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Premio a la Innovación Docente Universitaria. “Aprendizaje activo y cooperativo de la Electricidad y Magnetismo” Premio a la Innovación Docente Universitaria 2006. Convocado por el Consejo Social de la Universidad de Zaragoza y el Departamento de Ciencia, Tecnología y Universidad del Gobierno de Aragón. Profesores solicitantes: Jesús Letosa Fleta. Antonio Usón Sardaña. Joaquín Mur Amada. Jesús Sergio Artal Sevil. SR. PRESIDENTE DEL CONSEJO SOCIAL

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Premio a la Innovación Docente Universitaria.

“Aprendizaje activo y cooperativo de la

Electricidad y Magnetismo”

Premio a la Innovación Docente Universitaria 2006. Convocado por el Consejo Social de la Universidad de Zaragoza y el Departamento de Ciencia, Tecnología y Universidad del Gobierno de Aragón. Profesores solicitantes: Jesús Letosa Fleta. Antonio Usón Sardaña. Joaquín Mur Amada. Jesús Sergio Artal Sevil. SR. PRESIDENTE DEL CONSEJO SOCIAL

UNIVERSIDAD DE ZARAGOZA. PREMIO A LA INNOVACIÓN DOCENTE UNIVERSITARIA 2006.

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I.- Introducción El grupo de profesores que presentan su candidatura al premio a la innovación docente está constituido por cuatro profesores del Departamento de Ingeniería Eléctrica, adscritos al área de la Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Industrial de Zaragoza.

Las asignaturas a las que se dedican las tareas de innovación docente han desarrollado siempre contenidos de electromagnetismo básico para ingenieros técnicos eléctricos y electrónicos en los dos primeros cursos de los planes de estudios.

Estas dos circunstancias son claves para justificar el esfuerzo en innovación docente realizado por estos profesores. Estudiantes procedentes en alto porcentaje de estudios de formación profesional de carácter práctico enfrentados en su primer año de universidad con una asignatura muy abstracta y con un contenido matemático muy exigente provocaba una alta tasa de abandonos y desmotivación.

Por otra parte, los azares del encargo docente han hecho que algunos de los profesores integrantes del grupo de innovación llevemos más de quince años impartiendo docencia en la misma materia, incorporándose después el resto de los profesores que constituimos el grupo en la actualidad.

La constancia en el encargo junto con la sinergia entre los profesores nos ha permitido desarrollar, durante la última década, una serie progresiva de mejoras e innovaciones en el procedimiento de enseñanza-aprendizaje que nos han llevado hasta el momento actual. Los cambios han afectado prácticamente a todos los aspectos de la docencia: mejora de la exposición de los contenidos, generación y recopilación de recursos multimedia, mejora de las colecciones de problemas, construcción de una detallada guía de estudio de la asignatura, generación de abundantes recursos de autoaprendizaje, construcción y adquisición de experimentos para demostraciones en clase, uso extensivo del ADD, investigación de nuevos sistemas de evaluación, etc.

El estado actual del procedimiento, descrito en este documento, debe entenderse como una mera instantánea de un proceso en evolución continua ya que entendemos la Innovación Docente como un estado dinámico en el que se progresa mediante pequeños cambios. En esta presentación efectuaremos un breve resumen de las actividades desarrolladas.

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II.- Actividad de innovación docente desarrollada: “Aprendizaje activo y cooperativo de la electricidad y

magnetismo” A.- Descripción general de la actividad. El contexto académico en el que se desarrolla esta innovación es el siguiente: Un curso básico de electricidad y magnetismo para estudiantes de Ingeniería Técnica Industrial de primer curso. Esto significa, grupos de clase numerosos (∼ 70) en el último curso académico pero llegando a superar los 100 alumnos por grupo en años anteriores.

En los dos últimos cursos académicos, con el apoyo de sendos proyectos de innovación docente de la Universidad de Zaragoza, hemos experimentado un procedimiento de enseñanza-aprendizaje que sustituye parte de las exposiciones del profesor por actividades de aprendizaje cooperativo.

La actividad de innovación docente se aplica en dos de los tres grupos de docencia en los que se reparten los estudiantes matriculados en la asignatura. El tercer grupo sigue el procedimiento convencional de clases magistrales, pero aprovechando todos los recursos docentes desarrollados durante los cursos anteriores que se describen posteriormente en este documento.

Figura 1. Público en el transcurso de los ensayos electrostáticos realizados en el stand de la EUITIZ. En la fotografía puede apreciarse al Excmo. Sr. Rector de la Universidad de Zaragoza D. Felipe Pétriz contemplando un experimento electrostático efectuado con la máquina de Van de Graaff, prototipo realizado con la financiación obtenida en una convocatoria de Innovación Docente y Renovación Pedagógica. Fotografías tomadas en el acto de inauguración de la Feria de Educación y Empleo, marzo 2007. En la puesta en práctica del procedimiento se han tenido en cuenta diversos factores, como son:

Comparación de resultados con los obtenidos mediante un procedimiento de enseñanza tradicional.

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Calcular el tiempo total de trabajo que necesita invertir el estudiante para superar la asignatura.

Calcular el tiempo de profesor necesario para la puesta en práctica del procedimiento propuesto.

Establecer los mecanismos de realimentación con los estudiantes para poder corregir el método durante su desarrollo.

B.- La esencia del método. Se han reducido las exposiciones magistrales a un 25 % del tiempo presencial total, dejando el resto del tiempo de clase para actividades. Las clases magistrales se imparten por un único profesor en sesiones de dos horas (dos periodos de 50 minutos separados por un descanso de 10 minutos). El profesor es el mismo en los dos grupos de docencia experimental y coincide con el responsable de toda la docencia en el grupo de referencia.

Se divide a los estudiantes en grupos de trabajo de tres personas, estables durante todo el curso, para la realización de las actividades propuestas en clase.

La materia se ha dividido en 7 unidades didácticas. Para cada unidad se programa detalladamente las tareas que el estudiante debe hacer dentro y fuera de la clase. Cada unidad lleva aparejada un sistema de evaluación con una parte individual (50 %) y una parte de grupo (50 %). Esta programación se entrega a los estudiantes al principio de cada unidad.

Para las actividades de clase se utilizan diferentes técnicas:

Resolución de cuestionarios de preguntas tipo test o cortas (individualmente, en grupo o de forma cooperativa con el procedimiento del Puzzle).

Figura 3. Estudiantes del Instituto IES Pignatelli en el transcurso de los ensayos electromagnéticos realizados durante la Semana de la Ciencia y Tecnología 2003 del 08 al 14 de Noviembre.

Figura 2. El profesor Antonio Usón mostrando a los alumnos de 2º de Bachillerato y al público asistente los diferentes prototipos de levitación magnética desarrollados. Fotografía tomada en el laboratorio de Electricidad y Magnetismo de la EUITIZ.

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Resolución de problemas paso a paso.

Resolución de problemas de forma cooperativa mediante el procedimiento del Puzzle, (una explicación más detallada de estas técnicas puede encontrarse en el anexo “detalles del procedimiento”).

Para poder comparar los resultados académicos conseguidos se mantiene un grupo de referencia (de los tres de la asignatura) con un procedimiento de enseñanza tradicional, basada en clases magistrales, aplicando el nuevo procedimiento a los otros dos. Los tres grupos se someterán a un examen común; éste supondrá el 80% de la nota para el grupo de referencia y un porcentaje menor para el resto de los grupos.

El sistema de evaluación es como sigue:

Las actividades de clase suponen el 40 % de la nota final de la asignatura.

Otro 20 % de la nota se obtiene mediante resolución de test individuales, comunes con el grupo de referencia.

El 40 % restante es un examen común con el grupo de referencia.

C.- Los recursos utilizados En primer lugar indicar que una implementación como la propuesta aquí no podría haberse llevado a cabo sin la experiencia y los recursos desarrollados progresivamente en los diez años anteriores y sin la colaboración de varios profesores y estudiantes.

En este apartado enumeramos los recursos más importantes de los que ha podido disponer el estudiante para el aprendizaje de la materia. Puede encontrarse una muestra en la página web www.unizar.es/icee04, y verse más detalles en los anexos de esta memoria.

Curso de autoaprendizaje.

Programa detallado con guía de estudio y sugerencias bibliográficas.

Adaptación de problemas aplicados al nivel del curso (más de 30 problemas aplicados).

Colección de ejercicios propuestos.

Colección de 22 demostraciones para realizar en la clase.

Material multimedia para uso en exposiciones de clase.

Cronogramas detallados de las tareas a realizar dentro y fuera del aula.

Colección de test para el autoaprendizaje (se encuentran en el ADD, pedir acceso temporal).

Material para la ejecución de actividades en clase, detallada clase a clase.

D.- Los resultados conseguidos Los resultados obtenidos de la aplicación del procedimiento se refieren únicamente al primer cuatrimestre del presente curso académico 2006-2007, al no disponer en el

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momento de redactar la presente memoria de los resultados de la primera convocatoria. Pueden resumirse como sigue:

- Si nos atenemos al número de estudiantes que aprueban el examen común frente a los presentados obtenemos que en el grupo de referencia (método tradicional) aprueba un 46 % mientras que en los del nuevo procedimiento un 40 %. Los resultados son esencialmente comparables. Por tanto podría decirse que el nivel objetivo de conocimientos adquiridos por ambos procedimientos es similar, máxime porque la reducción en el porcentaje de aprobados en los estudiantes del nuevo procedimiento podría achacarse a que dado que se juegan un porcentaje menor de nota que los del grupo de referencia su preparación del examen será menor.

- Si añadimos la nota obtenida a partir de las actividades de clase en los grupos del nuevo procedimiento tenemos que el porcentaje de aprobados se eleva al 73 %. Resta por evaluar las nuevas habilidades adquiridas por los estudiantes sometidos a este nuevo procedimiento.

- Otro dato significativo es el porcentaje de presentados frente a inscritos: mientras que en el grupo de referencia se presentan al examen común un 51 %, en los grupos del nuevo procedimiento el porcentaje de presentados se eleva al 78 %.

- En cuanto a la asistencia a las últimas clases del cuatrimestre los números absolutos en el grupo de referencia y en los del nuevo procedimiento son comparables.

Pueden verse todos los detalles de estos resultados en [1].

E.- Valoración de las opiniones de los estudiantes. Se realizaron dos encuestas durante el primer periodo de desarrollo del procedimiento (cuya duración total son 15 semanas). En ellas se preguntaron cuestiones específicas sobre su satisfacción, su opinión respecto al propio aprendizaje, al aprovechamiento de las tareas encargadas, el tiempo de estudio dedicado, etc. La participación estuvo por encima del 75 % de los inscritos. Aquí presentamos un breve resumen, pudiendo verse una información más amplia y detallada en [1].

El grado de satisfacción fue bueno: el 80 % de los que participaron en la encuesta dijeron que su satisfacción era normal, buena o muy buena. En la primera encuesta

Figura 4. Prototipo de microbot rastreador, bautizado como Teseo financiado en la actual convocatoria de Innovación Docente de la Universidad de Zaragoza. Dicho prototipo ha sido construido por el alumno Daniel Aznar Miguel como proyecto final de carrera. Los robots rastreadores se caracterizan por seguir líneas -trayectorias- por lo que poseen una gran aplicación práctica en logística y gestión de almacenes automatizados.

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(realizada a las 6 semanas del comienzo del curso) los no repetidores eran más reacios al nuevo procedimiento, pero en la segunda encuesta (semana 11) ambos índices de satisfacción tienden a igualarse.

Más del 90 % de los repetidores consideraba en la primera encuesta que este procedimiento es equivalente o mejor que el convencional, mientras que entre los no repetidores solo opinaba así el 60 %. Los porcentajes se igualan hacia el 80 % en la segunda encuesta.

En la primera encuesta la mayoría de ambos colectivos dice que tiene que hacer un esfuerzo mayor con este procedimiento que con el convencional. En la segunda, el porcentaje de los que opina así se reduce al 40 %.

En cuanto al aprovechamiento del tiempo de clase, en la primera encuesta el 100% de los repetidores dice aprovechar mejor el tiempo, mientras que solo opina así el 70 % de los no repetidores. Los porcentajes convergen hacia el 90 % en la segunda encuesta.

Respecto al tiempo de estudio que realmente dedican, en la primera encuesta responden con una distribución centrada en el tiempo nominal, por lo que puede considerarse que el tiempo medio usado es el planificado, mientras que en la segunda encuesta los resultados parecen indicar que es necesario más tiempo que el planificado.

Respecto a las actividades programadas en clase, se deduce de las respuestas que los repetidores se adaptan mejor, ya que algunos las conocían del año anterior, reduciéndose los inconvenientes en la segunda encuesta respecto a la primera. De esto se deduce que los estudiantes requieren un periodo de adaptación al procedimiento.

Aunque durante la implantación hubo bastantes quejas, puede deducirse que globalmente la satisfacción es buena y el grado de comprensión también.

F.- Valoración del procedimiento ensayado. Ahora analizaremos los puntos fuertes y débiles identificados durante el desarrollo del método propuesto y daremos nuestra visión sobre sus posibilidades de generalización.

Figura 5. El motor eléctrico con rotor de lata de conservas fue también objeto de un proyecto final de carrera. El alumno Diego Ariza perfeccionó el diseño original, mejorando las prestaciones mecánicas, los aislamientos eléctricos y el aspecto exterior. La carcasa se puede abrir dejando al descubierto la estructura de bobinas y la lata de conservas que constituye el rotor.

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Puntos fuertes El procedimiento seguido ha permitido explicar la misma cantidad de conocimientos que el tradicional, basado en clases magistrales.

Los resultados objetivos evaluados son comparables, con los obtenidos con el procedimiento tradicional.

Se relaja el papel del profesor en cuanto a mantener el ambiente de silencio y orden necesario para impartir adecuadamente una clase magistral.

La mayor actividad de los estudiantes en clase (no obstante, las habilidades, destrezas y competencias adquiridas derivadas de ello están por evaluar).

Cuando existe un objetivo claro y concreto, p.e. resolver un conjunto de problemas, los procedimientos de aprendizaje cooperativo pueden ser mejores que los clásicos basados en la explicación por parte del profesor y el trabajo individual.

Puntos débiles Los alumnos tienen una mayor inseguridad al ver sus deficiencias en las sucesivas evaluaciones que se plantean en clase.

El método de aprendizaje cooperativo cuando se aplica al estudio de un conocimiento teórico, abstracto y difícil de entender, resulta arduo de poner en práctica. Los alumnos están inseguros. Las actividades tienden a resolverse de forma trivial. Si comparan con las clases magistrales típicas, piensan que están perdiendo mucho tiempo en clase y esfuerzo en casa para unos resultados mediocres. Se diluye el objetivo a conseguir en cuestiones genéricas.

El procedimiento es mucho más sensible a la dinámica del grupo y a aspectos psicológicos que frecuentemente sorprenden al profesor. Cualquier alteración en estos aspectos puede perjudicar notablemente los resultados.

Para ejecutar con la calidad necesaria un procedimiento de este tipo con muchos alumnos y varios grupos de docencia es necesario el concurso de varios profesores en la misma asignatura, lo que despersonaliza un tanto la relación con los estudiantes y complica bastante la organización. Un procedimiento de este tipo complica los horarios de los profesores más que uno tradicional sobre todo si deben encargarse también de otras asignaturas.

La sensación en el aula de los profesores implicados en este proyecto no ha sido buena. En las clases magistrales de teoría se ha notado un distanciamiento de los alumnos, posiblemente debido al pequeño peso en la evaluación final de las actividades relacionadas con la teoría. En la clases de problemas se observa una cierta desidia de los estudiantes (el aprovechamiento de las clases requiere ineludiblemente una actitud activa del alumno) y limitaciones en el procedimiento de aprendizaje cooperativo.

G.- Posibilidades de generalización. De los datos mostrados en este informe se deduce que es posible obtener resultados equivalentes a los obtenidos con el procedimiento convencional. En algunos aspectos se intuyen mejoras, pero en otros parece haber un cierto empeoramiento. En consecuencia, si este procedimiento es más acorde con los criterios de convergencia

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europea EEES puede ser utilizable. No obstante, falta más constatación experimental en el aula para asegurarse de que no sea peor que el procedimiento clásico.

Aunque la calidad de estos procedimientos aumenta al disminuir el número de estudiantes (lo que también ocurre en las clases magistrales), en este experimento se ha comprobado que es posible manejar grupos de 50 alumnos.

El tiempo de profesor necesario para la implantación del procedimiento aumenta en los primeros años de implantación, pero dados los ratios obtenidos no es de esperar una diferencia excesiva con el procedimiento tradicional.

Podría mejorarse la eficiencia del trabajo de los profesores si se concentrasen las clases magistrales de varios grupos de docencia en una sola sesión, aunque esto complicaría la generación de los horarios de clases. Estas clases son muy exigentes de preparación y requieren desplazamiento de abundante material al aula por lo que deberían tener apoyo de personal auxiliar para montar y desmontar los experimentos en la clase.

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III. El camino recorrido. Casi nada de lo anteriormente expuesto podría haberse alcanzado sin una extensa trayectoria docente en la misma materia, siguiendo una línea constante de innovación. Por ello procede ahora hacer un breve repaso de la trayectoria del grupo.

Como se ha comentado al principio, algunos de los integrantes del mismo llevamos más de quince años con la responsabilidad de impartir docencia en un curso básico de electromagnetismo para ingenieros.

Tras cinco años de aprendizaje y familiarización con el encargo docente recibido estuvimos en condiciones de iniciar innovaciones en prácticamente todos los ámbitos del proceso de enseñanza aprendizaje: desde una reestructuración de la materia, pasando por la renovación de los problemas propuestos, haciendo un gran esfuerzo en la adaptación de problemas prácticos al contexto docente de la materia, continuando con una actualización y enfoque de la bibliografía, siguiendo con el desarrollo de guías de estudio, la construcción y adquisición de experimentos para ilustrar las clases de teoría, y terminando por la generación de abundante material multimedia tanto para la utilización por parte de los profesores en clase como de los estudiantes para su autoaprendizaje. Por fin, en los últimos dos años hemos hecho un cambio muy importante en la metodología docente pasando de un método centrado en las clases magistrales a otro centrado en el aprendizaje activo y cooperativo, sin perder la perspectiva de una comparación entre ambos procedimientos.

Figura 6. Horno de inducción de canal abierto realizado como proyecto fin de carrera. Ha permitido verificar experimentalmente los cálculos teóricos realizados y supone una herramienta docente importante para ilustrar tanto los fenómenos de inducción magnética como las pérdidas de energía por efecto Joule.

Figura 7. Detalle del canal del horno de inducción en funcionamiento. Se observa el color anaranjado del acero como consecuencia de la alta temperatura alcanzada.

Así nuestras primeras publicaciones docentes se remontan al año 2000 donde se describen dos adaptaciones de cuestiones prácticas a la materia a tratar. Así en [2] se expone como explicar

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en un curso básico el principio de funcionamiento de los hornos de microondas, en [3] se desarrolla un método para la exposición docente de los conceptos de calibración, trazabilidad metrológica e intercomparación y en [4] [5] cómo adaptar conceptos prácticos, tan específicos de la ingeniería eléctrica, como son las tensiones de paso y contacto a un problema del nivel adecuado al curso que nos ocupa. En los cursos siguientes se han hecho muchas adaptaciones de problemas prácticos, disponiéndose en la actualidad de una colección de más de 30 problemas aplicados, que han supuesto un gran esfuerzo de realización y que son una contribución importante a la mejora de la asignatura [6].

Otra línea de acción han sido las propuestas docentes sacadas de nuestra línea de investigación, que se centra el la modelización de sistemas electromagnéticos utilizando el método de elementos finitos. Así hemos modelizado algunos problemas típicos en el estudio de la asignatura como los efectos de borde en condensadores con diversas geometrías [7], o el estudio de la distribución de corriente eléctrica en piezas de diferentes formas [8]. Estos estudios han generado materiales para su utilización en clase y para su incorporación en el curso de autoaprendizaje que se describirá después.

Un aspecto al que hemos dedicado un importante esfuerzo ha sido en la reintroducción de los experimentos de cátedra para apoyar las explicaciones de clase. Está práctica bastante común en cursos básicos de física en países anglosajones, está en la actualidad prácticamente abandonada en España (hasta lo que sabemos). Los trabajos realizados hasta 2003 se reseñan extensamente en [9], aunque hemos seguido ampliando la colección de experimentos [10] hasta disponer en la actualidad de más de 20 experimentos para realizar en clase.

Uno de los experimentos de mayor relevancia, ha sido la construcción por parte de los estudiantes Aitor Larrén Arconada y Pedro Lambea Antón, durante el curso 2002-2003 de una máquina de van de Graaf de 1,2 metros. La máquina fue presentada en una comunicación a un congreso de innovación docente por parte de los propios estudiantes al amparo de un Proyecto de Innovación Docente de esta universidad donde recibieron abundantes felicitaciones [11]. Después se utilizó en las sesiones de Aperta_03 y ha sido exhibida varias veces en la feria de muestras de la ciudad y otros eventos con gran éxito de público.

Figura 8. Demostración de la ley de inducción de Faraday. Si a una bobina de sección circular, se acerca un imán, por ejemplo, la aguja se desvía hacia la derecha; si el imán se aleja, la aguja se desvía hacia la izquierda. También se observa que la aguja se desvía un ángulo mayor cuanto mayor es la velocidad con que se acerca o se aleja el imán.

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Otros trabajos reseñables en el aspecto de los prototipos de demostración y que se realizaron como proyectos final de carrera son:

- el realizado por el estudiante Ángel Sanz del Río que consistió en un prototipo de horno de canal [12], que se han utilizado en demostraciones a los estudiantes en el laboratorio, junto con el convertidor de potencia de 5kVA que puede alimentarlo a frecuencia variable desarrollado por el alumno Javier Navarrete.

- los llevados a cabo por los alumnos Ángel Gálvez y Miguel Lejárraga que estudiaron el reciclado de pequeños motores -ventilador y alternador de automóvil- y su reconversión a aerogeneradores de bajo coste [13].

- el realizado por los estudiantes Diego Ariza y Pascual Dieste, consistente en la realización de un motor trifásico de inducción empleando como rotor una lata de conservas junto con una fuente electrónica de alimentación.

Figura 9. El profesor Dr. Jesús Letosa durante la demostración práctica sobre superconductividad realizada en el laboratorio de Electricidad.

Figura 11. Pequeño imán levitando sobre pastilla semiconductora bajo la influencia del nitrógeno líquido, (efecto Meissner). Ensayo realizado en el laboratorio de Electricidad de la EUITIZ.

Figura 10. Verificación del efecto Meissner durante la demostración práctica sobre superconductividad.

Figura 12. Comprobación de la medida de resistencia en un material superconductor por encima y debajo de la temperatura crítica. Se observó la reducción a cero en la resistencia en probetas superconductoras al descender su temperatura por debajo de la temperatura crítica

Respecto a la repercusión de trabajos procedentes de las actividades de innovación docente en experiencias de cátedra para el apoyo de las clases magistrales, son destacables las siguientes contribuciones:

- la realización de una fuente portátil regulable de alta tensión mediante una MAT de tubo de rayos catódicos, construida por el estudiante (y actualmente maestro de taller del departamento) Carlos Millán,

- demostración de la levitación magnética mediante el experimento del salto del anillo, construido por el estudiante Ángel Ballonga, y

- construcción de varias demostraciones relacionadas con el fenómeno de la superconductividad. Uno de ellos, cuyo material superconductor fue donado por el ICMA (gracias a las gestiones del profesor Mario Mora) ha sido posteriormente mejorado por el profesor del departamento Miguel Samplón, quien añadió un sistema de adquisición de datos, capaz de mostrar en tiempo real la variación de magnitudes como la temperatura y resistencia eléctrica.

También se ha puesto mucho énfasis en los últimos años en el desarrollo de materiales multimedia para incluir en el Anillo Digital Docente (ADD) como materiales para la asignatura. Entre todos los materiales desarrollados cabe destacar el curso de autoaprendizaje de la asignatura. Un material multimedia concebido inicialmente para utilizar en clase pero que finalmente puede ser utilizado por los estudiantes para su propio estudio [14]. También es especialmente reseñable la colección de ejercicios introducida en el ADD con más de 200 preguntas tipo test que pueden usarse como recursos de autoaprendizaje. Por lo demás, decir que el conjunto de materiales a disposición de los estudiantes en muy amplio y se muestra en la página en www.unizar.es\icee04.

Una revisión detallada de todo lo realizado hasta 2004 puede encontrarse en la publicación presentada al Congreso Internacional de Educación para la Ingeniería, ICEE-04 (International Conference on Engineering Education) [15].

Figura 13. Detalle de una bobina levitando sobre una placa de aluminio. La explicación a este fenómeno reside en las corrientes de Foucault que se inducen en la lámina no magnética debido a la variación de flujo magnético que sobre ella produce la bobina.

Figura 14. Prototipo de sistema de propulsión magneto-hidrodinámica. En la ilustración se pueden observan las burbujas de hidrógeno a la salida del tubo, causadas por la disociación del agua.

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En los dos últimos años hemos puesto el acento en comparar el procedimiento tradicional, basado en clases magistrales, con nuevos procedimientos basados en el aprendizaje activo y cooperativo. Éste proyecto es el que llevamos a cabo en la actualidad y que se ha presentado en esta memoria. El planteamiento detallado y los resultados obtenidos hasta el momento se explican en [16].

Figura 15. Demostración pública de losfenómenos electromagnéticos durante las jornadasAPERTA’03 del 25 al 29 de Septiembre 2003.Fotografía tomada junto al paraninfo de laUniversidad.

Figura 16. Abundante público junto a la carpa dela EUITIZ en la Gran Vía zaragozana durante eltranscurso de una demostración electrostática conel generador de Van de Graaff.

Figura 17. Público en el transcurso de los ensayoselectrostáticos realizados en el stand de la EUITIZen la Feria de muestras de Zaragoza del 07 al 12de Octubre.

Figura 18. El Director General de Industria y de lapequeña y mediana Empresa del gobiernoaragonés, D. Carlos Javier Navarro Espadas, juntocon el generador desarrollado. Fotografía tomadaen el acto de inauguración de la Feria de muestras,Octubre’03.

IV. Repercusión de las innovaciones realizadas En este apartado resumimos algunas de las actividades de divulgación relacionadas con las innovaciones realizadas. Se excluyen de este apartado las publicaciones académicas que ya han sido descritas en los apartados anteriores.

Hemos participado en todas las convocatorias de innovación docente propuestas por esta universidad, desde la primera en el curso 2001-2002. Las ayudas recibidas nos han permitido la realización de buena parte de los prototipos para la enseñanza que se han citado anteriormente, la adquisición de otros y la presentación de las comunicaciones docentes reseñadas.

Estos trabajos han dado lugar a algunas contribuciones en distintos medios. Así en 2003 se utilizó la máquina de van de Graff en la jornada de puertas abiertas que la Universidad organizó en la Gran Vía zaragozana, junto al Paraninfo de la Universidad, con gran éxito de público [17]. En ambos casos la fluencia de público que se acerco para contemplar y disfrutar con los experimentos electrostáticos realizados justifica el esfuerzo efectuado por sus autores y estimulan la continuación de acciones del tipo mostrado en esta convocatoria. Esta máquina también se ha expuesto en la feria de muestras de la ciudad durante varios años [18], ha sido prestada a la empresa spin-off ESCIENCIA [19] y requerida en varias demostraciones para alumnos de institutos de enseñanza secundaria IES Pignatelli y de colegios de enseñanza primaria. También se han empleado en jornadas dedicadas a niños de altas capacidades enviados por la asociación de psicopedagogía de Aragón [20].

Referencias [1]. Mur, J.; Artal, J.S.;Usón, A.; Letosa, J.; “Experimento de aprendizaje activo y cooperativo en un curso básico de electromagnetismo para ingenieros técnicos”, 15 CUIEET, Valladolid, España, Julio 2007. Disponible en www.unizar.es/icee04. [2]. Letosa Fleta J., Usón Sardaña A., “Una introducción al calentamiento de dieléctricos mediante campos eléctricos de alta frecuencia”, pp. 129-139, VIII Congreso de Innovación Educativa en Enseñanzas Técnicas, septiembre de 2000, ISBN 84-7585-402-8. [3]. Samplón M., Artal J.S."Exposición docente de los conceptos de calibración, trazabilidad metrológica e intercomparación". CIDUI´02, II Congreso Internacional. Docencia Universitaria e Innovación, Tarragona, Septiembre 2002, ISBN 84-88795-63-7. [4]. Letosa J., Usón A., Abad P., “Comprobación experimental en el laboratorio del fenómeno de la Tensión de Paso.” CIDUI´02, II Congreso Internacional. Docencia Universitaria e Innovación, Tarragona, Septiembre 2002, ISBN 84-88795-63-7. [5]. Usón Sardaña A., Letosa Fleta J., “Tensiones de paso y de contacto en un curso básico de electromagnetismo”, pp. 217-228, VIII Congreso de Innovación Educativa en Enseñanzas Técnicas, septiembre de 2000., ISBN 84-7585-402-8. [6]. Véase una muestra de los ejercicios aplicados desarrollados en www.unizar.es\icee04. [7]. Artal J.S., Letosa J., Usón A., Samplón M., Arcega F.J. “Potencial y Campo Eléctrico. Concepto, análisis y simulación en un entorno didáctico.” CIEET´02, X Congreso de Innovación Educativa en Enseñanzas Técnicas, Valencia, Julio 2002. ISBN 84-9705-207-2. [8]. Mur J., Artal J.S., Letosa J., Usón A. and Samplón M.; “Finite elements software for electromagnetics applied to electrical engineering training”; ICEE’03 International Conference on Engineering Education; Valencia, July 2003. ISBN 84-600-9918-0. [9]. Usón A., Artal J.S., Mur J., Letosa J. y Samplón M.; “Incorporación de experimentos en las clases teóricas de electromagnetismo”; CIEET´03, XI Congreso de Innovación Educativa en las Enseñanzas Técnicas; Vilanova i la Geltrú (Barcelona); julio 2003. ISBN 84-688-2216-7.

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[10]. Millán C., Usón A., Artal J.S., Mur J., Letosa J.; “Tres experimentos de levitación para su realización en clases de Electricidad y Magnetismo”; CIEET´04, XII Congreso de Innovación Educativa en las Enseñanzas Técnicas; Barcelona; julio 2004. ISBN 84-688-6912-0. [11]. Lambea P., Larrén A., Artal S., Mur J., Usón A., Letosa J.; “Una experiencia de Innovación Docente en la enseñanza del Electromagnetismo”; CIEET´03, XI Congreso de Innovación Educativa en las Enseñanzas Técnicas; Vilanova i la Geltrú (Barcelona); julio 2003. ISBN 84-688-2216-7. [12]. Sanz A., Letosa J., Artal J.S., Arcega F.J., Samplón M. y Usón A. “Simulación por el método de elementos finitos y verificación experimental de un pequeño horno de canal abierto”; RGIIE’03, XIII Reunión de Grupos de Investigación en Ingeniería Eléctrica; Vigo, Abril 2003. ISBN 84-607-6769-8. [13]. Gálvez A., Lejárraga M., Artal J.S. and Usón A. “Recycling of small electrical machines and its applications for low cost wind turbines.”; ICREPQ03, International Conference on Renewable Energy and Power Quality; Vigo (Spain), Abril 2003. ISBN 84-607-6769-8. [14]. Puede verse una muestra en en www.unizar.es\icee04. [15]. J. Letosa, A. Usón, J. Mur, J. S. Artal, M. Samplón, “Teaching Electromagnetism in electrical engineering curriculum: New methods and new trends”, International Conference on Engineering Education, ICEE-04, CD of proceedings of ICEE-04, Gainesville, Florida, October 2004. [16]. Letosa, J., Usón A., Mur J., Artal J.S. " Ensayo de una metodología activa, para mejorar la eficiencia en el aprendizaje de un curso básico de Electricidad y Magnetismo para estudiantes de Ingeniería Técnica.", I Jornadas de Innovación Docente de la Universidad de Zaragoza, Zaragoza, noviembre de 2006. Disponible en www.unizar.es/icee04. [17]. Presentación del generador de van de Graaff en el stand de la Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Industrial de Zaragoza durante las jornadas de APERTA-03. “La universidad en la calle” del 25 al 29 de septiembre de 2003. [18]. Presentación del generador de van de Graaff en el stand de la Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Industrial de Zaragoza en la feria de muestras de Zaragoza, del 07 al 12 de octubre 2003. [19]. Puede verse un vídeo de la empresa ESCIENCIA para el stand de Red eléctrica Española en la que aparece la máquina en http://www.youtube.com/watch?v=d2Tc4cgbjcg. [20]. Participación en la Semana de la Ciencia y la Tecnología del 8 al 14 de noviembre de 2003, donde se realizaron varias demostraciones de los prototipos desarrollados a alumnos de secundaria, institutos y público en general, www.aragoninvestiga.org. IES Pignatelli, Asociación de Altas Capacidades,...