Presentació de l’estructura i resultats de la prova pilot a

l’assignatura CiC07-08 Q2

Francesc Josep Sànchez i Robert (francesc.josep.sanchez@upc.edu ) http://epsc.upc.edu/projectes/ed/

EPSC, 23 de juliol de 2008

Secció Campus Castelldefels - EEL

2

Presentació• El context i l’estructura de la prova docent

– Objectius formatius

– Activitats a l’aula i fora de l’aula

– Funcionament de les classes

– Avaluació

– Cicle de millora

• Resultats

• Conclusions

3

Algunes assignatures de l’àrea

La verticalitat ens permet ensenyar als estudiants a dissenyar sistemes electrònics d’última tecnologiaTreballar en tots els cursos

ens permet visió estratègica global

4

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

Avaluació contínua

Programació d’activitats i control del temps d’estudi

Millora del procés

EnquestesImplicació en

altres assignatures

Coordinació horitzontal i vertical

Carpeta de grup (portafoli)Mínims individuals

L’estudiant ha de ser capaç de ....

ECTSDins i fora de l’aulaProjecte d’aplicacióExercicis

(en diversos quadrimestres)

Cicle de millora en què se cerca la coherència

5

Experiència en CiC l’any 2006-07 Q2 i instal·lació de la prova pilot durant el 07-08-Q2

QP 06-07 Assignatura CiC

convencional

QP 06-07 Assignatura

en AC (1AT31) 1 professor

1 grups de laboratori20 estudiants

Simplement, es tractava d’una substitució (no es pròpiament una prova pilot declarada, sinó que es tracta de l’experiència

personal d’un professor

•Notes de teoria generals •Objectius ampliats•Problemes i pràctiques de nova generació•Assignatura basada en problemes (inici del PBL)•Web de CiC de suport a la prova (campus virtual sols per informació personal)•Enquestes i QUIC•Reducció de classes expositives i augment del treball en grup•El laboratori virtual Proteus-VSM•Mínims, etc

La innovació: CiC tal com ED

Actualitat

QP 07-08 Assignatura CiC convencional(2 grups)

QP 07-08 Prova pilot en el grup (1AT3) 1 professor2 grups de laboratori40 estudiants

http://epsc.upc.edu/projectes/ed/CiC_1AT3/info/CiC_1AT3_07-08_Q2_Guia_assignatura_v2x.pdf

Informació inicial detallada de la prova a :

Pràcticament tots eren estudiants repetidors

6

L’última prova pilot CiC 08-09-Q1

• Millores i retocs en: • Ajustament dels problemes proposats• Control de mínims (2 controls pràctics de muntatges)•Replantejament del PA a través dels problemes proposats. Presentació oral del PA•Seguiment dels estudiants

Millores: CiC tal com ED

Previst: QT 08-09 Assignatura CiC convencional(5 grups)

QT 08-09 Prova pilot en el grup (1AM2) 1 professor2 grups de laboratori

40 estudiants màx.

http://epsc.upc.edu/projectes/ed/CiC_1AM2/1AM2.htm

Web de la prova:

Pràcticament tots seran estudiants nous

Objectiu bàsic:• Estudi de la resposta d’estudiants nous a una assignatura adaptada a l’EEES. Valoració d’assoliment de coneixements i competències tranversals

7

CiC: una assignatura de la fase selectiva (1A)

Redefinició de l’assignatura amb el mètode docent de l’aprenentatge cooperatiu (CL) i basada en l’aprenentatge per problemes (PBL)

Cal introduir conceptes d’assignatures més avançades per justificar perquè expliquem el nostre temari

Cal ensenyar mètodes d’estudi, recerca de documentació, a redactar i exposar documents, etc...

Assignatura ampliada amb nous i engrescadors objectius formatius específics i

transversals

8

1. Exemples d’alguns objectius de CiC

Generals

Una vegada completat el capítol, l’estudiant ha de ser capaç de:- Identificar les magnituds elèctriques i les unitats corresponents: voltatge, càrrega, corrent, potència, energia, freqüència, etc. (1) adquirir coneixements

- Analitzar circuits resistius lineals and fonts independents i controlades (a partir dels models lineals dels components semiconductors) usant mètodes sistemàtics (nusos i malles) seguint el procediment establert que inclou la simulació i, si s’escau, el muntatge en el laboratori (2) comprensió

- Dissenyar amplificadors senzills amb components actius (AO) a partir d’unes especificacions donades, realitzar el prototip, mesurar els paràmetres i comparar amb la solució teòrica (3) aplicació

Una vegada completat el capítol, l’estudiant ha de ser capaç de:- Identificar les magnituds elèctriques i les unitats corresponents: voltatge, càrrega, corrent, potència, energia, freqüència, etc. (1) adquirir coneixements

- Analitzar circuits resistius lineals and fonts independents i controlades (a partir dels models lineals dels components semiconductors) usant mètodes sistemàtics (nusos i malles) seguint el procediment establert que inclou la simulació i, si s’escau, el muntatge en el laboratori (2) comprensió

- Dissenyar amplificadors senzills amb components actius (AO) a partir d’unes especificacions donades, realitzar el prototip, mesurar els paràmetres i comparar amb la solució teòrica (3) aplicació

(de 2 a 3 )(de 2 a 3 )

(de 8 a 10)(de 8 a 10)Específics

http://epsc.upc.edu/projectes/ed/CiC_1AT3/info/CiC_1AT3_07-08_Q2_Guia_assignatura_v2x.pdf

L’assignatura Components i Circuits pretén introduir el coneixement dels components electrònics bàsics (resistències, inductàncies, condensadors, transformadors, amplificadors operacionals) i les lleis que governen els circuits electrònics elementals constituïts a partir de la interconnexió d’aquests dispositius. La utilització correcta dels simuladors de circuits electrònics i els instruments típics del laboratori d’electrònica (multímetre, fonts d’alimentació, generadors de funcions i oscil·loscopi)

9

Classificació simplificada d’objectius específics

Menys competència

Més competència

1 Coneixement

2 Comprensió

3 Aplicació

Per cada nivell hi haurà uns mètodes docents adequats: ( tot apunta al CL i al PBL)

6.Avaluació

5.Síntesi

4.Anàlisi

3.Aplicació

2.Comprensió

1.Adquisició de coneixements

La taxonomia de Bloom

(Projectes, problemes complexes amb diverses solucions)

(exercicis amb solució única)

(classes expositives, vídeos, etc...)

ICE-UPC: cursos de formació professors a l’EEES

10

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 d’AC)

- 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’aplicació dissenyat 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

11

2. Les activitats de CiC 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 de CiC i el pla de treball

Activitats acadèmiques

Pla de treball (compatible amb el pla pilot EEES de l’EPSC)

Assignatura orientada als problemes i projectes

13

Exemples d’exercicis de CiC

http://epsc.upc.edu/projectes/ed/CiC_1AT3/EX/EX2/CiC_Curs_07-08_Q2_1AT3_EX2.pdfhttp://epsc.upc.edu/projectes/ed/CiC_1AT3/EX/EX2/CiC_Curs_07-08_Q2_1AT3_EX2.pdf

• Orientats al disseny (aplicació) de circuits “reals” que a més puguin motivar-los• Pensats per a que intervinguin tots els membres del grup

•(amperímetre, voltímetre, òhmmetre)•(nodes, malles, superposició)

• Pensats per a que cerquin documentació a la Internet i a la biblioteca i per a que hagin d’aprendre “la teoria”

• Solució seguint sempre els mateixos criteris de qualitat (procediment de 5 punts)• Ús de programari de simulació (Proteus) i promoció de l’auto-verificació i el muntatge final

Exemple de disseny d’un òhmmetre analògic

14

Exemples d’exercicis de CiC

Amb models ideals a CiC

http://epsc.upc.edu/projectes/ed/CiC_1AT3/MI/MI6/CiC_07-08_Q2_1AT3_MI6_V1nx.pdfhttp://epsc.upc.edu/projectes/ed/CiC_1AT3/MI/MI6/CiC_07-08_Q2_1AT3_MI6_V1nx.pdf

Exemple de disseny d’un termòmetre de temperatura corporal

Més feina pel professor ! (amb modificacions es poden usar durant diversos cursos)

El mateix invent es pot fer a CiC, LE, SE, SDR

Amb models “reals” a LE, SE

En un xip a SDR

La idea clau és pensar cada exercici com si s’hagués de poder muntar (a CiC o en altres assignatures posteriors)

15

Com s'aprèn CiC ?

Recursos per a aprendre CiC

Notes de classe del professor

Documents PDF d’internet i web de CiC amb tot el material de

cursos anterirors i la programació del pla de treball

Pràctiques i projectes de demostració de cursos més

avançats per motivar

Dossier d’Aprenentatge del

grup cooperatiu

Projecte d’aplicació

Col·lecció d’exercicis

Transformació progressiva en

Mapes conceptuals de

CiC

Transformació progressiva

en

Exercicis “reals” amb metodologia AC amb simulació

i muntatges inclosos

Textos convencionals de CiC

(Aprenentatge significatiu)

(per recollir, classificar i reflexionar sobre la feina feta)

Exercicis d’exemple solucionats pels propis estudiants

Procediments estàndard per

resoldre problemes

Document de metodologia obligada per resoldre i avaluar problemes

16

La planificació d’activitats i temps d’estudiEl disseny de la primera i última plana dels exercicis

Objectius específics i transversals

17

La planificació d’activitats i temps d’estudiEl disseny de la primera i última plana dels exercicis

Temps d’estudi

Declaració de compromís del grup

18

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

setmanes del curs

Temps d'estudi (hores) pel grup CiC (Classe 1BT3 pilot)mitjana de temps recomanat

G-01

G-02

G-03

G-04

G-05

G-06

G-09

G-10

G-11

G-12

G-13

G-14

G-15

El seguiment del temps d’estudi setmanal també s’incorpora a la carpeta

Cada grup cooperatiu compta el temps dedicat a l’estudi de l’assignatura en fer exercicis: (concepte de crèdit ECTS)

Més temps del compte

Menys temps del compte

19

La planificació d’activitats i temps d’estudiEl disseny de la primera i última plana dels exercicis

La signatura

La reflexió i el pla de treball

20

3. El format de les sessions presencials

AC en grups base

Puzzles, presentacions orals, explicacions del professor, etc..

Grups base de 3 estudiants

Taules movibles

21

El format de les sessions presencials

Tot i que el laboratori se centra en la part de simulació, muntatge i mesures, hi ha continuïtat amb les classes a l’aula i se segueix el mateix problema fins que s’acaba

Aula Laboratori

22

• Interdependència positiva: els components del grup comprenen que han d’aprendre junts per assolir els seus objectius: es necessiten mútuament.

• Responsabilitat/exigibilitat individual: cada component del grup té una parcel·la del treball que és necessària per l’assoliment de l’èxit del propi grup i de cadascun dels seus components.

• Interacció cara a cara: els estudiants interactuen a la distància curta, físicament molt propers.

• Desenvolupament de les habilitats interpersonals pròpies dels petits grups: aquestes habilitats, com poden ser la realimentació constructiva, l’assoliment del consens, la implicació de cada component són elements imprescindibles per tal que el funcionament del grup sigui efectiu.

• Processament de grups: els grups analitzen la seva efectivitat i com els hi va i determinen la manera de millorar.

Els 5 punts de l’aprenentatge cooperatiu

23

Els avantatges de l’aprenentatge cooperatiu Motiva per l’estudi

Promou una actitud d’implicació i d’iniciativa Augmenta el grau de comprensió de la feina que es fa i del

perquè es fa i permet el domini dels procediments i conceptes Volum de feina realitzada i de qualitat Afavoreix la relació social i la interacció entre companys i

amb el professor Avaluació més personalitzada Redueix l’abandonament Millora la capacitat d’escriure i de comunicació oral Permet acomodar estudiants de diferent nivell i procedència És compatible amb les directrius del EEES Molta recerca i documentació per posar-la en marxa, etc. ...

24

4. L’avaluació és una activitat d’aprenentatge més

¡ Sense exàmens finals !

Exercicis

+Mínims

+ Projecte d’Aplicació

+Carpeta

+

Actitud i participació

%AcP%CA%PA%MI%EXQ 1015202530

7 exercicis amb data de proposta i lliurament

amb possibilitat de

millora

8 controls sorpresa

durant el curs

Recull i classifica l’activitat i la reflexió

del del grup

L’avaluació és un estímul perquè facin els exercicis a través dels quals aprendran

1 control de simulació/muntatge

/mesures de prototips de laboratori

Al final no s’ha fet ! (és millor

estructurar-lo per exercicis durant el

curs)

Ensenyem a resoldre exercicis amb qualitat tot el temps disponible

(tot el treball que fa l’estudiant compta per la qualificació)

25

¿Què és en aquests moments?

Es tracta d’una prova que dóna uns resultats a partir dels quals, i amb independència de com ha anat el curs, es

prenen les decisions més importants sobre la qualificació final de l’estudiant

La nova filosofia:1. Pensa activitats de les quals els alumnes no puguin escapar-se

sense haver après, 2. Aconsegueix que les facin

3. …

I si arriben al final, aprova’ls

Llavors ... Quina funció té l’examen final en tot això? No el podríem obviar?

Què passa amb ’examen final?

26

Dificultats que planteja

1. Només permet avaluar competències de baix nivell en la taxonomia de Bloom

2. No permet avaluar competències transversals (treball en grup, aprenentatge autònom, etc.)

3. Ofereix a l’estudiant una via alternativa (fictícia) per l’estudiant que es veu aclaparat o angoixat:

“La cosa es posa difícil. Ho deixo i ja em prepararé per l’examen final”

Els estudiants ens sorprenen amb els seus projectes, però ens deceben amb els seus exàmens

L’examen final

27

El nou paper dels exàmens

Exàmens (controls, proves, etc.) durant el curs per verificar que cada estudiant adquireix uns coneixements

mínims prèviament establerts

Una variant és fer-los “sorpresa” i de curta durada per no alterar el funcionament de les classes (augment d’assistència a classe presencial)

La resta de coneixements s’avaluen a través de les tasques (exercicis, projectes, etc.) que realitzen els

estudiants (moltes vegades en grup). Com que si el grup va bé, aprenen, els controls de mínims són en realitats

proves per verificar si els grups funcionen

mínims

28

Els mínims sorpresa: un punt clau (7/8 aprovats)

- MI-1 Conceptes bàsics, les magnituds elèctriques i les seves unitats

- MI-2 Divisors de tensió, corrent, tècniques de circuits bàsics i instruments de laboratori

- MI-3 Sobre l'anàlisi sistemàtic amb malles o nusos i muntatges de laboratori

- MI-4 Simulació/ muntatge / prototips de circuits /mesures

- MI-5 Anàlisi de circuits (malles, nodes i altres tècniques) amb fonts controlades (que seran els models lineals de dispositius actius com ara transistors, amplificadors operacionals, etc)

- MI-6 Anàlisi de circuits (lineals i no lineals) amb amplificadors operacionals usant massa virtual

- MI-7 Anàlisi de circuits amb capacitats i inductàncies

- MI-8 Simulació/ muntatge / prototips de circuits /mesures (no en aquesta 1a. prova pilot)

Determinen el comportament dels estudiants durant tot el curs

Determinen el comportament dels estudiants durant tot el curs i ajuden a analitzar i replantejar els objectius formatius així com el contingut, els apunts, etc.

29

L’avaluació és una activitat d’aprenentatge més

Feedback del professor a través dels exercicis corregits i millorats: la clau, la novetat, el que permet saber en temps real què estan aprenent i què noA través dels comentaris en els fulls de temps d’estudiA través de l’anàlisi del rendiment global de la classeA través de comentaris sobre les enquestesA través de la resolució de conflictes de grup

El professor, a més d’explicar dubtes generals, té un paper nou per al qual cal entrenament: organitzador d’activitats, controlador del funcionament dels grups, i tutor

La tutoria del rendiment, dels mètodes d’estudi dels estudiants i dels grups és molt intensa a 1A, no tant intensa a 1B, i més relaxada ja fora de la fase selectiva (2A, 2B, ...)

Un grup de classe un professor

30

El “cost” per al professorDistribució del temps del

professor en activitats11%

14%

11%

10%29%

18%

7%

CTE

TGB

TGA

COR

EST

CUR

PEX

• Coordinador: molta dedicació als 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 com a primera tasca

CTE, TGA, TGB: classes presencials (36%) COR: correcció d’exercicis i controlsEST: atenció despatxCUR: coordinació del cursPEX: preparació d’exercicis i classes

31

El portafoli del grup cooperatiu

Un registre ben classificat i ben presentat de la feina feta i les reflexions durant el quadrimestre

CiC

Format PDF

Després, a segon o tercer ja pot ser en PDF o en web (e-portfolio)

32

Exemple d’estructura de la carpeta de CiC

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

biblioteca

Mostra dels millors exercicis (50%)

Mostra d’alguns controls (mínims)

individuals

Carpeta del grup

cooperatiu de CiC

30%

25%

15%

És una evidència d’habilitat de comunicació i treball en grup per la carpeta de competències de l’EPSC

Projecte d’aplicació (docs i

presentació) 20 %

33

Rendiment de CiC (abans comissió Avaluació)

El nombre de “bones notes” és alt (molts estudiants han après bé la matèria (aprenentatge significatiu)

Abandonaments (NP)

Pocs suspesos

• La majoria de suspensos són en realitat estudiants que han anat deixant l’assignatura ( “No Presentats”)

1AT3 60%Total 46 %

34

Rendiment de CiC (post-comissió)

Per al grup 1AT3 pilot 65%

Total estudiants aprovats 54,9%

35

5. El cicle de millora Les enquestes estàndard de l’EPSC de mig quadrimestre L’enquesta SEEQ1 adaptada a CiC

Formulari Gràfics per grup Evolució de les respostes

L’opinió dels professors i de la secció

1 Student Experience of Education Questionnaire (SEEQ) Disponibles a: http://epsc.upc.edu/projectes/ed/CiC_1AT3/1AT3.htm

36

Algunes valoracions dels estudiants

QUÏC setmana 4 QUÏC setmana 12 SEEQ final

Disponibles a: http://epsc.upc.edu/projectes/ed/CiC_1AT3/1AT3.htm

- Els exercicis que hem de fer en grup. Els muntatges i les explicacions de laboratori.- Resolució dels exercicis a classe i dubtes, i treball cooperatiu.

- Classes de teoria massa curtes i ràpides respecte de les hores de classe que tenim.- Impartir més teoria i més exemples teòrics.

- En els exercicis hi ha molts conceptes barrejats i en alguns casos no corresponien al nostre nivell.- L’assignatura es fa més amena i s’agafa amb moltes més ganes

+

-

~

37

Són necessaris entre 3 i 5 quadrimestres per consolidar

Aprenentatge cooperatiu (AC), PBL, etc.

Objectius específics i transversals de

l’assignatura

Metodologies actives

Avaluació contínua

Programació d’activitats i control del temps d’estudi

Millora del procés

EnquestesImplicació en

altres assignatures

Coordinació horitzontal i vertical

Carpeta de grup (portafoli)Mínims individuals

L’estudiant ha de ser capaç de ....(en diversos

quadrimestres)

Cicle de millora

Aquestes experiències s’han de consolidar verticalment (en diverses assignatures) per a que siguin vertaderament efectives (la continuïtat de mètodes i de criteris de qualitat és la clau de l'aprenentatge)

38

Algunes referències

[1] Web de la prova de CiC (http://epsc.upc.edu/projectes/ed/CiC_1AT3/1AT3.htm)

  (amb tot el material desenvolupat i enquestes )

[2] Institut de Ciències de l’Educació (ICE-UPC), Grups d’Interès en innovació docent : (https://www.upc.edu/rima )

[3] D. W. Johnson, R. T. Johnson, K. A. Smith, “Active learning: Cooperation in the College Classroom,” Interaction Book Company, Edina, MN, 1991(www.co-operation.org)

 [4] Pàgina web del professor R. M. Felder, N.C.State University, (www.ncsu.edu/felder-public/RMF.html)

[4] L’experiència i documentació de les assignatures ED i SED (http://epsc.upc.edu/projectes/ed (/sed) amb tot el material, treballs d’estudiants i publicacions )

39

Per concloure … L’EEES i els plans pilot han estat l’excusa perfecta per

innovar d’una vegada la nostra tasca docent Surt a compte l’esforç realitzat: els estudiants aprenen

més i amb més qualitat (més nivell de competència) se’n beneficiaran les assignatures de cursos superiors i el PFC (i els becaris de recerca)

La metodologia inclou varietat d’activitats (AC, PBL, puzles, etc..) adaptable a diferents estils de professors

S’estableix cooperació entre professors de la mateixa assignatura i entre departaments i escola (potser en el nou pla d’estudis)

El portafoli electrònic serà una eina molt útil que permetrà visualitzar i acreditar objectivament els coneixements, estudis i competències transversals