Cursos de formaci PQPI Avaluem per assolir laprenentatge

Cursos de formació PQPI Avaluem per assolir l’aprenentatge significatiu dels alumnes Francesc Josep Sànchez i Robert (francesc. josep. sanchez@upc. edu) http: //epsc. upc. edu/projectes/ed/ IES Mare de Déu de la Mercè, Barcelona 2 de juliol de 2007

Presentació 10 h presencials i 15 h fora de l’aula (voluntàries) • Sessió 1: Quines competències/objectius volem que aprenguin els alumnes? • Sessió 2: Les activitats amb què aprendran (PBL) • Sessió 3: Les metodologies actives: com treballarem dins i fora de l’aula? (CL) • Sessió 4: Avaluació continuada dels estudiants i portafoli de l’alumne 2

Em presento. . Parc Mediterrani de la Tecnologia (Castelldefels) EPSC http: //epsc. upc. edu 3

Em presento. . • L’EPSC -UPC • Pla pilot de desenvolupament de l’EEES a la EPSC • Adaptació a l’EEES • ISO 9001: 2000: sistema de millora contínua basat en processos • L’organització d’assignatures • Objectius generals, específics i transversals • La planificació de les activitats i el temps d’estudi • Metodologies actives (AC, PBL, etc. ) • Avaluació continuada • Formació professorat ICE –UPC • Cursos de formació bàsica d’adaptació a l’EEES per al professorat universitari 4

Què hem estat fent aquests anys? (en diversos quadrimestres) Objectius específics i transversals de l’assignatura Millora del procés Enquestes Implicació en altres assignatures Coordinació horitzontal i vertical L’estudiant ha de ser capaç de. . Programació d’activitats i control del temps d’estudi Coherència Avaluació contínua ECTS Dins i fora de l’aula Projecte d’aplicació Exercicis Metodologies actives Carpeta de grup Mínims individuals Els cursos de l’ICE i l’adaptació a l’EEES Aprenentatge cooperatiu (AC), PBL, etc. 5

D’on hem tret l’aprenentatge cooperatiu? Des del 2000. . . D. W. Johnson, R. T. Johnson, K. A. Smith, “Active learning: Cooperation in the College Classroom”, Interaction Book Company, Edina, MN, 1991(www. co-operation. org) UPC Grups d’Interès en la innovació docent (https: //www. upc. edu/rima ) 6

Els avantatges de l’aprenentatge cooperatiu n n n n n Motiva per l’estudi Promou una actitud d’implicació i d’iniciativa Augmenta el grau de comprensió de la feina que es fa i del perquè es fa i permet el domini dels procediments i conceptes Volum de feina realitzada i de qualitat Afavoreix la relació social i la interacció entre companys i amb el professor Avaluació més personalitzada Redueix l’abandonament Millora la capacitat d’escriure i de comunicació oral Permet acomodar estudiants de diferent nivell i procedència És compatible amb les directrius del EEES Molta recerca i documentació per posar-la en marxa, etc. . 7

Presentació (primera sessió) Objectius d’aprenentatge 8

Objectius d’aquestes dues primeres sessions Al finalitzar les 2 primeres sessions, els participants del curs seran capaços de: î Enumerar els avantatges de tenir ben formulats els objectius formatius i explicar què són les competències transversals i d’actitud (coneixement) î Formular adequadament objectius d’aprenentatge (aplicació) î Classificar els seus objectius d’acord amb una taxonomia de nivells de competència o coneixement (comprensió) î Seguir un procés sistemàtic per preparar activitats (PBL) (aplicació) î Estarà persuadit que requerim un canvi substancial de plantejaments i metodologia docent, i que aquest canvi pot ajudar a superar moltes de les dificultats de la docència actual (valoració) Nota: El participant assolirà els objectius classificats d’aplicació si realitza amb aprofitament les tasques programades no presencials 9

Comencem. . . llegim un article (Activitat 1) Seamos objetivos Richard M. Felder y Rebecca Brent Chemical Engineering Education, 31(3), 178 -179 (1997) http: //www. ncsu. edu/felder-public/Columns/Objectives. html Fem grups i discutim. . . - En què estem d’acord tots els membres del grup? - En què discrepem? Apuntem-ho en un paper, posem el nom i lliurem-lo 10

Els objectius formatius. Introducció Són les metes educatives de l’assignatura en general o dels temes, les activitats, les lliçons … en particular. Defineixen allò que els estudiants seran capaços de realitzar al finalitzar el curs i els resultats esperats. Un dels elements més importants de la “programació d’una assignatura” Objectives, aims, learning skills, program outcomes, competences, level descriptors, etc. . . 11

Objectius formatius. Classificació Són les metes educatives globals de l’assignatura. actitudinals Generals Es poden plantejar des del punt de vista del professor. (El professor pretén que. . . ) “L’assignatura té com objecte Iniciar en, Familiaritzar amb. . ” Objectius formatius Són els resultats concrets que esperem de l’alumne al finalitzar un “tema”. Específics Es plantegen des del punt de vista de l’estudiant. (L’estudiant haurà de. . . ) “Al finalitzar el tema x l’estudiant haurà de ser capaç de Recordar, Analitzar. . ” Coneixements i habilitats 12

Exemples d’alguns objectius d’assignatures Generals (de 2 a 3 ) “El curso té ha d’introduir els conceptes per analitzar i dissenyar sistemes combinacionals i seqüencials senzills” Específics (de 8 a 10) Una vegada completat el capítol, l’estudiant ha de ser capaç de: - planificar i realitzar el disseny intern d’un bloc seqüencial estàndard de tipus comptador o registre, a través una arquitectura estructurada top-down; analitzar i verificar les característiques elèctriques usant simulació; i comparar el seu disseny amb el d’altres circuits integrats comercials similars (comprensió) http: //epsc. upc. edu/projectes/ed/ED_EEES_Objectius_12_11_04. pdf 13

Perquè una planificació basada en resultats? El més habitual és que planifiquem basant-nos en els continguts i processos, però no en els resultats. Quan es planifica en funció de resultats observables, es dóna rellevància a: • L’aprenent i no el mestre. Ens interessa l’aprenentatge; l’ensenyament és la via per assolir-lo. • Els resultats de l’aprenentatge, no els del procés. El resultat és el que compta, el procés serà el que més eficaçment ens produeixi aquest resultat. • La representació dels resultats d’aprendre. Les evidències de l’aprenentatge han de ser part integral del procés, no actes aïllats. 14

Els objectius formatius. Avantatges La formulació dels objectius permet, • Comunicar a l’estudiant i als nostres col·legues, la finalitat del curs de forma més clara que la simple enumeració dels continguts • Descriure les accions que els estudiants seran capaços de fer al finalitzar el curs • Establir una relació directa entre els objectius i la avaluació de l’aprenentatge • Triar els mètodes i instruments d’ensenyament més adequats per tal de poder assolir els objectius proposats L’estudiant els ha de conèixer des del començament 15

Objectius Específics. Característiques Els objectius específics són enunciats, Molt important !! • Precisos (generalment: curts) • Que comencen por un verb d’acció • Formulats sempre des del punt de vista de l’estudiant • Que descriuen allò que els estudiants han de ser capaços de realitzar al finalitzar un tema, una activitat, … del curs Guien en l’elecció del mètode i els instruments docents i d’avaluació Concreten allò que s’espera d’un tema Indiquen què serà avaluat 16

Objectius Específics. Redacció Ø Subjecte -> l’estudiant Ø Verb d’acció fàcilment avaluable o mesurable Ø Contingut Ø Circumstància o complements Verb Contingut Circumstància Després de cursar el Tema 1, l’estudiant serà capaç de: -Obtenir la taula de veritat d’un sistema combinacional senzill (no més de 5 entrades) a partir de l’esquemàtic amb portes lògiques, aplicant l’Àlgebra de Boole i avaluar la solució a través de programari de simulació lògica (Comprensió) 17

Objectius Específics. Formulació Correcta La “Prueba del Algodón” Enunciat: Oració amb Subjecte, Verb i Complements • El subjecte de l’objectiu, és l’alumne? • Es pot fer una pregunta d’examen amb el verb que s’utilitza en l’objectiu? (verb avaluable) Eviteu: Saber, aprendre, entendre, conèixer, … • complements de l’objectiu, són suficientment complets i concrets per tal que l’objectiu pugui ser avaluat per un altra professor? (la prova del professor Rus) Els 18

Enginyeria Inversa. “Reverse Engineering” La formulació d’objectius pot resultar difícil les primeres vegades, i per tant: Es pot fer servir de punt de partida la col·lecció d'exàmens i altres activitats d’avaluació de l’assignatura per definir els objectius formatius, i “identificar” quins són els seus elements “més importants” Fem l’Activitat 2: pensem en un dels nostres exercicis i transformem-lo en objectiu 19

Classifiquem els objectius La taxonomia de Bloom, els nivells de coneixement (o competència) associats als objectius Una taxonomia simplificada 20

Taxonomia de Bloom Una classificació jeràrquica - no la única - del nivell de complexitat dels objectius específics Fàcil Difícil Bloom, B. S. (Ed. ) (1956) Taxonomy of educational objectives: The classification of educational goals: Handbook I, cognitive domain. New York ; Toronto: Longmans, Green. Avaluar Abstracte Sintetitzar Analitzar Aplicar Comprendre Adquirir coneixements Concret Interessant: http: //epsc. upc. es/projectes/qualitat_aula/materiales/niveles_de_competencia. pdf 21

Taxonomia de Bloom 22

Relació entre l’objectiu i l’activitat 23

Objectius Específics. Exemples de verbs d’acció 2 ð ð ð ð 1 ð ð ð ð Enumerar Nombrar Identificar Definir Reconèixer Recordar. . . Adquisició de coneixements ð Explicar ð Interpreta r ð Preveure ð Descriure ð Comparar ð Diferencia r Comprensió ð. . . Resoldre Utilitzar Manipular Aplicar Calcular Formular. . . ð ð ð ð Analitzar Organitzar Deduir Elegir Distingir Comparar. . . Aplicació Anàlisi Interpretar 3 Recordar Cal evitar: Saber, aprendre, entendre, conèixer, … Resolució de problemes / reptes ð ð ð ð Concebre Escriure Exposar Definir Discutir Planificar. . . Síntesi Avaluar Jutjar Defendre Criticar Justificar Argumenta r ð. . . ð ð ð Avaluació 24

Classificació simplificada d’objectius específics Més competència Per cada nivell hi haurà uns mètodes docents adequats 6. Avaluació 5. Síntesi 3 Aplicació 4. Anàlisi (Projectes, problemes complexes amb diverses solucions) 3. Aplicació 2. Comprensió 1. Adquisició de coneixements Menys competència La taxonomia de Bloom 2 Comprendre (exercicis amb solució única) 1 Conèixer / recordar (classes expositives, vídeos, etc. . . ) ICE-UPC: cursos de formació professors a l’EEES 25

Les altres competències: Les actituds Adquirir coneixements (saber) Específics ü Enumerar les raons per les quals és important documentar el codi d’un programa ü Explicar què significa i perquè es desitjable escriure bé documents Desenvolupar habilitats (saber fer) ü ü Específics Introduir comentaris apropiats en el codi font d’un programa Escriure bé un document usant els recursos disponibles Canviar actituds (voler fer) Són difícils d’avaluar i no són molt habituals ü Documentar un programa per iniciativa pròpia, encara que no se li hagi explicitat ü Escriure bé en qualsevol circumstància i per a tota la vida üQuins són els més importants? üQuè en fem d’aquestes competències. . . una assignatura a part o les mesclem amb els objectius específics? 26

Exemple d’alguns objectius transversals (compartits per altres assignatures) (2 or 3 ) Una vegada completat el capítol, l’estudiant ha de ser capaç de: - Treballar en equip amb efectivitat per resoldre problemes (obliga a muntar grups d’AC) - Organitzar una agenda i estimar el temps de dedicat a l’estudi de l’assignatura (obliga a planificar els exercicis i a realitzar fulls de càlcul per anotar el temps) - Comunicar escrita i oralment el projecte d’aplicació dissenyat a l’assignatura (obliga a preparar rúbriques per avaluar/autoavaluar tant les memòries com les presentacions orals) Felder, R. M. ; Brent, R. ; “Designing and Teaching Courses to Satisfy the ABET Engineering Criteria”, Journal of Engineering Education, January 2003, pp 7 -25 27

L’assignatura s’amplia amb noves metes. . . (impensables de l’ensenyament tradicional) Assignatura ampliada amb nous i engrescadors objectius formatius específics i transversals Redefinició de l’assignatura amb el mètode docent de l’aprenentatge cooperatiu Cal introduir conceptes d’assignatures més avançades per justificar perquè expliquem el nostre temari Cal ensenyar mètodes d’estudi, anglès, recerca de documentació, a redactar 28 i exposar documents, etc. . .

I una assignatura de segon (SED) encara s’amplia més. . . Tema 1: PLD’s i VHDL CAD / EDA software : isp. LEVER, Proteus-VSM, Quartus-II, MPLAB, HI. TECH C Compiler Continuació de Laboratori de Programació i Electrònica Digital Tema 2: Microcontroladors ( C) Projecte d’Aplicació (AP) Carpeta del grup (CA) Introducció del pròxim curs: So. PC Es continua amb la mateixa línia de treball, però s’avança en els nivells de coneixement i en la qualitat dels exercicis: Assignatura basada en problemes / projectes 29

Per concloure … us proposo exercicis. . . q Penseu en la vostra assignatura. . . redacteu uns quants objectius (o reviseu el currículum dels mòduls PQPI) q Passeu-los-hi la “prova del cotó” q Avalueu els objectius dels companys (prova del professor rus) 30

QUÏC + Què és el més positiu de la sessió? - Què és el més negatiu de la sessió? Demaneu l'opinió als vostres alumnes diverses vegades durant el curs 31

Presentació (segona sessió) Programem les activitats http: //epsc. upc. edu/projectes/ed/general/curs_PQPI. html 32

Què fem (o hem fet) més o menys fins ara (a la universitat)? Programació centrada en l’ensenyament • El professor planifica què ha de passar a classe (les seves explicacions) • També planifica (però no tant) què ha de fer l’estudiant a casa • Si el professor no pot fer la seva part, la programació de l’assignatura es desajusta i grinyola • Si l’estudiant no fa la seva part, la programació de l’assignatura no s’altera (encara que sí que ho fa el seu rendiment!) I vosaltres què esteu fent? (Activitat 3) 33

Programació centrada en l’aprenentatge Les activitats i el pla de treball “Pensa un programa d’activitats de les quals l’estudiant no pugui escapar sense haver après, Aconsegueix que faci aquestes activitats, i si arriba al final, doncs aprova’l” L’assignatura es prepara prioritàriament en funció dels estudiants que la seguiran i no dels professors que l’han d’impartir 34

El procés a seguir: Programació centrada en l’aprenentatge q. Defineix clarament els objectius de la teva l’assignatura q. Elabora un programa basat en una seqüència d’activitats (fixeu-vos PBL) ØQuins són els objectius Ø Què farem dins i què faran els alumnes fora de l’aula? Ø Quins són els resultats que han de lliurar? Ø Com sabran si ho han fet bé? I què penses fer si els han fet malament? q. Programa activitats (actives) de diferents tipus q. Usa l’avaluació com una activitat més d’aprenentatge (deixa que es fixin en què s’han equivocat i que ho puguin millorar) 35

Activitats en què l’alumne no pot escapar sense haver après ü Defineix els objectius de l’aprenentatge i ü Estableix detalladament què han de fer a classe i, sobretot, fora de classe, per exemple: “Llegeix a casa el capítol 5è del llibre (exceptuant la secció 5. 3), i intenta resoldre l’exercici 5. 7. Estaràs uns 30’ per fer la lectura. No dediquis més de 30’ addicionals a resoldre l’exercici. Si en aquest temps no has acabat, no necessites més temps, sinó ajuda. Anota en un paper els dubtes que et sorgeixin per tal de poder-los discutir posteriorment a classe amb els companys i amb el professor. ” 36

Activitats en què l’alumne no pot escapar sense haver après ü Defineix els objectius de l’aprenentatge ü Estableix detalladament què han de fer a classe i, sobretot, fora de classe ü Estableix exercicis amb data de lliurament ü Estableix mecanismes de feedback immediat • Autoavaluació • Avaluació entre companys • Correcció per part del professor Lliuraments o “entregues” 37

Aconsegueix que els teus alumnes facin les activitats Estableix passos assequibles, però amb un objectiu final ambiciós “Intenta que els teus estudiants assoleixin un èxit petit cada setmana i podràs conduir-los fins on vulguis” Les tècniques d’aprenentatge cooperatiu i l’aprenentatge basat en projectes poden ajudar-te molt El síndrome de la casella buida (mostra’ls les notes tot sovint) 38

I si les han fet: aprova’ls Hauríem d’eliminar l’examen final Si vols millorar el producte, cal que poseu èmfasi en el procés d’aprenentatge dia a dia Ara, si s’escau, si tinguéssim temps, podríem veure uns exemples de pla de treball d’assignatures (vegeu també documents penjats a la Intranet del curs) 39

En quines activitats podeu basar-vos? (Activitat 4) Feu una llista üLectures üProblemes üQüestionaris üMapes conceptuals üPòsters üProjectes ü. . . . 40

Les activitats d'electrònica digital (ED) (primer curs) i el pla de treball Activitats acadèmiques Assignatura orientada als problemes i projectes Pla de treball 41

Exemples d’exercicis de components i circuits (Ci. C) (Primer curs) • Orientats al disseny (aplicació) de circuits “reals” que a més puguin motivarlos • Pensats per a que intervinguin tots els membres del grup • (amperímetre, voltímetre, òhmmetre) • (nodes, malles, superposició) • Pensats per a que cerquin documentació a la Internet i a la biblioteca i per a que hagin d’aprendre “la teoria” • Solució seguint sempre els mateixos criteris de qualitat (procediment de 5 punts) • Ús de programari de simulació (Proteus) i promoció de l’auto-verificació i el muntatge final Exemple de disseny d’un òhmmetre analògic http: //epsc. upc. edu/projectes/ed/Ci. C_1 AT 3/EX/EX 2/Ci. C_Curs_07 -08_Q 2_1 AT 3_EX 2. pdf 42

Exemples d’exercicis de components i circuits (Ci. C) (Primer curs) La idea clau és pensar cada exercici com si s’hagués de poder muntar (a Ci. C o en altres assignatures posteriors) El mateix invent es pot fer a diverses assignatures Amb models ideals a Ci. C (primer curs) Amb models “reals” a LE, SE (segon curs) En un xip a SDR (tercer curs) Més feina pel professor ! (amb modificacions es poden usar durant diversos cursos) Exemple de disseny d’un termòmetre de temperatura corporal http: //epsc. upc. edu/projectes/ed/Ci. C_1 AT 3/MI/MI 6/Ci. C_07 -08_Q 2_1 AT 3_MI 6_V 1 nx. pdf 43

Exemples d’exercicis d'electrònica digital ED i SED El mateix invent es fa Amb xips clàssics a l’ED (primer curs) Amb VHDL i PLD’s o PIC’s a SED (segon curs) Activació d’un motor a través d’un codi personal de 4 dígits http: //epsc. upc. edu/projectes/ed/problemes_PA/Problemes_PA. htm 44

Altres factors clau d’organització per centrarnos en l’alumne • Continuïtat entre classes a l’aula / al laboratori / fora de l’aula (hem de treballar sobre un mateix problema fins que s’acabi) • Cada professor té una classe completa de T +P/L • Horaris amb sessions presencials intercalades amb estudi fora de l’aula L M Sessió presencial TGA (2 h) MI J V Sessió no presencial TGC Sessió presencial TGB Sessió no presencial TGC (1 h) (2 h) (1, 5 h) 45

La planificació d’activitats i temps d’estudi Exemple d’un full de pla de treball setmanal: Registre de les activitats Temps d’estudi 46

La planificació d’activitats i temps d’estudi El disseny de la primera i última plana dels exercicis Objectius específics i transversals 47

La planificació d’activitats i temps d’estudi El disseny de la primera i última plana dels exercicis Declaració de compromís del grup Temps d’estudi 48

El seguiment del temps d’estudi setmanal també s’incorpora a la carpeta Més temps del compte Menys temps del compte Cada grup cooperatiu compta el temps dedicat a l’estudi de l’assignatura en fer exercicis 49

La planificació d’activitats i temps d’estudi El disseny de la primera i última plana dels exercicis La reflexió i el pla de treball La signatura 50

Quin és el punt de partida d’una matèria? On volem arribar? Document de metodologia obligada per resoldre i avaluar problemes Transformació progressiva en Dossier d’Aprenentatge del grup cooperatiu Mapa conceptual d’ED Notes de classe del professor (per a recollir, classificar i presentar la feina feta) (Aprenentatge significatiu) Col·lecció d’exercicis Recursos per a aprendre ED Documents PDF d’internet i web d’ED amb tot el material i la programació del pla de treball Transformació progressiva en Exercicis amb metodologia AC Pràctiques i projectes de demostració Projecte d’aplicació Textos convencionals d’ED Incorporació classes en anglès tècnic i exercicis d’exemple solucionats pels propis estudiants 51

Per concloure … us proposo activitats. . . q Penseu què voleu que facin a l’aula, i fora de l’aula, anoteu el temps que han d’invertir, què us han de lliurar, com i qui ho corregirà, i què podran fer per millorar q Corregiu el pla de treball dels vostres companys de grup seguin la plantilla (rúbrica) 52

Algunes referències [1] Llista d’articles i documents en pdf del curs (web provisional) http: //epsc. upc. edu/projectes/ed/general/curs_PQPI. html - Documents addicionals de la Sessió 1 sobre objectius Documentes addicionals de la Sessió 2 d’activitats orientades al PBL [2] Webs l’ED i SED: http: //epsc. upc. edu/projectes/ed/ (/sed/) amb tot el material, treballs d’estudiants i publicacions de fa uns anys [3] Institut de Ciències de l’Educació (ICE-UPC), Grup d’Interès en innovació docent (Plataforma RIMA) https: //www. upc. edu/rima amb una llista exhaustiva de llibres per llegir: https: //www. upc. edu/rima/grups/gtpoe/recursos/llibres/llista-de-llibres-gtpoe-nov-2007 [4] Pàgina web del professor R. M. Felder, N. C. State University, (www. ncsu. edu/felder-public/RMF. html) 53