
Est. 1
Est. 2
Est. 3
AC en grups base
Puzzles, presentacions orals, explicacions del professor, etc..
Grups base de 3 estudiants
Taules movibles
14
El format de les sessions presencials
10 min. Presentació de la classe i duotes de la setmana anterior
30 min. Treball en grup per repassar la teoria i preparar el plantejament del problema
10 min. Explicacions i dubtes generals
30 min. Treball en grup per fer els exercicis
10 min. Conclusions i programació del treball fora de l’aula
SED pràcticament sempre al laboratori amb algunes sessions a l’aula per organitzar i clarificar
A l’ED
15
Com s'aprèn ED ?
Recursos per a aprendre ED
Notes de classe del professor
Documents PDF d’internet i web d’ED amb tot el material i
la programació del pla de treball
Pràctiques i projectes de demostració
Dossier d’Aprenentatge del grup cooperatiu
Projecte d’aplicació
Col·lecciód’exercicis
Transformacióprogressiva en
Mapa conceptual d’ED
Transformacióprogressiva en
Exercicis amb metodologia AC
Textos convencionals d’ED
(Aprenentatge significatiu)
(per a recollir, classificar i presentar la feina feta)
Incorporació classes en anglès tècnic i exercicis d’exemple solucionats pels propis estudiants
16
Exemples d’exercicis d’ED i SED
http://epsc.upc.edu/projectes/ed/grups classe/05-06-q2/1BT6/05-06-Q2-1BT6.htmhttp://epsc.upc.edu/projectes/ed/grups_classe/05-06-q2/1BT6/05-06-Q2-1BT6.htm
• Orientats al disseny (aplicació) de circuits “reals” que a més puguin motivar-los •Realització d’algun puzzle a l’aula
• Pensats per a que intervinguin tots els membres del grup
• Pensats per a que cerquin documentació a la Internet i a la biblioteca
• Solució seguint criteris de qualitat
• Introducció de l’anglès tècnic
• Ús de programari de simulació i promoció de l’auto-verificació
17
Exemples d’exercicis d’ED i SED
Amb xips clàssics a l’ED
http://epsc.upc.edu/projectes/ed/problemes/problemes PA/Problemes PA.htmhttp://epsc.upc.edu/projectes/ed/problemes/problemes_PA/Problemes_PA.htm
Activació d’un motor a través d’un codi personal de 4 dígits
Més feina pel professor !
El mateix invent es fa
Amb VHDL i PLD’so PIC’s a SED
18
La planificació d’activitats i temps d’estudi
Exemple d’un full de pla de treball setmanal:
Registre de les activitats
Temps d’estudi
19
El seguiment del temps d’estudi setmanal també s’incorpora al dossier
Temps de treball Electrònica Digital
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Setmanes
Temps previst
1B-01
1B-02
1B-03
1B-04
1B-05
1B-06
1B-07
1B-08
1B-09
1B-10
1B-11
1B-12
1B-13
Temps de treball Electrònica Digital
0
10
20
30
40
50
0 1 2 3 4 5
Setmanes
Temps previst
1BT4-01
1BT4-02
1BT4-03
1BT4-04
1BT4-05
1BT4-07
1BT4-08
1BT4-10
1BT4-09
Cada grup cooperatiu compta el temps dedicat a l’estudi de l’assignatura: (concepte de crèdit ECTS)
Aquest seguiment es realitza setmanalment i s’actualitza a la intranet les setmanes 5, 8 i 12 del curs
20
El “cost” per al professor
Distribució del temps del professor en activitats
11%
14%
11%
10%29%
18%
7%
CTE
TGB
TGA
COR
EST
CUR
PEX
• Coordinador: molta dedicacióals primers quadrimestres
• Una vegada està el mètode instal·lat representa al voltant d’una hora de feina docent per cada hora lectiva actual(assignatures de fase selectiva !)
• El temps dedicat a la coordinació i a l’atenció als estudiants és significatiu
• Per tal que l’EEES tingui èxit, en cada assignatura de 1er-2on curs hauria d’haver-hi algú motivat per la docència
21
Presentació oral del projecte
• Es redacta a través d’una plantilla • Es fa una presentació oral en grup• Es pot reprendre a SED (coordinació vertical i aprofitament de la matèria)
Entrenament per al projecte de fi de carrera des del primer any d’estudis . Aprenentatge autònom
22
Dossier d’aprenentatge del grup cooperatiu
Un registre ben classificat i ben presentat de la feina feta durant el quadrimestre
ED SED
Format PDF
23
Exemple d’estructura de la carpeta de SED (ED és molt similar)
ÍndexReflexions sobre
l’aprenentatge personal i del funcionament
del grup
Registre del temps d’estudi setmanal i de la distribució del treball en grup
Selecció de notes de classe i altres materials cercats a la Internet i la
bibliotecaMostra dels millors
exercicis (50%)
Memòria i presentació oral
del Projecte d’Aplicació
Glossari
Edicióelectrònica en
Mostra d’alguns controls
individuals
Carpeta del grup
cooperatiu de SED
35%
20%
20%
15%
(opcional)
És una evidència de d’habilitat de comunicació i treball en grup per la carpeta de competències de l’EPSC
24
L’experiència de la carpeta de competències de l’estudiant de l’EPSC
Idea de la Carpeta de Competències:
Una eina de formació i reflexió mentre s’estudia la carrera Una eina d’acreditació per mostrar què s’ha après Documenta 5 competències transversals
De caràcter professional:Capacitat de treballar en equipCapacitat de treballar en projectes Capacitat per a comunicar amb eficàcia Capacitat d’aprendre de forma autònoma
De caràcter acadèmicCapacitat de planificar els estudis
25
L’experiència de la carpeta de competències de l’estudiant de l’EPSC
Com s’avalua?
1A - 1B 2A - 2B -3A 3B - PFC
Primera avaluació(fase selectiva)
Segona avaluació(assignatures obligatòries) Tercera avaluació
(abans d’acabar els estudis)
Evidencies del treball de tota la carrera i format web
Versió web
Activitat reconeguda amb 6 crèdits de lliure elecció
Evidències del treball realitzat en cada competència
El professor tutor és l’avaluador de la carpeta dels seus estudiants (per ara)
26
L’avaluació és una activitat d’aprenentatge més
Sense exàmens finals (tot el treball que fa l’estudiant compta per la qualificació)
Exercicis
+Mínims
+ Projecte d’Aplicació
+Carpeta
+
Actitud i participació%AcP%CA%PA%MI%EXQ 105204025 ⋅+⋅+⋅+⋅+⋅=
4 exercicis entregables de cada tema amb possibilitat de
millora 8 controls sorpresa durant
el curs
1 projecte en 2 trams
Recull i classifica l’activitat del grup
L’avaluació és un estímul perquè facin els exercicis a través dels quals aprendran
27
0102030405060708090
100
00-01QP
01-02QT
01-02QP
02-03QT
02-03QP
03-04-QT
03-04-QP
04-05-QT
04-05-QP
05-06-QT
05-06-QP
Ren
dim
ien
to E
D (
%)
Rendiment d’ED• El rendiment és acceptable per la fase selectiva
A. Cooperatiu
82,2 %
Rendiment de SED
• La majoria de suspensos són en realitat estudiants que han anat deixant l’assignatura ( “No Presentats”)
95 %
Ren
dim
ent
ED
(%
)
28
Rendiment d’ED
El nombre de “bones notes” és alt (molts estudiants han après bé la matèria)Abandonaments
(NP)
Molt pocs suspesos
29
El cicle de millora
Les enquestes estàndard de l’EPSC de mig quadrimestreL’enquesta SEEQ adaptada a l’ED i a SED
FormulariGràfics per grupEvolució de les respostes
http://epsc.upc.es/projectes/ed/enquestes/Enquestes_ED.htm
30
Algunes referències
[1] Webs l’ED i SED: http://epsc.upc.edu/projectes/ed/ (/sed/)amb tot el material, treballs d’estudiants i publicacions
[2] Institut de Ciències de l’Educació (ICE-UPC), Grup d’Interès en l’Aprenentatge Cooperatiu (GIAC) http://giac.upc.es
[3] D. W. Johnson, R. T. Johnson, K. A. Smith, “Active learning: Cooperation in the College Classroom,” Interaction BookCompany, Edina, MN, 1991(www.co-operation.org)
[4] Pàgina web del professor R. M. Felder, N.C.StateUniversity, (www.ncsu.edu/felder-public/RMF.html)