Aplicación de una metodología de PBL y clase inversa al laboratorio de asignaturas en ingeniería Mecánica
DOI:
https://doi.org/10.17398/1695-288X.22.1.191Palabras clave:
Aprendizaje inductivo, Aprendizaje basado en problemas, Aula invertida, Diseño Mecánico, CompetenciasResumen
La Elasticidad y Resistencia de Materiales (ERM) es una disciplina impartida en muchos grados de ingeniería. Esta asignatura necesita que los alumnos presenten una actitud participativa durante el proceso de aprendizaje, debido a su complejidad e importancia a lo largo del grado. Sin embargo, los estudiantes la encuentran muy complicada y abstracta. Por tanto, la principal dificultad que encuentra el profesor a la hora de enseñar es mantener el interés y motivación de los alumnos durante el proceso de aprendizaje. Para ayudar en esta tarea, los profesores deben ayudarse de nuevas metodologías como el aprendizaje basado en problemas y la clase inversa, donde se facilita la información a los estudiantes previamente a la clase presencial. En este trabajo, se presenta la aplicación de un aprendizaje basado en problemas al laboratorio de ERM en el grado de Ingeniería Mecánica. Además, para aumentar el entusiasmo y la motivación de los estudiantes, estas sesiones de laboratorio incluyeron una tecnología de fabricación innovadora, impresión 3D, y el empleo de correlación de imágenes digitales (DIC) para medida de desplazamientos y deformaciones. Antes de cada sesión práctica, se animaba a los alumnos a visualizar un vídeo online con los aspectos fundamentales de la práctica. Para evaluar el éxito de esta metodología, después de terminar las sesiones de laboratorio, los estudiantes respondieron una encuesta cuantitativa no formal. Los resultados mostraron que el aprendizaje basado en problemas propuesto tenía la capacidad de ayudar a integrar los conocimientos y mejorar la adquisición de las competencias incluidas en la guía docente de la asignatura. Aunque estos resultados son alentadores, todavía hay partes de la actividad de laboratorio que deben mejorarse para que la actividad consuma menos tiempo y facilitar las partes más complejas para los estudiantes.
Referencias
Akçayır, G., & Akçayır, M. (2018). The flipped classroom: A review of its advantages and challenges. Computers & Education, 126, 334–345. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2018.07.021
Ballesteros, M. A., Daza, M.A., Valdés, J.P., Ratkovich, N. & Reyes L.H. (2019). Applying PBL methodologies to the chemical engineering courses: Unit operations and modeling and simulation, using a joint course project. Education for Chemical Engineers, 27, 35-42. https://doi.org/10.1016/j.ece.2019.01.005
Blaber, J., Adair, B., Antoniou, A. (2015). Ncorr: open-source 2D digital image correlation Matlab software. Experimental Mechanics, 55, 1105-1122. https://doi.org/10.1007/s11340-015-0009-1
Bell, S. (2010). Project-based learning for the 21st century: skills for the future, The Clearing House: A Journal of Educational Strategies, Issues and Ideas, 83 (2), 39-43. https://doi.org/10.1080/00098650903505415
Biggs, J., Tang, C. & Kirby, J. (2011). Teaching for Quality Learning at University.
The Society for Research into Higher Education. McGraw Hill.
Brohn, D.M., (1992). A now paradigm for Structural Engineering. The structural engineer, 70(13), 239- 242.
Blumenfeld, P.C., Soloway, E., Marx, R.W., Krajcik, J.S., Guzdial, M., Palincsar, A. (1991). Motivating project-based learning: sustaining the doing, supporting the learning. Educational Psychologist. 26, 369–398. https://doi.org/10.1080/00461520.1991.9653139
Chi M.T.H. & Wylie R. (2014). The ICAP framework: linking cognitive engagement to active learning outcomes. Educational Psychologist., 49, 219-243. http://dx.doi.org/10.1080/00461520.2014.965823
De la Flor López S., Ferrando F. & Fabregat-Sanjuan, A. (2016) Learning/training video clips: an efficient tool for improving learning outcomes in Mechanical Engineering. International Journal of Educational Technology in Higher Education, 13(6). https://doi.org/10.1186/s41239-016-0011-4
De la Flor D., Calles J.A., Espada, J.J. & Rodríguez, R. (2020). Application of escape lab-room to heat transfer evaluation forchemical engineers. Education for Chemical Engineers. 33, 9–16. https://doi.org/10.1016/j.ece.2020.06.002
Feisel, L.D. & Rosa, A.J. (2005). The role of the laboratory in undergraduate engineering education. Journal of Engineering Education. 94, 121–130. https://doi.org/10.1002/j.2168-9830.2005.tb00833.x
Ford, S. & Minshall, T. (2019). Invited review article: Where and how 3D printing is used in teaching and education. Additive Manufacturing, 25, 131-150. https://doi.org/10.1016/j.addma.2018.10.028
Fraile García, E., Ferreiro Cabello, J. & Martínez de Pisón Ascacibar, E. (2017). Proyecto de innovación docente mediante feedback para la asignatura Elasticidad y resistencia de materiales, in Membiela Iglesia, P. Casado
Navas, N., Cebreiros Iglesias, M.I. & Vidal López, M. (Eds.) La enseñanza de las ciencias en el actual contexto educativo, (pp. 247-252). Educación editora.
García-Aracil A & Van der Velden R (2008) Competencies for Young European Higher Education Graduates: Labor market mismatches and their payoffs. Higher Education 55(2), 219-239. http://dx.doi.org/10.1007/s10734-006-
-4
Greenwood, V.A. & Mosca, C. (2017). Flipping the nursing classroom without flipping out the students. Nursing Education Perspectives, 38(6), 342-343. doi: 10.1097/01.NEP.0000000000000167
Hao, Y., & Lee, K. S. (2016). Teaching in flipped classrooms: Exploring pre-service teachers' concerns.
Computers in Human Behavior, 57, 250–260. 10.1016/j.chb.2015.12.022.
Hussain, S., Jamwal, P.K., Munir, M.T. & Zuyeva, A. (2020). A quasi-qualitative analysis of flipped classroom implementation in an engineering course: from theory to practice. International Journal of Educational Technology in Higher Education, 17(43). https://doi.org/10.1186/s41239-020-00222-1
Krajcik, J.S., Blumenfeld, P.C., Marx, R.W. & Soloway, E. (1994). A collaborative model for helping middle grade science teachers learn project-based instruction. The Elementary School Journal. 94 (5), 483–497. https://doi.org/10.1086/461779
Krajcik, J.S., Czerniak, C.M., Czerniak, C.L. & Berger, C.F. (2003). Teaching Science in Elementary and Middle School Classrooms. McGraw-Hill Humanities Social.
Krajcik, J.S. & Shin, N. (2014). Project-based learning. R.K. Sawyer (Ed.), The Cambridge Handbook of the Learning Sciences (2nd ed., pp. 275-297). Cambridge University Press.
Peters, W.H. & Ranson, W.F. (1982). Digital imaging techniques in experimental stress analysis, Optical Engineering, 21 (3), 427-43. https://doi: 10.1117/12.7972925
Sayyah, M., Shirbandi, K., Saki-Malehi A. & Rahim, F. (2017). Use of a problem- based learning teaching model for undergraduate medical and nursing education: a systematic review and meta-analysis. Advances in Medical Education and Practice 8, 691-700. https://doi: 10.2147/AMEP.S143694.
Sutton, M.A., Wolters, W.J., Peters, W.J., Peters, W.H., Ranson, W.F. & McNeill, S.R. (1983). Determination of displacements using an improved digital correlation method. Image and Vision Computing, 1 (3). 133-139. https://doi.org/10.1016/0262-8856(83)90064-1
Valero, M. M., Martinez, M., Pozo, F., & Planas, E. (2018). A successful experience with the flipped classroom in the transport phenomena course. Education for Chemical Engineers, 4, 67–79. https://doi.org/10.1016/j.ece.2018.08.003
Villa, A. (2007) Aprendizaje basado en competencias. Una propuesta para la evaluación de las competencias genéricas. Ed. Mensajero. Universidad de Deusto, Bilbao.
Wang, H., Kang, Y. & Xie, H. (2005). Advance in digital speckle correlation method and its applications, Advances in Mechanics. 35, 192-203.
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