Presentació de l’estructura i resultats de la prova pilot a l’assignatura CiC 07-08 Q2

1. Presentació de l’estructura i resultats de la prova pilot a l’assignatura CiC07-08 Q2 Secció Campus Castelldefels - EEL Francesc Josep Sànchez i Robert (francesc.josep.sanchez@upc.edu ) http://epsc.upc.edu/projectes/ed/ EPSC, 23 de juliol de 2008

2. 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 Presentació

3. Algunes assignatures de l’àrea La verticalitat ens permet ensenyar als estudiants a dissenyar sistemes electrònics d’última tecnologia Treballar en tots els cursos ens permet visió estratègica global

4. Els cursos de l’ICE i l’adaptació a l’EEES Objectius específics i transversals de l’assignatura L’estudiant ha de ser capaç de .... (en diversos quadrimestres) Millora del procés Programació d’activitats i control del temps d’estudi Cicle de millora en què se cerca la coherència Enquestes Implicació en altres assignatures Coordinació horitzontal i vertical ECTS Dins i fora de l’aula Projecte d’aplicació Exercicis Metodologies actives Avaluació contínua Aprenentatge cooperatiu (AC), PBL, etc. Carpeta de grup (portafoli) Mínims individuals

5. Experiència en CiC l’any 2006-07 Q2 i instal·lació de la prova pilot durant el 07-08-Q2 Simplement, es tractava d’una substitució (no es pròpiament una prova pilot declarada, sinó que es tracta de l’experiència personal d’un professor QP 06-07 Assignatura CiC convencional QP 06-07 Assignatura en AC (1AT31) 1 professor 1 grups de laboratori 20 estudiants • 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 QP 07-08 Assignatura CiC convencional (2 grups) QP 07-08 Prova pilot en el grup (1AT3) 1 professor 2 grups de laboratori 40 estudiants Actualitat La innovació: CiC tal com ED Pràcticament tots eren estudiants repetidors Informació inicial detallada de la prova a : http://epsc.upc.edu/projectes/ed/CiC_1AT3/info/CiC_1AT3_07-08_Q2_Guia_assignatura_v2x.pdf

6. L’última prova pilot CiC 08-09-Q1 • Objectiu bàsic: • Estudi de la resposta d’estudiants nous a una assignatura adaptada a l’EEES. Valoració d’assoliment de coneixements i competències tranversals Previst: QT 08-09 Assignatura CiC convencional (5 grups) QT 08-09 Prova pilot en el grup (1AM2) 1 professor 2 grups de laboratori 40 estudiants màx. • 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 Pràcticament tots seran estudiants nous Web de la prova: http://epsc.upc.edu/projectes/ed/CiC_1AM2/1AM2.htm

7. CiC: una assignatura de la fase selectiva (1A) Assignatura ampliada amb nous i engrescadors objectius formatius específics i transversals 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...

8. 1. Exemples d’alguns objectius de CiC Generals (de 2 a 3 ) 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) • Específics (de 8 a 10) • 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 http://epsc.upc.edu/projectes/ed/CiC_1AT3/info/CiC_1AT3_07-08_Q2_Guia_assignatura_v2x.pdf

9. Classificació simplificada d’objectius específics Més competència 6. Avaluació Per cada nivell hi haurà uns mètodes docents adequats: ( tot apunta al CL i al PBL) 5. Síntesi 4. Anàlisi 3 Aplicació (Projectes, problemes complexes amb diverses solucions) 3. Aplicació 2. Comprensió 2 Comprensió (exercicis amb solució única) 1. Adquisició de coneixements 1 Coneixement (classes expositives, vídeos, etc...) Menys competència La taxonomia de Bloom ICE-UPC: cursos de formació professors a l’EEES

10. I alguns objectius transversals (compartits per altres assignatures) (2 or 3 ) • 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) 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 Assignatura orientada als problemes i projectes Pla de treball (compatible amb el pla pilot EEES de l’EPSC)

13. Exemples d’exercicis de CiC • 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 http://epsc.upc.edu/projectes/ed/CiC_1AT3/EX/EX2/CiC_Curs_07-08_Q2_1AT3_EX2.pdf

14. Exemple de disseny d’un termòmetre de temperatura corporal Exemples d’exercicis de CiC La idea clau és pensar cada exercici com si s’hagués de poder muntar (a CiC o en altres assignatures posteriors) El mateix invent es pot fer a CiC, LE, SE, SDR Amb models ideals a CiC Amb models “reals” a LE, SE En un xip a SDR Més feina pel professor ! (amb modificacions es poden usar durant diversos cursos) http://epsc.upc.edu/projectes/ed/CiC_1AT3/MI/MI6/CiC_07-08_Q2_1AT3_MI6_V1nx.pdf

15. Com s'aprèn CiC ? Document de metodologia obligada per resoldre i avaluar problemes Dossier d’Aprenentatge del grup cooperatiu Transformació progressiva en (per recollir, classificar i reflexionar sobre la feina feta) Mapes conceptuals de CiC Notes de classe del professor (Aprenentatge significatiu) Col·lecció d’exercicis Recursos per a aprendre CiC Transformació progressiva en Procediments estàndard per resoldre problemes Exercicis “reals” amb metodologia AC amb simulació i muntatges inclosos Projecte d’aplicació Textos convencionals de CiC Pràctiques i projectes de demostració de cursos més avançats per motivar Documents PDF d’internet i web de CiC amb tot el material de cursos anterirors i la programació del pla de treball Exercicis d’exemple solucionats pels propis estudiants

16. La planificació d’activitats i temps d’estudi El disseny de la primera i última plana dels exercicis Objectius específics i transversals

17. La planificació d’activitats i temps d’estudi El disseny de la primera i última plana dels exercicis Declaració de compromís del grup Temps d’estudi

18. El seguiment del temps d’estudi setmanal també s’incorpora a la carpeta Més temps del compte Menys temps del compte Cada grup cooperatiu compta el temps dedicat a l’estudi de l’assignatura  en fer exercicis: (concepte de crèdit ECTS)

19. La planificació d’activitats i temps d’estudi El disseny de la primera i última plana dels exercicis La reflexió i el pla de treball La signatura

20. 3. El format de les sessions presencials Grups base de 3 estudiants Taules movibles AC en grups base Puzzles, presentacions orals, explicacions del professor, etc..

21. El format de les sessions presencials Aula Laboratori 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

22. Els 5 punts de l’aprenentatge cooperatiu • 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.

23. 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. ... Els avantatges de l’aprenentatge cooperatiu

24. 4. L’avaluació és una activitat d’aprenentatge més (tot el treball que fa l’estudiant compta per la qualificació) Ensenyem a resoldre exercicis amb qualitat tot el temps disponible ¡ Sense exàmens finals ! Exercicis + 1 control de simulació/muntatge /mesures de prototips de laboratori Mínims + Recull i classifica l’activitat i la reflexió del del grup Projecte d’Aplicació 7 exercicis amb data de proposta i lliurament amb possibilitat de millora + Carpeta 8 controls sorpresa durant el curs Al final no s’ha fet ! (és millor estructurar-lo per exercicis durant el curs) + Actitud i participació L’avaluació és un estímul perquè facin els exercicis a través dels quals aprendran

25. Què passa amb ’examen final? ¿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: • Pensa activitats de les quals els alumnes no puguin escapar-se sense haver après, • Aconsegueix que les facin • … • I si arriben al final, aprova’ls • Llavors ... Quina funció té l’examen final en tot això? No el podríem obviar?

26. L’examen final Dificultats que planteja • Només permet avaluar competències de baix nivell en la taxonomia de Bloom • No permet avaluar competències transversals (treball en grup, aprenentatge autònom, etc.) • 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

27. El nou paper dels exàmens mínims • 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

28. Els mínims sorpresa: un punt clau (7/8 aprovats) Determinen el comportament dels estudiants durant tot el curs • 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 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 • Un grup de classe  un professor • 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 • 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 no • A través dels comentaris en els fulls de temps d’estudi • A través de l’anàlisi del rendiment global de la classe • A través de comentaris sobre les enquestes • A través de la resolució de conflictes de grup • 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, ...)

30. El “cost” per al professor Distribució del temps del professor en activitats • 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 controls EST: atenció despatx CUR: coordinació del curs PEX: preparació d’exercicis i classes

31. El portafoli del grup cooperatiu Format PDF Després, a segon o tercer ja pot ser en PDF o en web (e-portfolio) CiC Un registre ben classificat i ben presentat de la feina feta i les reflexions durant el quadrimestre

32. Exemple d’estructura de la carpeta de CiC Índex Reflexions sobre l’aprenentatge personal i del funcionament del grup Mostra d’alguns controls (mínims) individuals 25% Carpeta del grup cooperatiu de CiC Projecte d’aplicació (docs i presentació) 20 % Registre del temps d’estudi setmanal i de la distribució del treball en grup Mostra dels millors exercicis (50%) 30% 15% Selecció de notes de classe i altres materials cercats a la Internet i la biblioteca És una evidència d’habilitat de comunicació i treball en grup per la carpeta de competències de l’EPSC

33. Rendiment de CiC (abans comissió Avaluació) Total 46 % 1AT3 60% El nombre de “bones notes” és alt (molts estudiants han après bé la matèria (aprenentatge significatiu) Pocs suspesos Abandonaments (NP) • La majoria de suspensos són en realitat estudiants que han anat deixant l’assignatura ( “No Presentats”)

34. Rendiment de CiC (post-comissió) Total estudiants aprovats 54,9% Per al grup 1AT3 pilot  65%

35. 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 5. El cicle de millora 1Student Experience of Education Questionnaire (SEEQ) Disponibles a: http://epsc.upc.edu/projectes/ed/CiC_1AT3/1AT3.htm

36. QUÏC setmana 4 QUÏC setmana 12 SEEQ final Algunes valoracions dels estudiants + - 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 Disponibles a: http://epsc.upc.edu/projectes/ed/CiC_1AT3/1AT3.htm

37. Són necessaris entre 3 i 5 quadrimestres per consolidar Objectius específics i transversals de l’assignatura L’estudiant ha de ser capaç de .... (en diversos quadrimestres) Millora del procés Programació d’activitats i control del temps d’estudi Cicle de millora Enquestes Implicació en altres assignatures Coordinació horitzontal i vertical Avaluació contínua Metodologies actives Aprenentatge cooperatiu (AC), PBL, etc. Carpeta de grup (portafoli) Mínims individuals 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, “Activelearning: Cooperation in theCollegeClassroom,” InteractionBook Company, 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) [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. 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 Per concloure …