“Dimecres de la Ciència”: REIs en TIC i Química a l’EUSS

Avui dimecres 11 de maig s’ha celebrat el darrer “Dimecres de la Ciència” del curs 2021-2022, dedicat a l’Àrea de la Recerca en Educació.

En el DC es van presentar dos treballs de recerca sobre REIs (Recorreguts d’Ensenyament i Investigació) implementats a l’EUSS.

D’una banda, el Dr. Andreu Moreno va fer una presentació sobre el treball REIs per a la millora de l’aprenentatge basat en la cerca a Internet: cas del TIC en Enginyeria”, desenvolupat juntament amb la Dra. Elena Bartolomé, i recentment publicat a Education Sciences, 11, 772 (2021). En aquest cas es va dissenyar un REI específic per a l’assignatura de Tecnologies de la Informació i la Comunicació (TIC). Les sessions REI van substituir algunes de les classes magistrals de teoria, i van girar al voltant de preguntes generatrius com ara: “Què és un “tallafocs”?”, “Quines són les principals característiques del 5G?”, etc.

L’anàlisi de sis cursos realitzats a l’EUSS entre 2015/16–2020/21 van  mostrar que el REI és una eina enriquidora per a l’aprenentatge de la part teòrica de TIC: el contingut s’expandeix més enllà de la del curs tradicional i es manté actualitzat. L’alumnat es mostrà compromès i motivat per l’activitat de cerca activa. A més, el REI ajuda a millorar les seves habilitats per cercar i seleccionar informació a Internet. Els Q–A maps van servir a l’alumnat per estructurar la recerca a Internet, i al professorat per fer el seguiment del procés d’estudi de l’aprenentatge.

D’altra banda, el Dr. Miquel Àngel Amer i el Dr. Carles Luque varen oferir una presentació sobre “REI per a l’aprenentatge de la Química general: anàlisi de la qualitat de l’aigua d’aixeta”, realitzat en col·laboració de la Dra. Bartolomé, i que també ha estat publicat fa molt poc a la revista Journal of Chemistry Education, 10.1021/acs.jchemed.1c00971, (2022). En aquest cas, es va investigar l’ús de la metodologia REI per a l’aprenentatge de la Química, una assignatura que sovint es troba al pla d’estudis de primer any de moltes titulacions tècniques. EL REI dissenyat i implementat a l’assignatura de Química a l’EUSS, al voltant de la qualitat de l’aigua de boca, va portar a l’alumnat a familiaritzar-se amb els estàndards i aprendre diferents tècniques d’anàlisis químiques per determinar els paràmetres de qualitat de l’aigua (com ara la duresa, el pH, el residu sec, la concentració de sulfats i clorurs).

Els resultats d’ aquesta primera edició del REI en Química mostren que aquesta metodologia va ser molt enriquidora per a l’aprenentatge de l’assignatura, amb una ampliació de resultats dels recursos d’aprenentatge respecte al curs tradicional. El disseny específic del REI va ajudar a superar els problemes didàctics identificats en l’organització anterior, mitjançant la integració dels continguts teòrics i experimentals, millorant les competències de treball en laboratori de l’alumnat. El REI va donar-li un “sentit” al curs, augmentant així la motivació de l’alumnat.

Tant l’alumnat com el professorat es van adaptar fàcilment al nou format d’instrucció. Els resultats d’aquest treball obren noves oportunitats per a l’aplicació dels REIs en altres cursos de Química.

En acabar el “Dimecres de la Ciència, es va celebrar la darrera Reunió del Grup de Recerca del curs 2021-2022.

Publicació a la revista: “Avances de Investigación en Educación Matemática”

El professor de l’EUSS Dr. Ignasi Florensa, acaba de publicar un article a la revista Avances de Investigación en Educación Matemática, titulat “Contribuciones de los recorridos de estudio e investigación en la universidad: el caso de la formación del profesorado”.

Aquest treball ha estat fruit de la investigació en col·laboració amb les doctores Berta Barquero i Marianna Bosch de la Universitat de Barcelona.

Exemples de tècniques utilitzades pels estudiants: model basat en la regla de tres (esquerra) o models geomètrics-aritmètics (dreta).

En aquest treball s’analitza la implementació de propostes de formació en l’àmbit universitari que promouen un canvi de paradigma pedagògic. En el marc de la teoria antropològica del didàctic s’han dissenyat recorreguts d’estudi i investigació com dispositius d’ensenyament en la transició entre paradigmes. Concretament, s’estudia l’adaptació d’aquests REI al cas de la formació del professorat del grau de mestre de primària i infantil.

Publicació a la revista: IEEE Transactions on Power Electronics

El Dr. Àngel Borrell professor de l’EUSS, acaba de publicar un nou article de recerca a la revista IEEE Transactions on Power Electronics titulat: “Collaborative Voltage Unbalance Compensation in Islanded AC Microgrids with Grid-Forming Inverters”. Aquest treball ha estat una col·laboració de l’EUSS amb els Departaments d’Electrònica i de Control Automàtic de la UPC.

La presència de càrregues desequilibrades en els sistemes d’alimentació crea desequilibris de tensió que pertorben el funcionament de càrregues sensibles com motors d’inducció, convertidors d’electrònica de potència i variadors de velocitat.

(A) Migrocrid rid illada AC genèrica amb càrrega desequilibrada en el node k, i (B) Integració de control VUC en l’esquema de control de potència existent.

En aquest article es presenta un nou esquema de control que aconsegueix un equilibri de tensió precís a qualsevol node d’una microxarxa de corrent alterna illada amb una integració perfecta amb el control jeràrquic existent de la microxarxa. S’adopta una arquitectura mestre-esclau per a la compensació del desequilibri a causa dels seus baixos requisits de trànsit de xarxa i la seva concepció modular. La compensació de desequilibri segueix un principi de col·laboració on les injeccions de corrent es calculen en funció de la capacitat de corrent de cada inversor, evitant així la tensió de sobreintensitat de la compensació de desequilibri per un únic inversor. El treball presenta l’anàlisi d’estabilitat i les directrius de disseny dels paràmetres de control. El rendiment de la proposta de control s’ha provat amb èxit en una microxarxa de laboratori. Es presenten els resultats experimentals seleccionats.

Publicació a la revista Energy Science & Engineering: anàlisi de l’ús d’energia del tràfic transitori

El professor de l’EUSS, Dr. Ulises Diego-Ayala acaba de publicar un article de recerca a la revista Energy Science & Engineering titulat “Transient traffic energy‐use analysis employing video‐tracking and microscopic modeling techniques: A case study using electric and combustion engine vehicles”. Aquest treball ha estat una col·laboració de l’EUSS amb l’Instituto de Ciencias de la Atmósfera y Cambio Climático i la Facultat d’ Arquitectura de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

En aquest treball es proposa un mètode per determinar l’ús d’energia i les emissions en trànsit transitori dels vehicles. Funciona a una escala de temps microscòpica d’1 segon, capturant dinàmiques crítiques de “parada i arrancada” del vehicle en un entorn computacional controlat i repetible. Això permet la definició d’una funció de sensibilitat que vincula l’ús d’energia amb el flux de trànsit, proporcionant un paràmetre de comparació addicional. Per obtenir les dades dinàmiques, crucials per a la implementació i validació del modelatge de trànsit transitori, s’utilitza una tècnica de seguiment de vídeo per superar les deficiències de les dades del velocímetre i del GPS. Aquest enfocament permet observar i reproduir l’escena de trànsit.

Una vegada que el sistema conté dinàmiques precises, es pot implementar per a escenaris de trànsit com ara interseccions, zones escolars o futurs projectes de carreteres. Qualsevol tecnologia vehicular simulada es pot incorporar a l’anàlisi. Es va implementar un estudi de cas utilitzant 1.000 vehicles elèctrics i amb motor de combustió que interactuaven amb camions, autobusos i motocicletes, mentre es monitoraven sistemes de vehicles individuals. Aquests inclouen el tren de propulsió i la frenada regenerativa per aconseguir l’ús d’energia i les emissions. Els vehicles elèctrics no només van ser més eficients, sinó també menys sensibles a l’acumulació de trànsit que els motors de combustió.

Les tècniques que es presenten en aquest article presten al disseny i avaluació tecnològics i permeten provar sistemes de vehicles reals per a la planificació energètica i de trànsit sostenible.

(A) Fluxe d’informació proposada i (B) procés de validació del model de tràfic microscòpic basat en agents.

Docència i visita del professor Dr. Jordi Cruz a universitats de l’estat de Florida

El professor de l’EUSS Dr. Jordi Cruz va destinar uns dies de les seves vacances de Setmana Santa a fer classes a la Florida International University situada a Miami (EUA) concretament en el curs per a doctorands de la facultat de ciències, en el marc d’una beca Erasmus+ KA 107.

Classes a la Florida International University

Va fer una primera sessió amb l’alumnat d’underdegree i degree i una segona sessió amb l’alumnat de doctorat, postdoctorat i professorat.  

Classes a la Florida International University

La primera classe del dimarts dia 12 d’abril, va ser de base teòrica enfocada a aplicacions de la indústria 4.0. L’endemà dimecres la classe consistia en un workshop on es va desenvolupar aspectes més pràctics sobre com treballar amb un software comercial per tal de poder extreure conclusions de diferents conjunts de dades.

El professor Dr. Jordi Cruz

Durant els dos dies el professor va fer dues reunions per tal d’establir futures col·laboracions en l’àmbit de la recerca, alumnes de postdoctorat, en les que també es van estar fent proves preliminars per tal de veure si les coses que havien parlat podien o no ser viables.

Dijous va canviar de costa dins de la mateixa península de Florida, va anar a la costa oest de Florida, concretament a Fort Myers a on va visitar la Florida Golf Coast University, una universitat pública de més de 15.000 estudiants.

Visita a la Florida Golf Coast University

Va tenir una reunió amb el Dr. Danvers Johnson, professor del departament de mecànica, Dr. Huzefa Kagdi degà de la facultat d’enginyeria, i el Dr. Michael McDonald cap de relacions internacionals de la universitat. En aquesta reunió es van estar explorant possibilitats d’establir un acord de col·laboració i intercanvi entre ambdues universitats. 

L’experiència del professor ha estat molt enriquidora, ha pogut transmetre els seus coneixements a alumnes d’una de les millors universitats de l’estat de Florida.