Curso cero de Fundamentos de Química: Uso de las nuevas
tecnologías en las experiencias presencial y no presencial en los
dos últimos cursos académicos
Margarita G. Prolongo, Carmen Arribas
y Catalina Salom
Departamento de Materiales y producción Aeroespacial
Universidad Politécnica de Madrid,
Madrid España
RESUMEN
El curso cero de Química ofertado como asignatura de libre elección: “Fundamentos de Química” se viene impartiendo desde el curso 2004-05, y fue diseñado para alumnos de nuevo ingreso que no habían cursado Química en el curso previo a su ingreso en la Universidad. Sin embargo, desde el curso 2007-08 se oferta a todos los alumnos de nuevo ingreso. Actualmente un tercio de los alumnos que cursan Fundamentos de Química han cursado Química en el curso previo a su ingreso en la Universidad y debido a la peculiaridad de este grupo, desde el curso 2008-09 se ha diseñado para ellos una modalidad no presencial basada en realización de tareas. Tanto para la opción no presencial como para la presencial se han incorporado las nuevas tecnologías como factor determinante en el proceso de aprendizaje del alumno y para su evaluación.
Palabras clave: Grupos presenciales y no presenciales, resolución de tareas, plataforma de tele-enseñanza, corrección automática, encuestas on-line.
1. INTRODUCCIÓN
La Universidad Politécnica de Madrid (U.P.M.) ha venido impulsando en los últimos años numerosos proyectos y experiencias a fin de ofrecer una respuesta a las demandas en el proceso de convergencia hacia el Espacio Europeo de Educación Superior (E.E.E.S.) [1]. En este contexto, en la E.T.S.I. Aeronáuticos en el curso 2004-05 iniciamos un proceso de innovación educativa para
la adecuación de la enseñanza de la Química de primer curso de la titulación de Ingeniero Aeronáutico al proyecto de construcción del E.E.E.S. y que ha tenido continuidad hasta este momento [2]. Una de las acciones más significativas que se ha llevado a cabo ha consistido en la implantación un curso cero de Química, ofertado como asignatura de libre elección: “Fundamentos de Química”, que se viene impartiendo desde el curso 2004-05 sin interrupción hasta el presente curso 2009-2010. El origen de esta actuación fue la constatación de que el número de alumnos de nuevo ingreso que no habían cursado la asignatura de Química en el curso previo a su ingreso en la universidad crecía de forma significativa, llegando a alcanzar el 35% en 2006, porcentaje que se ha mantenido hasta la actualidad. Para estos alumnos, el no haber cursado Química suponía una dificultad a la hora de estudiar la asignatura de Química de Ingeniero Aeronáutico y frecuentemente conducía al fracaso académico. El objetivo del curso cero de Fundamentos de Química es solventar las deficiencias de conocimientos esenciales, dotando al alumno de la formación básica necesaria en los temas que se desarrollarán en la asignatura de Química.
A pesar de que el curso cero inicialmente iba dirigido a alumnos que no habían cursado Química en el curso previo a su ingreso en la Universidad, recogimos las peticiones de un grupo de alumnos que sí que la habían cursado y que solicitó que se extendiese su oferta a todos los alumnos de nuevo ingreso sin distinciones, pues consideraban su formación en Química insuficiente. Su petición fue atendida, pero ya que sus conocimientos de Química eran significativamente mejores que los de aquellos
alumnos que no habían cursado Química el curso previo a su ingreso en la Universidad, la metodología de la asignatura de Fundamentos de Química no podía ser igual para ambos grupos. Por ello se formó un grupo de enseñanza no presencial con los alumnos que habían cursado Química en el año previo a su ingreso. En este trabajo exponemos las diferencias y similitudes en la incorporación de las nuevas tecnologías a ambos grupos de alumnos de enseñanza presencial y de enseñanza no presencial de la misma asignatura.
2. LA ASIGNATURA DE FUNDAMENTOS DE QUÍMICA EN LA E.T.S.I. AERONÁUTICOS La asignatura de Fundamentos de Química, como ya se ha indicado, es una herramienta que debe servir para la preparación de los alumnos de nuevo ingreso a la asignatura de Química en la E.T.S.I Aeronáuticos que es una asignatura troncal de 6 créditos. La Química es una materia básica que debe conocer el Ingeniero Aeronáutico y está enfocada prioritariamente a proporcionar unas bases sólidas que permitan el estudio de otras disciplinas como la Ciencia de los Materiales, Metalotecnia, y Materiales Compuestos del Plan de Estudios de Ingeniero Aeronáutico. El programa de Química supone una profundización en algunos temas iniciados en los cursos pre-universitarios de Química y la inclusión de nuevos temas como: corrosión, funciones orgánicas y combustibles. Se persigue dotar al alumno de capacidad para correlacionar el comportamiento de la materia con la estructura interna atómico-molecular y despertar en el alumno un espíritu crítico que le permita dar los primeros pasos a la hora de discernir y seleccionar materiales.
El número de alumnos de nuevo ingreso en la E.T.S.I. Aeronáuticos es de 300-310. La dificultad real de la asignatura troncal de Química para estos alumnos es relativamente baja si han cursado Química en los cursos preuniversitarios, pues la nota requerida para el ingreso en nuestra Escuela debe ser mayor que 8-8,5 puntos sobre 10, por lo que se trata de alumnos brillantes que tienen buenos conocimientos de base y hábito de estudio. El problema surge para los alumnos que no ha cursado Química en el curso previo a su ingreso en la Universidad, pues carecen incluso del “vocabulario básico” necesario en esta disciplina, lo que en muchos casos desemboca en que abandonan el estudio de la misma desde el principio, dada la
imposibilidad de comprender los problemas químicos que se plantean. En este contexto la asignatura de Fundamentos de Química surge como una herramienta de nivelación de conocimientos a disposición de los alumnos de nuevo ingreso.
Tanto el número, como el perfil de los alumnos que eligen la asignatura de Fundamentos de Química han experimentado cambios en estos años que se ha impartido. El primer año (2004-05) se impartió a un grupo de 65 alumnos, este número ha ido creciendo de forma continuada: 84 en 2005-06, 106 en 2006-07, 129 en 2007-08, 132 en 2008-09 y 149 en 2009-10, lo que indica la buena aceptación de esta experiencia de compensación de deficiencias.
Un elevado número de alumnos no permite aplicar una metodología con alta participación del alumno, y consideramos que esta es la única vía para lograr la efectividad del curso para los alumnos que no han cursado Química en el curso anterior a su ingreso en la Universidad, es decir, recuperar con 40 horas de trabajo la formación básica no adquirida previamente. Por ello, ya desde el segundo curso de impartición los alumnos se repartieron en dos grupos a fin de tener grupos menos numerosos. Sin embargo los alumnos inscritos en la asignatura de Fundamentos de Química que han cursado Química en el curso previo a su ingreso en la Universidad presentan un conjunto de características que los diferencia de los que no la han cursado: conocen los conceptos básicos, dominan la técnica de resolución de problemas sencillos y son conscientes de su mayor preparación frente a los alumnos que no han cursado Química en el curso anterior a su ingreso en la Universidad. La prioridad para estos alumnos que tienen unos conocimientos iniciales adecuados de Química es que se oriente el estudio de la Química que conocen hacia los conceptos de partida de la asignatura de Química de la Ingeniería Aeronáutica. Por ello los profesores de la asignatura consideramos que había que dirigir el estudio de estos alumnos de forma diferente, fomentando el trabajo personal de los alumnos, sin obligarles a la asistencia presencial a la asignatura de Fundamentos de Química. Por ello, ya en el proceso de inscripción a la asignatura, en función del perfil de los alumnos que la cursan se definieron 3 grupos de alumnos: dos grupos de enseñanza presencial (GP) y un tercer grupo básicamente no presencial (GNP).
3. DINÁMICA DE LOS GP Y GNP: CONJUGACIÓN DE METODOLOGÍA TRADICIONAL Y NUEVAS TECNOLOGÍAS Los contenidos de Fundamentos de Química son obviamente los mismos para ambos grupos. En concreto se estudian los conceptos básicos necesarios para iniciar el estudio de la asignatura de Química desarrollados en los ocho primeros capítulos del texto: Química 9ª Edición, de R. Chang, McGraw-Hill (2007). Además en la plataforma de tele-enseñanza de la Universidad politécnica de Madrid, UPM, para la asignatura se aloja la información necesaria para que los alumnos puedan seguir la asignatura: presentaciones Power-Point, información sobre pruebas realizadas otros años, problemas propuestos, comunicaciones a los alumnos…
La metodología de la experiencia GP se asemeja a la empleada en el Bachillerato, con alta interacción profesor-alumno y la realización continuada de trabajos tutorizados. En concreto se realizan varias actividades docentes:
Aprendizaje en aula con profesor:
o El profesor expone los conceptos fundamentales y explica un caso práctico o problema tipo con el que el alumno aprende a resolver problemas similares,
o A continuación los alumnos tutorizados por el profesor, bien individualmente o por parejas, resuelven casos prácticos semejantes al estudiado y discusión en grupo de las dificultades encontradas.
Estudio individual fuera del aula: el alumno resuelve una serie de problemas que entrega al profesor que los devuelve corregidos, comentando las incidencias al grupo completo,
Aprendizaje a través de la plataforma de tele-enseñanza UPM: se utiliza el Punto de Inicio de Química desarrollado en la UPM y de la que los profesores de Fundamentos de Química son coautores, donde se encuentra a disposición del alumno un conjunto de cuestiones y problemas que permite al alumno su autoevaluación y al profesor obtener datos para el seguimiento del aprendizaje [3].
En los GP, por tanto se conjugan el uso de metodología tradicional: explicaciones de profesor en el aula y resolución de problemas de forma escrita, con el uso de la plataforma de tele-enseñanza de la asignatura para la resolución de problemas y cuestiones. Además la plataforma de tele-enseñanza facilita la distribución de material que el profesor prepara para los alumnos tal como temas o las presentaciones Power-point de las clases.
La metodología de la experiencia GNP se centra en el trabajo individual del alumno autorizado por el profesor. En concreto realiza varias actividades docentes:
Inicio de la actividad mediante sesión en aula con el profesor, para explicarles la metodología a seguir.
Aprendizaje a través de la plataforma de tele-enseñanza UPM: se utiliza el Punto de Inicio de Química desarrollado en la UPM, donde se encuentra a disposición del alumno un conjunto de cuestiones y problemas que permite al alumno su autoevaluación y al profesor obtener datos para el seguimiento del aprendizaje.
Estudio individual dirigido mediante la resolución de problemas seleccionados por el profesor y que comunica a los alumnos en tres entregas a través de la plataforma de tele-enseñanza de la asignatura. Una vez resueltos, el alumno los entrega al profesor para su corrección.
En el GNP, la interacción profesor-alumno es menor, y aquí el uso de la plataforma de tele-enseñanza ha sido determinante para poder realizar las comunicaciones a los alumnos las tareas a realizar, los plazos para la entrega de las tareas, el material complementario y la resolución de problemas alojados en la plataforma tele-enseñanza para la resolución de problemas y cuestiones.
Tanto en GP como en GNP la plataforma de tele-enseñanza ha permitido la difusión de forma rápida y para todos los alumnos de avisos de plazos de entrega, comunicaciones sobre la prueba de evaluación, publicación de calificaciones… a la par que en el tablón de anuncios de la asignatura.
4. UTILIZACIÓN DE NUEVAS
TECNOLOGÍAS EN LA EVALUACIÓN DE GP Y GNP
Para la evaluación de la asignatura de Fundamentos de Química se tienen en cuenta tanto los ejercicios realizados por los alumnos a lo largo del curso, como un examen tipo test que se realiza al finalizar el curso.
Trabajo realizado por los alumnos durante el curso:
o En los GP se realizan varias entregas de problemas (9-12) que el profesor corrige y califica, además sobre la plataforma de enseñanza de Punto de Inicio los alumnos deben responder a tres cuestionarios.
o En el GNP se realizan tres entregas de bloques de problemas que el profesor corrige y califica, además sobre la plataforma de tele-enseñanza de Punto de Inicio de la UPM, los alumnos deben responder a cuatro cuestionarios.
El peso en la calificación final del alumno de esta parte práctica realizada a lo largo del curso es de un 40%.
Prueba tipo test: tanto los alumnos de GP como los de GNP realizan un test de corrección automática, que consiste en un conjunto de 40 cuestiones y problemas. Los alumnos los resuelven y señalan una respuesta como correcta entre cuatro posibles: las respuestas bien contestadas puntúan entre 1-3 puntos, en función de su dificultad y si se contestan mal restan 0.3 veces su valor. Para evitar que los alumnos copien las respuestas, se elaboran dos versiones ligeramente diferentes, de forma que un alumno no tenga inmediatamente al lado a otro con su misma versión de examen. Estas dos versiones del test de evaluación se reparten indistintamente entre alumnos de GP y GNP. En la calificación final la nota de este test vale un 60%.
En lo que se refiere al tiempo dedicado por el profesor a la calificación de los problemas resueltos por los alumnos debemos señalar la gran diferencia en la carga de trabajo que supone la corrección y calificación de las tareas entregadas de forma manuscrita y la resolución de cuestionarios en la plataforma de tele-enseñanza. Estimamos que el tiempo dedicado en total a la corrección y
calificación de las tareas manuscritas es de unas 25 horas mientras que el uso de los cuestionarios de la plataforma de tele-enseñanza nos permite obtener las calificaciones en formato Excel de forma inmediata tras la realización del mismo por el alumno. Obviamente la puesta a punto de los cuestionarios en la plataforma de tele-enseñanza requiere de una inversión de tiempo importante, y sólo en el caso de que se vaya a utilizar la plataforma durante varios años resulta rentable.
Es de resaltar el corto tiempo necesario para disponer de las calificaciones del test corregido de forma automática, a pesar de realizarse dos versiones del examen, de que la que la puntuación de cada pregunta puede variar y de que se penalizan las respuestas mal contestadas. Para ello se utiliza una lectora óptica que extrae los datos identificadores y las respuestas de cada hoja de examen en poco más de 15 minutos. Tras una hora más de trabajo para "limpiar errores" y calificar en una Hoja de Cálculo, se dispone del valor numérico de esta prueba.
De lo anteriormente expuesto se deduce claramente que el uso de las nuevas tecnologías: plataforma de tele-enseñanza y corrección automática suponen una reducción muy importante en el tiempo dedicado al proceso de evaluación de los alumnos. En particular el desarrollo de esta asignatura, que por su planteamiento se basa en la resolución de muchos problemas por parte del alumno, no hubiera podido llevarse a cabo sin su utilización. Podría plantearse la opción de eliminar totalmente las tareas manuscritas que se entregan al profesor, pero consideramos que es también interesante el uso de este tipo de tareas, no debiéndose prescindir totalmente de ellas, si bien tal vez su número debería reducirse, aumentándose entonces el número de tareas a resolver en la plataforma de tele-enseñanza.
5. USO DE ENCUESTAS A TRAVÉS DE INTERNET EN LOS GRUPOS GP Y GNP El modo habitual de conocer la opinión de los alumnos sobre distintos aspectos de una asignatura (grado de dificultad, horas de estudio, satisfacción por haber cursado la asignatura, sugerencias…) es la utilización de encuestas. El sistema más utilizado para realizarlas consiste en pasar en el aula, generalmente durante una clase o tras el examen, una página de papel con un cuestionario que cada alumno debe rellenar y devolver. En el caso de la
asignatura de Fundamentos de Química esta encuesta se había realizado de esta forma, pero para el curso 2009-10 se ha diseñado una encuesta que se ha alojado en la plataforma de tele-enseñanza de la asignatura. Esta encuesta se ha desarrollado usando la aplicación de encuestas tipo PHP disponible como módulo adicional en la plataforma Moodle. De este modo se permite al alumno realizar las encuestas a través de Internet de forma anónima. Para ello los alumnos acceden al sistema sin más requisito que estar matriculados en la asignatura y pueden cumplimentarla durante el tiempo que esta actividad esté abierta, de forma análoga a otras actividades disponibles en la plataforma.
Se han desarrollado dos formularios: uno para los alumnos de los grupos GP y otro para los GNP. En ambos se pide a los alumnos que valoren los siguientes aspectos:
Grado de dificultad de los distintos temas de la asignatura,
Grado de dificultad de las tareas manuscritas.
Grado de dificultad de los cuestionarios realizados en la plataforma.
Número de horas dedicadas a la resolución de las tareas.
Número de horas dedicadas al estudio de la asignatura.
Recomendación de cursar la asignatura a alumnos de nuevo ingreso en función de si han cursado Química en el curso previo a su ingreso en la Universidad.
Grado de satisfacción por haber cursado la asignatura.
Además se ha dispuesto un área para que libremente puedan expresarse comentarios o sugerencias sobre la asignatura.
La encuesta se abrió para ser cumplimentada por los alumnos una semana antes del día del test de evaluación de la asignatura, y se cerró inmediatamente después de la prueba. En este tiempo el alumno pudo acceder a ella y pensar las respuestas y cumplimentarla cuando se sintiera dispuesto a ello. Pensamos que posiblemente las respuestas obtenidas este año a las encuesta hayan sido más meditadas que las obtenidas otros años debido a este factor. Una vez cumplimentada y enviada el alumno no puede modificarla ni volver a realizarla. En la Tabla 1 se muestra que el porcentaje de alumnos que realiza la encuesta on-line es similar al del curso anterior 2008-09.
Tabla 1: Porcentaje de alumnos que realizan la encuesta de opinión sobre la asignatura de Fundamentos de Química GP GNP Encuesta manuscrita (curso 2008-09) 78.0 63.4 Encuesta on-line (curso 2009-10) 76.3 65.4
Tan pronto como se cierra la encuesta los datos están disponibles en formato digital, incluso con los valores medios de los valores numéricos y pueden procesarse de forma mucho más eficiente. El tiempo estimado en el procesamiento de los datos de las encuestas cuando se recogían en papel es de 6-7 horas frente a apenas 1 hora necesaria para extraer y elaborar los datos de las encuestas realizadas sobre la plataforma.
5. CONCLUSIONES
En la dinámica de la asignatura de libre elección Fundamentos de Química se ha incorporado la utilización de las nuevas tecnologías, tanto en la fase de aprendizaje, como en la evaluación y en la cuestación de alumnos sobre la asignatura.
Durante el desarrollo de la asignatura se ha utilizado la plataforma de tele-enseñanza para alojar contenidos de la asignatura: temas, presentaciones Power-point, enunciados de problemas para la realización manuscrita de los mismos, avisos sobre plazos de entregas, publicación de notas… tanto en los grupos presenciales, GP, como no presencial, GNP. La valoración del uso de la plataforma de tele-enseñanza ha sido muy positiva pues facilita la difusión de información entre los alumnos de forma rápida y eficiente, especialmente en el caso del GNP, donde ha sido prácticamente la única vía de comunicación profesor-alumno, si se exceptúan las tutorías.
En la etapa de evaluación de los alumnos el uso de las nuevas tecnologías: plataforma de tele-enseñanza de Punto de Inicio de la UPM y corrección automática suponen una reducción muy importante en el tiempo dedicado al proceso de evaluación de los alumnos tanto de la experiencia GP como de la GNP. En particular el desarrollo de esta asignatura, que por su planteamiento se basa en la resolución de
muchos problemas por parte del alumno, no hubiera podido llevarse a cabo con de esta forma sin su utilización.
La realización de encuestas sobre la asignatura, tanto para los GP y GNP se ha llevado a cabo al final del curso, insertando en la plataforma de tele-enseñanza las dos encuestas, una dirigida a GP y otra a GNP. La experiencia ha resultado satisfactoria tanto en lo que se refiere a número de alumnos que la han completado (similar al caso de encuesta manuscrita), como en cuanto al tiempo necesario para extraer resultados (mucho más corto que realizando encuestas manuscritas).
6 AGRADECIMIENTOS
Este trabajo ha sido subvencionado por la Universidad Politécnica de Madrid: Proyectos de Innovación Educativa en la asignatura de Química en la E.T.S.I. Aeronáuticos en los cursos: 2006-07 (proyecto número: IE06/0125-008), 2007-08 (IE07/0125-099), 2008-09 (IE080/2574) y 2009-10 (IE09/12566) y Proyecto de Innovación Educativa “Curso completo: acción coordinada en primer curso, segundo semestre en la E.T.S.I. Aeronáuticos” (IE09/012575) financiados por la universidad Politécnica de Madrid. Los autores quieren expresar su agradecimiento al apoyo prestado por la dirección de la ETSIA.
7. REFERENCIAS
[1] V. Lapuerta, J. Ramirez, A. Sanz, J. Olarrea, T. Leo, C. Salom, E. Pascual, M.G. Prolongo, “Mentorización de alumnos de nuevo ingreso en Escuelas de Ingeniería”. Memorias de la Séptima Conferencia Iberoamericana en Sistemas, Cibernética e Informática, Memorias: Volumen II, pág. 5-18 (2008). ISBN-13: 978-1-934272-40-4.
[2] M.G. Prolongo, C. Arribas, C. Salom y J. Aguado. “Experiencias de innovación educativa en la docencia de la Química para estudiantes de ingeniería aeronáutica. Memorias de la Octava Conferencia Iberoamericana en Sistemas, Cibernética e Informática, Memorias: Volumen II, pág. 52-56 (2009). ISBN-13: 978-1-934272-65-7.
