Listado de buenas prácticas

Innovaciones en metodología docente y herramientas TIC para conseguir un aprendizaje significativo mediante evaluación continua

Premio Santander correspondiente al año 2008, concedido por la Cátedra Banco Santander de la Universidad de Zaragoza. Más información en https://catbs.unizar.es/articulos/premiados-2008

evaluación continua, TIC

Trabajo desarrolado por los profesores: José Antonio Turégano Romero, Carmen Velasco Callau, Tomás Gómez Martín y Amaya Martínez Gracia, del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Zaragoza.

Tras una primera etapa investigadora sobre materiales educativos utilizando las Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC) dentro del entorno de enseñanza se comprobó que, a pesar de la buena opinión que reflejaba el estudiantado sobre estos materiales, no constituyeron un estímulo suficiente para cambiar su actitud y métodos de trabajo, basados casi exclusivamente en una estrategia de aprendizaje memorístico centrada en la preparación de los exámenes.
Los intentos por cambiar esta situación sólo experimentaron mejoras poco relevantes hasta que, un nuevo enfoque consiguió una transformación radical del entorno de aprendizaje a partir de una nueva metodología docente basada en la evaluación continua y el fomento de un aprendizaje significativo mediante, entre otros, una distribución racional de esfuerzos a lo largo del curso. En consecuencia, se ha producido un cambio sustancial en las actitudes y metodologías del estudiantado que ha llevado a unos resultados muy satisfactorios en los índices de asistencia y participación en las clases, aprovechamiento de tutorías, etc., plasmados finalmente en una excelente mejora de los resultados académicos.
El diseño de esta innovadora metodología docente incluye dos herramientas informáticas muy sofisticadas desarrolladas por nuestro equipo de trabajo para optimizar los esfuerzos, la primera en los temas termodinámicos propios de las asignaturas de la experiencia y la segunda en las cuestiones evaluativas generales a todas las disciplinas, permitiendo la transferencia de este metodología a un amplio abanico de ramas de conocimiento.

José Antonio Turégano Romero

tgomez@unizar.es

Semipresencial

http://termograf.unizar.es

Zaragoza

Ingeniería

Asignaturas propedéuticas de la Termodinámica (Termodinámica Técnica e Ingeniería Térmica)

2007-08

Las TIC no sólo tienen que suponer un cambio respecto del entorno de enseñanza, sino que es fundamental conseguir asimismo una nueva estrategia de aprendizaje que provoque un cambio en la metodología de trabajo de los estudiantes, favoreciendo un modo de aprendizaje significativo frente al aprendizaje de tipo memorístico al que están habituados.

CONTEXTO Y ANTECEDENTES

La situación de partida en las asignaturas propedéuticas de la Termodinámica, objeto de la presente experiencia en el CPS (Termodinámica Técnica) y EUITI (Ingeniería Térmica), es aplicable a muchas otras asignaturas como se pudo constatar en las II Jornadas de Innovación Docente, TIC e Investigación Educativa organizadas por el ICE  [Ref.1], pudiendo resumirse en:

• Clases con muy baja participación y aprovechamiento, reduciéndose en su mayoría a una simple toma de apuntes, que provocan un declive progresivo de la asistencia pudiendo llegar a final del curso a una asistencia en torno al 25% de la matrícula.
• Distribución irracional del esfuerzo del estudiantado a lo largo del curso y centrado casi exclusivamente en la preparación intensiva de los exámenes, que se consideran como una "oportunidad" para aprobar en vez de una evaluación de los conocimientos adquiridos. En consecuencia el número de convocatorias por estudiante oscila entre 2 y 4, siendo la media en los exámenes inferior a cuatro puntos.
• Modelo de aprendizaje memorístico a corto plazo, enfocado directamente al examen. El resultado es que el estudiantado prepara los exámenes basándose en analogías (esto es COMO esto) y no en un aprendizaje significativo (esto es POR esto): a corto plazo le es rentable aunque pasados unos meses apenas recuerde nada de lo estudiado, consolidando su debilidad cara al futuro aprendizaje.
• Escasos resultados de materiales multimedia sofisticados realizados a lo largo de los años, incluyendo todo el temario de la asignatura mediante simulaciones, presentaciones en clase y prácticas de laboratorio virtual.

En cuanto a los tres primeros puntos, como se ha señalado antes, son extrapolables a muchas otras asignaturas de primer y segundo curso de Ingeniería, las cuales conforman la base del conocimiento que deben adquirir los estudiantes y que suelen registrar los índices más elevados de fracaso.
El cuarto punto merece una especial atención: las nuevas tecnologías pueden ayudar a mejorar la  situación general y, de hecho, constituyen nuestra principal motivación para desarrollar numerosos materiales educativos multimedia. Pero aunque la utilización de estos materiales tiene un efecto positivo en cuanto al interés promovido en los estudiantes que reconocen ampliamente una mejora en la comprensión de los conceptos y en la claridad, organización y amenidad de las exposiciones, sin embargo los resultados académicos no reflejan el efecto que se podría suponer correspondiente y sólo muestran mejoras poco relevantes en relación con el esfuerzo invertido en la preparación de estos materiales [Ref.2]. En otras palabras: los mencionados materiales multimedia permitieron mejorar notablemente el entorno de enseñanza pero modificaron muy poco las estrategias de aprendizaje.

OBJETIVOS

La anterior conclusión nos llevó a la convicción de que las TIC no sólo tienen que suponer un cambio respecto del entorno de enseñanza, sino que es fundamental conseguir asimismo una nueva estrategia de aprendizaje que, incidiendo en los puntos anteriormente señalados, provoque un cambio en la metodología de trabajo de los estudiantes, favoreciendo un modo de aprendizaje significativo frente al aprendizaje de tipo memorístico al que están habituados [Ref.3]. De esta forma se plantearon los siguientes objetivos:

• La incorporación de nuevas estrategias docentes para integrar los distintos escenarios del proceso de enseñanza-aprendizaje [Ref.4]. Con esta medida se persigue aumentar el nivel de practicidad con una metodología para la creación de prácticas y trabajos que, adaptándose al ritmo del curso y a las rigideces de calendario o de recursos, constituyen un todo natural armónico con el resto de actividades.
• Un planteamiento de evaluación continua que no suponga un esfuerzo excesivo ni al profesorado ni al alumnado [Ref.5], acomodado a un trabajo semanal del estudiante que es revisado y calificado con carácter inmediato. Se busca, así, estimular la actividad organizada y continuada del estudiante, fomentar un aprendizaje significativo mucho más eficaz y perdurable que el esfuerzo memorístico centrado en el examen final y,  al mismo tiempo, eliminar o reducir de modo apreciable el peso de este examen final y minimizar el grado de aleatoriedad de sus resultados (debido a nervios, "buena/mala suerte", etc.) que muchas veces no reflejan  los conocimientos adquiridos por el estudiantado. Esta evaluación continua, apoyada en la utilización de herramientas informáticas propias, supera con creces los bancos de cuestiones objetivas típicos y supone trabajar con pruebas equivalentes a los exámenes convencionales de la asignatura. Por otro lado, se incrementa el nivel de seguridad frente a copia con variantes del enunciado distintas para cada estudiante y los registros de fechas, tiempos y ordenador/es empleados en la resolución del ejercicios/s, a la vez que se fomenta el trabajo colaborativo al tener que resolver cada estudiante un enunciado distinto pero análogo al del resto de sus compañeros.
• Una transformación de la actitud del alumnado hacia la asignatura, traducido
  • en una asistencia a clase mucho más numerosa, continuada y útil,
  • en un mayor aprovechamiento de las tutorías y, como consecuencia,
  • en una mejora sustancial de los resultados académicos que, como se ha mencionado anteriormente, no se había conseguido con la introducción de las materiales multimedia.
• Una opción de aplicar esta experiencia a otras materias universitarias pues el modelo puesto a punto, basado en programas informáticos propios, permite su utilización en cualquier área de conocimiento que admita la implementación de una evaluación continua apoyada en las TIC.

HERRAMIENTAS T.I.C. ESPECÍFICAS

En cuanto al esfuerzo que el procedimiento supone, conviene destacar que esta evaluación continua sólo es posible cuando profesorado y estudiantado disponen de herramientas específicas de alta productividad orientada a un aprendizaje significativo (aplicaciones cognitivas) que incluyan funciones para el profesorado para la creación de pruebas convencionales de asignatura, no limitándose a pruebas objetivas como es el caso de los entornos tipo Moodle o WebCT, junto a otra herramienta que permita una creación y corrección de dichas pruebas convencionales conforme a las especificaciones descritas en los objetivos.

• Para un trabajo optimizado en la relación esfuerzo/aprendizaje: existen herramientas en muchas asignaturas propedéuticas de currícula diversos. No existiendo en las asignaturas de Termodinámica ha sido necesario construirlas, lo que ha supuesto el desarrollo de TermoGraf, un simulador termodinámico especialmente diseñado para utilizarse tanto en las clases teóricas y prácticas facilitando las exposiciones del profesor, como para el trabajo personal o en grupo del estudiante fomentando la comprensión de los conceptos mediante la visualización gráfica de los mismos y su manipulación en tiempo real. Hay que destacar que TermoGraf ha sido presentado en diversos Congresos con unas críticas muy favorables, dando lugar a su utilización en varias Universidades nacionales e internacionales. En consecuencia, a finales del pasado año se creó un proyecto OTRI de la UZ para intentar la comercialización de este software con costes mínimos y auto-financiar el mantenimiento de su desarrollo en el futuro.
• Para la creación y corrección de las pruebas conforme al planteamiento de evaluación continua, también ha sido necesario el desarrollo de otro programa, MultiEval, que permite la edición de enunciados con múltiples variantes, una inmediata corrección de las respuestas y su posterior análisis a través de tablas y gráficas de resultados, incluyendo la comprobación de las medidas de seguridad antes mencionadas.

En nuestra experiencia se ha incluido toda la funcionalidad de MultiEval dentro del programa TermoGraf por simplificar la tarea de profesorado y estudiantado. En el caso de otras asignaturas puede emplearse únicamente MultiEval o distribuirse conjuntamente con la/s herramienta/s específica/s del curso.

RESULTADOS

El primer bloque de resultados hace referencia a la transformación del modelo de aprendizaje y su actitud hacia la asignatura, existiendo elementos que permiten valorar este cambio:

• El primero a considerar es el nivel de seguimiento de la clase, teniendo una respuesta claramente positiva: se ha registrado en los cursos en que se ha seguido la experiencia una presencia continuada en torno al 85% a lo largo del curso (en etapas previas a la actuación disminuía paulatinamente hasta un 25% a final de curso) y una mejora en el nivel de atención y seguimiento, comprobado por las preguntas que hacen los estudiantes en clase (antes prácticamente ninguna) y por los que pueden responder a las preguntas del profesorado para comprobar el nivel de seguimiento y comprensión, resultando mucho menos incómodas como solía suceder y sólo en los primeros meses de curso.
• En cuanto a las tutorías, reflejan dos nuevas circunstancias: se aumenta el número de estudiantes que utiliza este servicio y se amplía su periodo de uso, que antes limitaban a unos días previos al examen.
• Esta nueva situación genera un efecto amplificador: la interacción colaborativa entre estudiantes. Así, entre clases se ha comprobado que discuten sobre aspectos de la asignatura, cosa que antes no sucedía pese a las notables mejoras introducidas en el entorno de enseñanza con los materiales multimedia.
• Por último, desde hace varios años realizamos un cuestionario al final del curso para valorar la impresión global de los alumnos respecto a la asignatura, la metodología docente y las herramientas utilizadas. Aún quejándose del esfuerzo que les supone llevar la asignatura al día para poder realizar satisfactoriamente la evaluación continua, la valoración general es muy satisfactoria, mostrando especial reconocimiento al estímulo que les supone este tipo de metodología y los materiales empleados para, por un lado, aprobar la asignatura y, por otro, aumentar su interés en esta rama del conocimiento.

Este cambio de actitud del estudiantado se une a los efectos del nuevo modelo de enseñanza a través de la evaluación continua, provocando una transformación radical de los resultados finales:

• En cuanto al seguimiento del proceso de aprendizaje a través del número de evaluaciones y participación del estudiante en las mismas, obviando las prácticas de laboratorio, en etapas anteriores a la experiencia sólo se realizaba la evaluación correspondiente a los exámenes finales, que representaba un porcentaje inferior al 50% de los estudiantes matriculados. La situación actual es muy distinta: a lo largo del curso se realizan en torno a 10 evaluaciones en las que participan algo más del 80% de los matriculados, porcentaje similar al de presentados al examen final.
• En cuanto a la calidad de las evaluaciones, la actual metodología evita las consecuencias de la situación previa, en la que el profesorado debía optar o por exámenes indiscriminados o utilizarlo para insistir en los conceptos considerados como fundamentales, si consideraba que el examen constituye una parte más del aprendizaje. Pero esto generaba técnicas negativas de preparación de los exámenes, sin duda impulsadas por la limitación en el tiempo de preparación: la materia de estudio se centraba, por parte de la mayoría de estudiantado, en aquellos contenidos que se identifican como más probables de aparecer en el examen. Además, excluida esa minoría con propia metodología y muy buenas aptitudes y actitudes, el resto olvidaba lo aprendido en unos pocos meses debido al carácter memorístico empleado en la preparación de las pruebas. Por el contrario, el trabajo continuado produce un aprendizaje significativo mucho más eficaz y perdurable. A diferencia de los otros muchos beneficios comprobados, no se ha podido constatar esta afirmación experimentalmente todavía por el escaso tiempo transcurrido con la experiencia, pero todos los indicios refuerzan la actual afirmación y por las dificultades inherentes a este tipo de investigación.
• El porcentaje de conceptos evaluados cuyo conocimiento se verificaba en los exámenes de la fase anterior buscaba comprobar el buen uso de los más importantes, insistiendo en un conjunto de conceptos necesariamente bajo por estar limitado a un único examen. En la nueva situación, por el contrario, se realizan unas 10 preguntas por problema que, constando cada evaluación de 5-7 ejercicios, harán un total de 500-700 preguntas a lo largo del curso y abarcarán reiteradamente todos los conceptos clave de la asignatura.
• Finalmente, los resultados académicos se ven influidos muy positivamente por estos aspectos. Aparte de incrementar la asistencia hasta un 85%, el número de aprobados en relación a los presentados pasa de un 40-50%  en las convocatorias de un curso, a un 80-90%, lo que significa un crecimiento respecto al total de la matrícula de más de un 400% en la convocatoria de junio haciendo casi innecesaria la de septiembre. Asimismo, las notas finales también reflejan estos cambios metodológicos pasando de una gaussiana centrada por debajo del aprobado, en torno a los 4 puntos de nota media, a otra centrada en torno a los 7 puntos, es decir, una nota media de notable, y todo ello con un nivel de conceptos exigidos equivalente al anterior a la experiencia.

Un análisis más exhaustivo de todos estos resultados se encuentra en los artículos referenciados al final de este apartado, especialmente en [Ref.1] y [Ref.4].

CONCLUSIONES

Toda experiencia que pretenda mejorar la docencia debe fijar entre sus objetivos básicos incrementar el nivel de aprendizaje y, consecuentemente, mejorar los resultados. En nuestro caso se ha comprobado que para que esta mejora se pueda calificar de satisfactoria, en el sentido de optimizar el esfuerzo invertido, no sirve únicamente con mejorar el entorno de enseñanza a través de las TIC sino que es necesario transformar radicalmente la estrategia de aprendizaje del alumnado el alumnado (práctica de actitudes, modos de trabajo, etc.) a un proceso de aprendizaje significativo con una distribución de esfuerzos continuada que estructure los conceptos a lo largo del curso.
Los frutos de esta innovadora estrategia docente se hacen palpables en un cambio de actitud y resultados académicos realmente magníficos, que han sido posibles gracias a la creación y uso de materiales TIC de alto rendimiento que, estando específicamente diseñados para esta experiencia, permiten su aplicación a muchas otras disciplinas del conocimiento.

ALGUNAS REFERENCIAS EN LA WEB SOBRE EL TRABAJO DE LOS AUTORES

MATERIALES

• TermoGraf: Simulador termodinámico
  Web del proyecto OTRI-TermoGraf: http://termograf.unizar.es
  Aplicación informática: http://termograf.unizar.es/archives/php/applet.php?lang=es
  Vídeo-tutoriales: http://termograf.unizar.es/docum/tutoriales.htm
• MultiEval: Herramienta para evaluación continua
  Aplicación informática: http://termograf.unizar.es/archives/applet_multieval.htm
• Lecciones teóricas para clases magistrales y auto-aprendizaje
  Tema 1: http://termograf.unizar.es/archives/temario/temas/tema01/tema_1_general.swf
  Tema 2: http://termograf.unizar.es/archives/temario/temas/tema02/eqter.swf

Resto en fase de transformación a Flash de los originales en Multimedia Director.

• Prácticas virtuales de laboratorio
  http://termograf.unizar.es/archives/examples/practicas/practicas.htm

ARTÍCULOS

• [1] "Resultados de una Experiencia de Innovación Docente en Termodinámica Técnica e Ingeniería Térmica", II Jornadas de Innovación Docente, TIC e Investigación Educativa, Zaragoza 2008.
  http://ice.unizar.es/uzinnova/jornadas/pdf/158.pdf
•  [2] "Un entorno de enseñanza-aprendizaje apoyado en las TIC", X Congreso de Innovación Educativa en las Enseñanzas Técnicas, Valencia 2002.
  http://termograf.unizar.es/archives/articles/CIEET_02_-_Un_entorno_de_ens-apr.pdf
• [3] "Expanding the Traditional Learning: New Methodologies for New Technologies", IADAT International Conference on Education, Barcelona 2006.
  http://termograf.unizar.es/archives/articles/IADAT_06_-_Expanding_the_Traditional_Learning.pdf
• [4] "Transforming the Learning Strategy: The Unification of Learning and Teaching Environments with the Enforcement of Continuous Evaluation", AACE World Conference on Educational Multimedia, Hypermedia and Telecommunications, Orlando 2006.
  http://termograf.unizar.es/archives/articles/EdMedia_06_-_Transforming_the_Learning_Strategy.pdf
• [5] "Diseño metodológico para evaluación continua", Proyecto de Adecuación de la universidad de Zaragoza al Espacio Europeo de Educación Superior, Zaragoza 2005
  http://www.unizar.es/eees/innovacion/originales/B/EUITI/B-21.pdf

Incorporar la evaluación continua a lo largo del curso no es una tarea sencilla. El análisis de las condiciones y dificultades a resolver con objeto, no sólo de transformar los métodos tradicionales de aprendizaje sino también de garantizar un aprendizaje significativo, puede resumirse en los siguientes puntos:

• Propuesta de un trabajo bien dosificado y racional en cuanto al esfuerzo demandado al estudiante y los contenidos establecidos para cada evaluación, inviable si el estudiantado no dispone de herramientas de alta productividad, como ha sido TermoGraf en nuestro caso, que optimicen el esfuerzo en el tiempo razonable exigible.
• Garantía de que la evaluación continua tiene carácter no sólo formativo sino también sumativo, implicando la dedicación de parte de los créditos ECTS a realimentar el proceso de aprendizaje con un refuerzo de los aspectos menos afianzados sin reducir significativamente los contenidos. Esto supone apoyarse en el autoaprendizaje y, en un caso de asignaturas técnicas como el nuestro, tener un diseño de prácticas que rentabilice el tiempo dedicado a ellas por su adecuado encaje en la propuesta curricular. De nuevo, si no se dispone de las herramientas adecuadas de simulación y no se genera un modelo de prácticas combinado real-virtual, no se hace posible conseguir este punto debido a los problemas que plantea la rigidez de horarios de prácticas.
• La iniciativa debe estimular el trabajo colaborativo garantizando la autonomía individual para permitir una evaluación personalizada, implicando que cada estudiante debe acceder a un encargo personalizado. Para este aspecto se han utilizado las funcionalidadesque ofrece MultiEval:
  • La creación de pruebas evaluativas se realiza mediante el sistema multi-variante que consiste en introducir cambios, con objeto de que cada estudiante obtenga una versión distinta a la de sus compañeros, sea en el enunciado (por ej: “proceso isóbaro a 30 bar” o “proceso isotermo a 200 K”  este tipo de cambios se  puede hacer con datos, unidades, o frases enteras) sea en las propias preguntas (un ejemplo muy simplificado de estas variantes serían preguntas como: "¿Cuánto es 2+2?", "¿Cuánto es 2*3+2?", "¿Cuánto es 2/2?", afirmaciones como: "Esto es cierto si…", "Esto no es cierto si …", o frases como "A volumen constante...", "A presión constante...", habiendo infinitas posibilidades de modificación en cada variante). De esta forma se evita la copia estéril de procedimientos o resultados y al mismo tiempo se favorece el trabajo colaborativo pues todos los estudiantes reciben pruebas análogas y pueden trabajarlas conjuntamente ya que cada uno debe interpretar su contexto. El mecanismo de asignación de variantes de MultiEval se basa tanto en un identificador unívoco de la prueba como en el identificador personal del estudiante (NIA) para asegurar que no se falsea la asignación personal, minimizando de esta forma las posibilidades de que a dos estudiantes "amigos" se les asigne la misma variante.
  • En cuanto al control anti-fraude, aparte del típico control de identidad mediante el NIA y criptografía de alto nivel en el fichero informático de la prueba, MultiEval guarda un historial de las ediciones del ejercicio en el que se almacena tanto las fechas de edición como un identificador unívoco de los ordenadores en donde se ha realizado. Así se permite comprobar al profesorado cuáles son las pruebas que han sido realizadas de manera sospechosa por coincidencia tanto temporal como física. Por otro lado, hay que destacar que el registro de fechas incluye la duración total en la resolución de la prueba, parámetro muy importante a la hora de valorar la dedicación de los estudiantes a la asignatura más allá de las horas lectivas.

Es evidente la absoluta imposibilidad de impedir actitudes e copia pasiva en lugar de colaboraciones activas. Sin embargo estas se minimizan con la comprobación de que es tan costoso en esfuerzo (o más) una copia que puede ser fallida o un esfuerzo por un aprendizaje consciente.
Además,  el control antes citado permite una “auditoría” sencilla de comprobación en los casos que indiquen una situación poco clara. Cuando los estudiantes comprueban que no hay alternativa su actitud se dirige al esfuerzo si es razonable y está motivado.

• Realimentar el proceso de aprendizaje con los resultados de las pruebas, facilitando información suficiente al estudiantado en un breve plazo de tiempo para que pueda corregir lo antes posible sus errores. La corrección automática se torna imprescindible en este aspecto, que también se ve favorecido con la posibilidad que ofrece MultiEval de generar pruebas de auto-evaluación destinadas a promover el auto-aprendizaje individual del estudiante.
• Esfuerzo demandado al profesorado dentro de límites realistas. Si pensamos en un grupo de estándar de 80 estudiantes y queremos realizar una evaluación con 5 ejercicios de 10 preguntas y que sean equiparables a cualquier prueba convencional más las preguntas destinadas al refuerzo del aprendizaje antes mencionado, nos encontramos con que en cada evaluación el profesor deberá corregir del orden de 4000 preguntas, que tendrán una cierta diferenciación individual si atendemos al sistema multi-variante. Es evidente que esta tarea sólo puede realizarse si se dispone de las herramientas informáticas adecuadas que corrijan automáticamente y evalúen los resultados. En nuestra experiencia se realizan unas 10-12 evaluaciones con unos 5 ejercicios de 10 preguntas cada uno, generando unas 500-600 preguntas por estudiante distribuidas a lo largo del curso y permitiendo un seguimiento fidedigno del proceso de aprendizaje del estudiantado. Cada evaluación cuesta 5 minutos de obtención de datos seguidos del tiempo que quiera destinar cada profesor a estudiar las circunstancias de la evaluación: qué conceptos necesitan reforzarse, por ejemplo.

Para todo ello cuenta con utilidades específicas dentro de Multieval que hacen muy sencillo y rápido este trabajo.

Especial mención merecen en este apartado las dos herramientas desarrolladas por nuestro grupo de trabajo en orden a satisfacer los requerimientos de la metodología docente. Hay que destacar que, en un intento de maximizar su utilización, ambas herramientas están programadas en lenguaje Java, lo que permite ser utilizadas por los principales sistemas operativos del mercado (MsWindows, Linux, MacOS-X, etc., incluyendo su uso desde un navegador web como en la referencia web del primer apartado de esta memoria) evitando de esta forma problemas derivados de la incompatibilidad de sistemas.

TERMOGRAF

Este software se considera una herramienta cognitiva en el sentido que es una herramienta que garantiza un nivel de complejidad suficiente para incorporar una actividad real, yuxtaponiendo contenidos con acceso a distintos modos de representación, estimulando la percepción del propio pensamiento y enfatizando el protagonismo del estudiante.
Para conseguir este grado de funcionalidad, TermoGraf dibuja en la pantalla del ordenador los conceptos propios de la asignatura mediante una representación realista de las gráficas termodinámicas, permitiendo al estudiante la manipulación en tiempo real de todos los parámetros significativos y promoviendo de esta forma un aprendizaje simbólico/significativo de los conceptos y las complejas interrelaciones existentes entre ellos.
Entre sus características principales se encuentran:

• Funcionalidad estándar inspirada en otros programas de uso común, que posibilita un aprendizaje paulatino de la herramienta: Menús estándar con iconos ya conocidos, gráfica interactiva que permite "coger" los elementos termodinámicos mediante un arrastre del ratón, utilización del teclado únicamente para introducir valores evitando el uso de funciones por línea de comandos, etc.
• Diseño de fácil comprensión: destacando la gráfica como panel principal de trabajo, las magnitudes termodinámicas aparecen en los laterales y se puede controlar el número de las mismas para no "asustar" al estudiante con un exceso de números a primera vista. En definitiva, eliminar distractores en la pantalla. Asimismo, se evita que aparezcan cálculos que no aporten contenido educativo, realizándose en ventanas especializadas para cada caso.
• Representación de textos, imágenes y/o enlaces a otros documentos en la misma gráfica principal para poder complementar las explicaciones en la propia ventana de la herramienta.
• Asistencia en las tareas complicadas, informando de los pasos a seguir para su resolución y de los errores que se van cometiendo. De esta forma se facilita y promueve una metodología de trabajo en tareas como en las ventanas de cálculo de intercambiadores de calor, balances de energía y exergía, creación de tablas termodinámicas y optimización de ciclos, etc.
• Fácil utilización para el aprendizaje por descubrimiento  pues permite ensayar modificaciones y comprobar hipótesis propias con total facilidad y rapidez.

En cuanto a los escenarios de enseñanza-aprendizaje, TermoGraf dispone de funciones especiales para la docencia que permiten su uso tanto en las clases presenciales y laboratorio virtual de prácticas como para el trabajo individual o en grupo de los estudiantes en la realización de ejercicios o materiales de auto-aprendizaje. Estas funciones incluyen, entre otras muchas:

• Presentación de pantallas sucesivas, al estilo PowerPoint, para poder mostrar un razonamiento lógico y estructurado de resolución de un ejercicio,
• Configuración general y manipulación de los elementos en tiempo real permitiendo al profesorado realizar demostraciones o improvisar nuevas cuestiones de acuerdo al desarrollo de la clase, a la vez que se le facilita al alumnado una herramienta de experimentación para comprobar sus conocimientos,
• Posibilidad de mostrar-ocultar los elementos de la pantalla principal para reducir los posibles distractores de atención a la vez que ajustar los contenidos de la pantalla al tema a tratar durante la clase,
• Opciones especiales para las clases presenciales como los trazos gruesos y personalización de colores para una mejor visualización mediante vídeo-proyección, o una herramienta de rotulación para resaltar elementos concretos dentro de la pantalla,
• Incorporación de todas las funciones de MultiEval, explicadas a continuación.

Todas estas características se pueden comprobar en la utilidad on line  arriba mencionada: [http://termograf.unizar.es/archives/php/applet.php?lang=es] disponible en 10 idiomas que incluyen los de comunidades autónomas.

MULTIEVAL

Esta herramienta proporciona al profesorado las funciones necesarias para implementar una nueva metodología docente basada en la evaluación continua tal y como se ha explicado en apartados anteriores. Existen dos versiones, la de estudiante y la de profesor, con distintas funcionalidades de acuerdo a los requisitos de cada uno de ellos.
La versión estudiante es una herramienta de apariencia muy simple que contiene:

• Visualización del enunciado del ejercicio, con un panel adjunto para introducir las respuestas.
• Editor de ecuaciones y creación de variables personales para la resolución de sistemas de ecuaciones.

La versión de profesor es la que permite la edición, corrección y evaluación de las pruebas planteadas a los alumnos, conteniendo:

• Editor del enunciado del ejercicio incorporando, aparte de las típicas opciones de maquetación y formateo de texto, funciones especiales para crear variantes distintas del enunciado a partir del texto original,
• Configuración del ejercicio multi-variante para definir el número de variantes a crear, el identificador del ejercicio (que sirve tanto para asegurar una asignación aleatoria de variantes como para identificar el ejercicio cuando los estudiantes no respetan el nombre original del documento) y diversos mecanismos de seguridad como la contraseña para realizar la criptografía o si se permiten ver las soluciones en orden a generar un documento de auto-aprendizaje.
• Ventana de variantes del ejercicio, donde se muestran los diversos valores que adopta el enunciado para cada una de las variantes del ejercicio y las preguntas-soluciones correctas para cada una de ellas, con opción de crear variables privadas de profesor para facilitar los pasos intermedios en el proceso de creación de las variantes.
• Sistema de corrección automática, con ventanas para seleccionar y comprobar la ausencia de errores en los documentos entregados por los alumnos así como para organizar y renombrar estos documentos según las preferencias del profesorado (por nombre del estudiante, identificador del estudiante o del ejercicio, etc.), ya que las plataformas educativas utilizadas (WebCT, Moodle) carecen se este tipo de utilidades.
• Ventana del historial de los ejercicios, consistente en una tabla interactiva donde detectar rápidamente los ejercicios/alumnos susceptibles de haber cometido fraude.
• Sistema de evaluación, con múltiples ventanas para ajustar las calificaciones de las preguntas, el peso de cada una de ellas (por ejemplo, una pregunta respondida erróneamente por todos los alumnos, indicando claramente que los conocimientos impartidos no eran suficientes para resolverla, puede ser fácilmente suprimida de la evaluación asignándole un peso nulo), peso de cada ejercicio dentro de la evaluación, etc.
• Visualización de resultados en forma de tablas de datos y gráficas configurables según las preferencias personales del profesorado.

OTRAS HERRAMIENTAS

No se puede olvidar mencionar el gran apoyo que ha supuesto en nuestra experiencia los numerosos materiales didácticos multimedia realizados en años anteriores con Macromedia Director, que enriquecen significativamente tanto el escenario de enseñanza como el proceso de autoaprendizaje. Actualmente se está trabajando en la actualización de estos materiales a formato Flash, de amplia utilización, para solventar problemas de compatibilidad con los sistemas operativos así como para ofrecer libremente la utilización de estos materiales a través de cualquier navegador web estándar.
Para el proceso de entrega y recepción de documentos se ha empleado el Anillo Digital Docente de la UZ en plataforma WebCT, así como para ofrecer al estudiantado información acerca de la estructuración del curso, contenidos digitales del mismo, novedades, avisos de fechas de entrega, etc.
En último lugar, pero no por ello menos importante, se está empleando una plataforma Moodle gestionada por nuestro grupo de trabajo en un servidor propio, para ofrecer a profesores de la UZ y otras Universidades un lugar de encuentro donde compartir las experiencias y materiales desarrollados por cada uno de los miembros.

Desde los comienzos de la actividad de nuestro grupo de trabajo a finales de los 80 siempre se ha intentado, con mayor o menor éxito, la innovación docente a través de la incorporación de las TIC en los distintos escenarios educativos. Desde los problemas iniciales que esto suponía, como la falta de alfabetización informática o la carencia de ordenadores del estudiantado, ha supuesto un largo camino de continua investigación sobre cómo incidir de manera efectiva sobre el proceso de enseñanza-aprendizaje. Aún siendo positivos, los resultados de dichas innovaciones no reflejaban el esfuerzo invertido, por lo que estamos convencidos de que nuestro mayor logro ha sido estructurar una nueva metodología docente basada en la evaluación continua que, ahora sí, muestra una completa transformación del entorno educativo, estimulando al estudiantado a un cambio muy positivo de actitudes y métodos de trabajo.
El segundo aspecto innovador, fundamental para llevar a cabo dicha metodología, ha sido la creación de las dos herramientas didácticas antes expuestas que, junto a los materiales multimedia, facilitan no sólo esta implantación metodológica sino también la unificación de las diversas estrategias de todos los escenarios docentes. De esta forma se consolida un único entorno que, utilizando los mismos medios y herramientas, ofrece una coherencia logística para la asignatura y, en consecuencia, una adecuación temática y de contenidos entre las clases teóricas, prácticas de laboratorio virtual, auto-aprendizaje, auto-evaluación, evaluación continua y evaluaciones tradicionales.
Otros aspectos innovadores más específicos serían determinadas funcionalidades de estas herramientas, ya expuestos anteriormente, como la interactividad gráfica que ofrece TermoGraf (no igualada por ningún otro producto comercial de la materia), las opciones de seguridad anti-copia de MultiEval (sistema de variantes, criptografía, detección de cuando un ejercicio ha sido realizado conjuntamente, etc.) o su medición objetiva del tiempo empleado en realizar los ejercicios para valorar el esfuerzo del alumno en orden a cumplir los créditos ECTS.

El segundo apartado de esta memoria, en su sección "Resultados" y en los artículos de investigación referenciados en dicho apartado, desarrolla cuáles han sido los principales indicadores y su correspondiente variación a raíz de la experiencia. Por evitar repeticiones innecesarias, aquí se facilita únicamente un listado de estos indicadores:

• Asistencia a clases y tutorías, y distribución temporal de estas asistencias.
• Nivel de participación y calidad de las preguntas/respuestas realizadas en las clases.
• Número de evaluaciones y porcentaje de participación del estudiante en las mismas,
• Porcentaje de conceptos evaluados y reiteración en los mismos a lo largo del curso.
• Contabilidad del tiempo empleado en realizar los ejercicios.
• Porcentaje de estudiantes presentados y aprobados en las convocatorias oficiales de examen.
• Resultados académicos (notas de examen).
• Encuestas oficiales de evaluación docente y encuestas propias a final de curso.

Este proyecto se mantiene principalmente gracias al esfuerzo personal de los integrantes del equipo de investigación, todos ellos profesores de asignaturas propedéuticas de Termodinámica del CPS y EUITI en la UZ.
El desarrollo informático de las herramientas elaboradas ha sido realizado casi íntegramente por uno de sus miembros, quien comenzó su labor en el grupo desarrollando la herramienta termodinámica como parte de su proyecto fin de carrera, exceptuando las primeras versiones de la herramienta de evaluación que contaron con el apoyo de un becario de investigación. Los materiales multimedia han sido elaborados por diversos becarios en el contexto de varios proyectos de investigación.
En consecuencia, la sostenibilidad de la actuación está garantizada en cuanto a que los autores, tanto de la metodología como de las herramientas principales, pertenecen a la UZ. No obstante, debido al volumen de trabajo que conlleva un proyecto de este tipo, continuamente se están buscando fuentes de financiación que permitan contratar el personal necesario para actualizar y mejorar los desarrollos informáticos. En concreto, la última actuación a este respecto es la apertura, el pasado Diciembre, de un proyecto OTRI para intentar conseguir financiación externa con la venta de la herramienta termodinámica a través de la web (mediante una pasarela de pago del Banco Santander, organizador del presente premio).
En cuanto a las acciones previstas a lo largo de otros cursos, existen principalmente dos líneas abiertas de trabajo:

• Ampliación de los análisis del proceso de aprendizaje, dotando a la herramienta de más funciones que extiendan las posibilidades de estos análisis, como puedan ser: dotar de interactividad a las gráficas de resultados para facilitar otros tipos de análisis no contemplados originalmente, sistemas para la creación de glosarios temáticos personalizados con los que clasificar las preguntas para posteriormente analizar qué conceptos se pueden dar por bien/mal comprendidos por los alumnos y así el profesorado evite/refuerce la repetición de estos conceptos en las clases, la contabilidad del tiempo empleado en cada pregunta para conocer qué preguntas en concreto tienen más dificultad para los estudiantes y utilizarlo adicionalmente como otro mecanismo de seguridad frente a copia, etc.
• Consolidación de la red de trabajo colaborativo a través de la web, apenas comenzada el curso pasado, y que tiene un potencial enorme como punto de encuentro y aglutinadora de experiencias docentes, recursos y materiales educativos adicionales en torno a los múltiples aspectos de la formación en termodinámica, especialmente los relacionados con metodologías activas a través de las TIC similares a la nuestra. Merece la pena mencionar los esfuerzos que se están realizando por promocionar este tipo de colaboraciones y los contactos establecidos a raíz de nuestras experiencias con otras Universidades de dentro y fuera del ámbito nacional: Bilbao, Córdoba, Vigo, Lima, México D.F., Buenos Aires, etc.

Originalmente sólo disponíamos de TermoGraf, la herramienta termodinámica que, poco a poco, fue creciendo y dotándose de las primeras funciones de evaluación con objeto de posibilitar lo que actualmente es la metodología docente descrita en estas páginas. A la vista de los buenos resultados que se fueron obteniendo, surgió de modo natural el independizar los códigos informáticos para que todas las funciones evaluativas se pudiesen emplear como una herramienta independiente, MultiEval, susceptible de ser utilizada en un amplio abanico de disciplinas sin relación alguna con la termodinámica.
En cuanto a la metodología docente, el único aspecto a resaltar para trasladarla a otras disciplinas, es la disponibilidad de las herramientas adecuadas que, facilitando la creación de pruebas docentes por el profesorado y la resolución de las mismas por los estudiantes, posibiliten una implementación de evaluación continua sin suponer una carga excesiva de trabajo para ninguno de los agentes educativos. Para nuestra disciplina se ha desarrollado TermoGraf, para otras existen herramientas similares (SPSS en estadística, SPICE en electrónica, Matemática o Math Lab en matemáticas, etc), mientras que otras disciplinas no necesitan de ningún tipo de herramienta (por ejemplo, la rama de humanidades).
Concretamente, la primera experiencia de investigación con profesorado de otras materias fue con colegas del CPS y EUITI de las Áreas de Electrónica, Matemáticas, Análisis Económico y Estadística e Investigación Operativa.
En el presente curso se ha iniciado un proyecto PIIDUZ con colegas del Área de Organización de Empresas de la FCEE, transfiriendo la metodología por primera vez a una Facultad fuera del ámbito de las Ingenierías. Es de esperar que, en años sucesivos, la experiencia se siga transfiriendo a un abanico de disciplinas todavía más amplio.