En el presente documento se analiza el plan docente de la asignatura de Mecatrónica y Robótica (MyR) del Grado de Ingeniería Electrónica de Telecomunicación (GEET) de la Universitat de Barcelona (UB). Específicamente, se analiza el plan docente correspondiente al curso académico 2017-2018. El plan docente analizado, y evidencia principal en la que se basa este análisis, está disponible para su consulta aquí. Puesto que la asignatura no dispone de programa, este no se analiza.

Introducción

La asignatura de MyR es de 3 créditos y está emplazada en el segundo semestre del cuarto año del GEET. El equipo docente encargado de impartir la asignatura está formado por tres profesores: el Dr. Manel Puig Vidal, el Dr. Daniel Romero Pérez y Albert Álvarez Carulla (autor del documento). El Dr. Puig se encarga de la coordinación de la asignatura, mientras que el Dr. Romero y el autor se encargan de impartir tanto la parte teórica como la práctica de la misma. El Dr. Romero se encarga de impartir la teoría del segundo bloque temático de la asignatura que consiste en la programación de autómatas mediante PLCs [1]. Por otro lado, el autor se encarga de impartir la teoría del primer bloque temático donde se imparte la teoría de control de sistemas [2]. Las sesiones de laboratorio son supervisadas por ambos profesores.

En cuanto al número de alumnos en la asignatura, este no suele ser mayor de 10 alumnos. Ello es debido a dos motivos:

  • La asignatura es una optativa de cuarto. Los alumnos, bajos en número en cuarto, se disgregan entre múltiples optativas disponibles en función de la especialización que desean realizar en su carrera.
  • No se pueden aceptar más de 10 alumnos debido a los recursos de los que dispone la facultad para realizar la asignatura. Las prácticas de MyR están basadas en el control de plantas [3] cuyo coste es muy elevado. Se disponen de 5 plantas para las prácticas.

El documento está organizado del siguiente modo. Primeramente, se ha introducido la asignatura, su contexto y su emplazamiento dentro del grado. En el siguiente apartado, se analiza el plan docente de la asignatura identificando sus puntos fuertes y aquellos que requieren de mejora. A continuación, se proponen lo criterios a tener en cuenta para mejorarlo. Finalmente, se analiza cuál ha sido el proceder del equipo docente a la hora de elaborar el plan docente analizado.

Análisis del plan docente

El analisis está estructurado siguiendo los componentes propuestos en [4]: datos generales de la asignatura, objetivos de la asignatura, metodología, evaluación, temas o bloques de contenido, recomendaciones y fuentes de información. Cada componente es analizado tanto individualmente como en relación al resto de componentes del plan docente.

Datos generales de la asignatura

Este componente recoge las características principales de la asignatura. De ellas, en el documento del plan docente aparece el nombre de la asignatura, su código, créditos de la asignatura, curso académico al que corresponde, el nombre del coordinador, el departamento y si se trata de una asignatura con programa único o no.

Información que no aparece en el documento del plan docente de este componente y que sí se recomienda indicar en [4] es el nombre de la titulación a la que pertenece la asignatura, el tipo de asignatura (troncal o optativa) y la extensión de la impartición (trimestral, semestral o anual). A lo mejor no pasa de un ligero defecto de formato, imposibilidad técnica o descuido, pero es una información básica sobre la asignatura que debería aparecer y no lo hace.

Un aspecto importante que aparece en este componente es que la asignatura dispone de un programa único. El limitado número de alumnos de la asignatura (máximo 10) hace que un único grupo sea la agrupación de la asignatura. Aún así, actualmente, este programa único, que debería ser fruto de la colaboración de los diferentes miembros del equipo docente, no existe. Pese a su no obligatoriedad, elaborar y disponer de un programa “fuerza” el trabajo colaborativo entre los miembros del equipo docente haciendo que todos conozcan en detalle qué hace el resto del equipo. No como sucede actualmente donde cada profesor imparte su bloque de la asignatura de manera aislada o mínimamente interrelacionada con el resto de los bloques a modo de “píldoras” temáticas.

Finalmente, otra información que debería aparecer y no está es la relativa a los datos específicos de cada grupo. Puesto que hay un único grupo, hay información que no es necesaria, como su denominación. Pero si que hay otra como, por ejemplo, el idioma en la que se imparte la asignatura, que no aparece. Este ejemplo también sirve para hacer notar que el plan docente ha sido introducido únicamente en inglés. No es erróneo introducirlo en inglés, pero al no indicarse en el plan docente en qué lengua se imparte la asignatura (se imparte en castellano o catalán) puede dar lugar a confusión y dar a entender que la asignatura se imparte en inglés, cuando no es así.

Objetivos de la asignatura

Los objetivos indicados en el documento del plan docente están todos agrupados bajo los objetivos referidos a conocimientos. Antes de entrar a valorar cuales son los objetivos o como están formulados, cabe notar que leyéndolos se puede apreciar que no todos los objetivos indicados son referidos a conocimientos siendo algunos de ellos claramente referidos a habilidades. Por ello, sería necesario agrupar los objetivos de manera correcta según si son referidos a conocimientos, habilidades o actitudes. También hay que destacar que entre los objetivos no aparece ninguno referido a actitudes.

En cuanto a la formulación de los objetivos, a opinión del autor, estos resultan vagos y faltos de intención. Con los objetivos indicados, el alumno que accede al plan docente no puede concebir una idea de qué se espera de él en la asignatura. Que el alumno sea capaz de identificar y entender qué se espera de él en la asignatura es vital para lograr mejorar las condiciones de situación E-A, siendo estas una importante dimensión dentro del aprendizaje [5]. Tal y como aparecen formulados, estos no orientan el aprendizaje del estudiante, lo cual, es su principal función [6]. Por ejemplo, todos los objetivos están formulados siguiendo la estructura “Aprender a…”, seguido con una descripción pobre o nula de qué se busca lograr en ese objetivo (a veces coincidiendo directamente con el nombre de un bloque temático).

Por último, los objetivos del plan docente no requieren un nivel de concreción o detalle tan elevado como el requieren los resultados de aprendizaje, pero aún así, los objetivos deben de estar alineados con el resto de los elementos del plan docente, principalmente: metodología y evaluación . En este caso, algunos objetivos están ligados a conceptos teóricos que no es posible evaluarlos únicamente con ejercicios, sesiones prácticas o con la observación del profesor de estas, que son los elementos de evaluación únicamente disponibles o fijados actualmente.

Metodología

La metodología consiste en realizar clases expositivas en combinación con la realización de ejemplos y ejercicios en clase. Esto se realiza durante la primera hora de la asignatura. En la dos horas siguientes se realiza una sesión de prácticas donde se implementan los algoritmos de control vistos de manera teórica en clase.

La asignatura sigue una metodología clásica o poco innovadora. Sin que ello tenga que ser un inconveniente o debilidad, sí que tiene un impacto en el nivel de motivación del alumno. También, de la retroacción recibida del alumno, la planificación a la que está sujeta esta metodología ocasiona que los contenidos vistos en teoría no vayan de la mano con los utilizados en las sesiones prácticas y estos se encuentren desfasados entre sí. Ello dificulta el entendimiento de qué se está haciendo en las sesiones prácticas.

A su vez, la metodología propuesta no logra que se trabajen las competencias indicadas en el plan docente. No es posible trabajar la competencia de trabajo en equipo multidisciplinar si no puedes crear grupos de trabajo formados por miembros de distintas disciplinas.

Evaluación

La evaluación está definida en dos modalidades: continua y única.

A mi entender, no es tal la diferencia entre ambas modalidades siendo la única diferencia entre ambas el peso otorgado a diferentes elementos evaluadores. Una evaluación continua puede tener una valoración de pesos de diferentes elementos igual a una única. En cambio, una evaluación continua lo que sí ofrece es una modalidad de evaluación en el que el alumno es evaluado o se auto-evalúa a lo largo de la asignatura para lograr una mejora continua y detectar conceptos que no se hayan entendido, habilidades no aprendidas, etc., y poder ofrecer una atención más personalizada e inclusiva al alumnado. Esto no lo refleja el plan docente.

De hecho, al que opta por la evaluación única, solo se le tiene en cuenta la evaluación de un examen final. Pese a que realizar las prácticas de laboratorio sigue siendo obligatorio, esta modalidad deja sin reflejo en la evaluación final el desempeño del alumno en la consecución de algunas de las competencias que se supone que deben de trabajar en la asignatura según indica su plan docente.

Temas o bloques temáticos

Durante la asignatura, dos son los grandes bloques temáticos que se tratan: control clásico y control moderno. Estos solo aparecen como un único bloque en este apartado. Ello puede llevar a confusión al alumno. El resto de bloques indicados se trabajan en el laboratorio como ejemplos prácticos de la teoría vista en los bloques de control clásico y moderno. Jerárquicamente, deberían de aparecer como sub-bloques.

Más importante aún es que, con la mejor de las intenciones, en el mismo año del plan docente que se está analizando, se ha aprovechado la oportunidad de la incorporación del profesor Dr. Daniel Romero, un experto en ámbito de los PLCs, para cambiar los contenidos de media asignatura. Esto no ha sido reflejado en el plan docente. Lo que se ha hecho realmente es hacer un primer bloque que contiene control clásico (dejando de lado el moderno) y un segundo bloque para PLCs. No hace falta decir la incorrección que ello supone y la necesidad urgente de modificar el plan docente para que este refleje los contenidos que realmente se verán en clase.

Recomendaciones

Estas no existen pese a que sería recomendable, valga la redundancia, incorporarlas al plan docente. Hay, principalmente, habilidades aprendidas en otras asignaturas del plan de estudios del grado que necesitan saberse para poder llevar a cabo la asignatura. Por ejemplo, saber programar microcontroladores en C/C++ (trabajado en la asignatura “Sistemes Digitals i Estructura de Processadors”) y LabVIEW (trabajado en la asignatura “Electrònica de potència i control”).

Fuentes de información

El plan docente ofrece fuentes de información de calidad disponibles en la biblioteca de la Facultad. El número de fuentes también es adecuado.

Criterios propuestos para la elaboración o mejora del plan docente

De los puntos débiles identificados, se ofrecerá e implementaran mejoras los cuatro más prioritarios: la definición de los contenidos vistos en la asignatura, la planificación de las sesiones prácticas (para evitar el desfase con las clases teóricas), la evaluación y el trabajo de la competencia ligada al trabajo en equipos multidisciplinares.

El primer punto tiene más a ver con la redacción del plan docente y no tanto con el plan docente en sí. El nuevo plan docente debe de reflejar los contenidos que realmente se hacen clase. Los contenidos serán:

  • Introducción a la Mecatrónica y Sistemas Robóticos: Visión global sobre qué es y en qué consiste la mecatrónica y la robótica. Se muestra una breve evolución histórica así como ejemplos típicos de sistemas mecatrónicos/robóticos y sus clasificaciones. También se muestran ejemplos de retos y tendencias actuales dentro del ámbito.
  • Control de Sistemas: En este bloque se estudia la teoría de control de sistemas siguiendo el proceso de modelización de la planta, análisis de estabilidad y controlabilidad de esta, y diseño de controladores tipo P, PD, PI y PID (viendo ventajas e inconvenientes de cada uno de ellos) que cumplan con los requerimientos establecidos sobre las respuestas transitoria y estacionaria del sistema.
  • Controladores Lógicos Programables (PLCs): En este bloque se estudia el concepto de automatización industrial y la estructura general de un sistema automatizado. Identificación de elementos que intervienen en un proceso automatizado, como dispositivos de comando, capturadores y actuadores. Selección y conexión de los periféricos que intervienen en un proceso automatizado. Diseño y programación de proceso industriales automatizados.

En cuanto a la planificación de las sesiones prácticas, se ha aprovechado la incorporación de prácticas en equipos multidisciplinares para realizar los primeros días de prácticas sesiones en la que se enseña a manejar las herramientas de colaboración (control de versiones GIT y plataforma de desarrollo colaborativo GitHUB). Para aprender a utilizar las herramientas no es necesario ver ningún concepto previo en clase de teoría. De este modo, logramos que la clase de teoría avance antes de que se inicien las prácticas en las que se utilizan los conceptos pertinentes.

La evaluación se ha modificado para reflejar en todas las modalidades (continua y única) el desempeño del alumno en la consecución de las competencias indicadas en el plan docente. Una primera propuesta fue enviada para su aprobación y entonces el jefe de estudios del Grado de Ingeniería Electrónica de Telecomunicación, el Dr. Óscar Ruíz, nos hizo saber que, por normativa, ningún elemento evaluador puede tener un peso superior al 60% [7]. Se modificó la evaluación para atender este requerimiento.

Por último, una de las competencias que aparece en el plan docente hace referencia al trabajo en equipos multidisciplinares. Esta no se trabaja realmente así que existen dos alternativas: o se elimina la competencia del plan docente o se añaden actividades que la trabajen y elementos de evaluación de su consecución. Esta segunda opción constituye mi propuesta de innovación docente que consiste en hacer trabajar en un proyecto conjunto alumnos del Grado de Ingeniería Informática de la Facultad de Matemáticas y alumnos del Grado de Ingeniería Electrónica de Telecomunicación de la Facultad de Física. El proyecto tiene una sesión final donde los diferentes robots de los diferentes equipos multidisciplinares compiten para lograr una serie objetivos en un taller de exposición durante la celebración de la Semana de la Ciencia en el edificio histórico de la UB. Aquí podéis encontrar todos los detalles sobre proyecto de innovación docente.

Papel del equipo docente

En este caso, tras exponer al coordinador Dr. Manel Puig Vidal mi participación en el máster de docencia y mi análisis del plan docente, este me ofreció la posibilidad de proponer un nuevo plan docente corrigiendo las debilidades de mayor prioridad (como la adecuación de los contenidos indicados en el plan docente a los contenidos vistos realmente en clase o proponer una evaluación coherente con las competencias que se trabajan en la asignatura) y adecuándolo para darle cabida a mi propuesta de innovación docente (el cual está ligado al trabajo de la competencia sobre el trabajo en equipos multidisciplinares).

Una vez presentada la propuesta, todos los miembros del equipo docente de la asignatura dieron su visión sobre la propuesta e integramos en el nuevo plan docente los cambios convenidos entre todos los profesores.

Referencias

  • [1] E. Mandado Pérez, Autómatas programables : entorno y aplicaciones. Thomson-Paraninfo, 2006.
  • [2] K. Ogata, Ingeniería de control moderna. Madrid: Pearson Educación, 2010.
  • [3] S. Kahne, «Feedback control of dynamic systems. Gene F. Franklin, J. David Powell and Abbas Emami-Naeini», Automatica. 1987.
  • [4] A. Parcerisa Aran, «Pla docent: Planificar les assignatures en el marc de l’Espai Europeu d’Educació Superior», 2004.
  • [5] A. Tey, «Com aprenen els estudiants?» Màster en Docència Universitària per a Professorat Novell, Barcelona.
  • [6] J. A. Amador y E. González, «Docència, aprenentatge i comunicació». Màster en Docència Universitària per a Professorat Novell, Barcelona, 2017.
  • [7] «NORMATIVA REGULADORA DELS PLANS DOCENTS DE LES ASSIGNATURES I DE L’AVALUACIÓ I LA QUALIFICACIÓ DELS APRENENTATGES (Aprovada per Consell de Govern en data 8 de maig de 2012)».