Arxiu d'etiquetes: Investigació

Diferències i invariàncies entre cursos REI-ReMat: publicació a I.J.Engineering Education

Publicat el per

La Dra. Elena Bartolomé, en col·laboració amb el Dr. Ignasi Florensa i la Dra. Marianna Bosch (IQS), acaben de publicar un article a la revista indexada International Journal on Engineering Education titulat “Ensenyant Resistència de Materials a través de Recorreguts d’Estudi i Investigació” 

Dinàmica de treball en el REI implementat a ReMat a l’EUSS.

Els Recorreguts d’Estudi i Investigació (REIs) són un format d’ensenyament que han demostrat recentment ser de gran utilitat en l’educació d’Enginyeria. En el REI, la recerca d’una resposta a una qüestió generatriu (Q0) plantejada a un grup d’estudi dóna lloc a una seqüència de preguntes-respostes. A l’EUSS s’ha aplicat la metodologia REI en l’assignatura de Resistència de Materials (ReMat) en anglès des de l’any 2015.

En aquest treball, s’han investigat les característiques invariants, així com a les diferències entre REIs en funció de la Q0 i l’edició del curs, mitjançant l’anàlisi de quatre REIs implementats en ReMat, basats en dues qüestions generatrius Q0 diferents: un somier de lames (2015, 2018), i un kart (2016, 2017).

Q-A mapes generats en els REIs iniciat per la questió Q0-somier (2015/16).
Q0-kart (16/17).

Els resultats han permès establir la influència de la qüestió generatriu i de la comunitat d’estudi en el desenvolupament del REI, en termes dels mapes de preguntes-respostes generats (Q-A maps), els recursos mobilitzats, la dialèctica dels Media-Milieu i l’adaptació dels i les estudiants i de la professora al format d’instrucció.

S’ha constatat que en totes les edicions del REI, hi ha certes subpreguntes que es repeteixen, i que s’aborden combinant tècniques analítiques i de simulació similars, amb relació a l’ epistemologia tradicional de ReMat que tracta l’estudi de la resistència i rigidesa de barres prismàtiques. Sovint, però, el REI s’estén més enllà dels límits “tradicionals” de l’assignatura, i implica la interconnexió de nocions relacionades amb altres àrees, com ara la Ciència de Materials, l’Elasticitat, etc.

La comparativa entre REIs amb distinta Q0 va mostrar que el REI-somier va connectar més directament amb qüestions de ReMat, mentre que el REI-kart va implicar l’estudi d’un nombre més gran de peces, algunes d’elles complexes, que van requerir simplificacions. 

D’altra banda, la comparació entre diverses edicions del REI va mostrar que els REIs iniciats per la mateixa Q0 mostraven un cert esquelet comú. Tanmateix, en aquells cursos on el grup es va adaptar millor al REI, el mapa de preguntes-respostes generat va ser més ric, i es va utilitzar una major varietat de recursos i formes de validació.

AMFE aplicat en educació: millora dels processos d’aprenentatge actius

Publicat el per

La Dra. Elena Bartolomé, professora de l’EUSS acaba de publicar un article titulat: “Failure mode and effect analysis (FMEA) to improve collaborative project-based learning: Case study of a Study and Research Path in mechanical engineering” en la revista indexada International Journal on Mechanical Engineering Education.

Aquest treball va estar realitzat amb la col·laboració de la Paula Benítez, recentment graduada a l’EUSS en Enginyeria Elèctrica i Organització Industrial.

Figura 1: Subfases del REI en TMM; Esquema de preguntes i respostes (Q-A map), i alguns exemples d’activitats d’estudi i recerca: discussió entre iguals, estudi de la teoria, construcció de maquetes, anàlisi i simulació de màquines.

L‘Anàlisi de Modes de Falla i Efectes (AMFE, o FMEA en anglès) és una eina àmpliament utilitzada a la indústria per identificar possibles modes de fallada, els seus efectes i causes. En aquest treball, es va investigar la utilitat de l’AMFE en l’àmbit educatiu com a eina per millorar els processos d’aprenentatge actius. En el cas de l’ estudi seleccionat, els principis de l’AMFE es van adaptar per avaluar el risc de fallades en un curs de segon del Grau d’Enginyeria de “Teoria de Màquines i Mecanismes” impartit mitjançant un “Recorregut d’Estudi i Investigació (REI)”, una metodologia col·laborativa basada en projectes. El REI és un format d’instrucció d’aprenentatge actiu que s’inicia mitjançant una pregunta generatriu que condueix a una seqüència de preguntes i respostes derivades, i combina moments d’estudi i investigació.

Mitjançant l’aplicació de l’AMFE, l’equip docent va ser capaç d’identificar els modes de fallada més crítics del procés, per així prioritzar i implementar accions correctives per millorar el REI el curs següent.

Figura 2: (a) Modes de fallada al llarg dels REIs 2018/19 (vermell) i 2019/20 (blau), i Risk Priority Number (RPN)=OxSxD, producte de la probabilitat d’ocurrència (O), severitat (S) i probabilitat de detecció de cada mode; (b) Diagrama de Pareto-RPN: la línia  representa el llindar per prendre accions correctives segons el principi de Pareto 80-20; (c) Distribució de modes de fallada amb un determinat RPN i mitjana.

Aquesta és una de les primeres experiències d’aplicació de l’anàlisi AMFE en Educació, en particular en el camp de l’Enginyeria. Cal destacar, però que l’enfocament sistemàtic que ofereix l‘AMFE es podria molt bé aplicar per millorar els processos d’aprenentatge en altres àrees.

En conclusió, FMEA representa una eina senzilla i potent d’avaluació de riscos molt útil per identificar passos crítics en un procés educatiu i millorar la qualitat de l’aprenentatge.

Les “Píndoles de Recerca” del curs 2020-2021

Publicat el per

Durant el mes de març han arrancat les “Píndoles de Recerca” del curs 2020-2021, organitzades pel Departament de Recerca.

Les “Píndoles” són breus xerrades que imparteixen els investigadors i les investigadores de l’EUSS sobre el seu treball de recerca, en el marc de les assignatures més properes a la temàtica.

L’objectiu és apropar la recerca als i a les estudiants i donar-los l’oportunitat de participar en el cas que hi tinguin interès. Enguany a causa de la situació de docència semipresencial imposada per la COVID-19, algunes de les xerrades es faran Online.

Píndoles de Recerca: enguany algunes xerrades es faran Online.

Hi ha planificades 13 Píndoles, de temàtiques molt diferents, en l’àmbit dels Materials:

Materials Superconductors per a cables de segona generació, Imants moleculars, Disseny d’experiments per l’estudi dels paràmetres d’un sistema, Sistemes multicanal per a la monitorització contínua del creixement de biofilms, la Química, Tècniques analítiques ràpides aplicades al control de qualitat en la indústria farmacèutica, l’Organització, Cadena de subministrament sostenible, AMFE aplicat en Educació: millora dels processos d’aprenentatge col·laboratiu, els Smart Grids i la simulació, Eliminació de desequilibri de voltatge en microgrids, Simulació amb sistemes basats en agents, el Medi ambient, Emissions vehiculars: estudis del seu efecte en humans i l’atmosfera, Elements de captació i emmagatzematge d’energies residuals del medi, Automatització de captació de dades per sensors autònoms.

Article publicat: anàlisi crític dels PBLs aplicats en estadística

Publicat el per

El Dr. Ignasi Florensa professor de l’EUSS, en col·laboració amb la Dra. M. Bosch i K. Markiulin (IQS School of Management, Universitat Ramon Llull), acaben de publicar un article titulat “Project-based learning in statistics: a critical analysis” en un número especial de la revista Caminhos de Educaçao Matemática, dedicat a la Teoria Antropològica del Didàctic (TAD).

Característiques de les organitzacions PBL en els articles de la literatura considerats.

Un important nombre d’investigacions sobre didàctica de l’estadística presenten propostes caracteritzades com a aprenentatge basat en projectes (project-based learning, PBL). En aquest article es presenta una revisió crítica d’aquests treballs a la llum de l’esquema herbartià per identificar aquells elements que es veuen més convocats en els projectes proposats, així com aquells que semblen menys considerats.

Imants moleculars luminescents basats en lantànids i cumarines: article publicat a Dalton Transactions

Publicat el per

La Dra. Elena Bartolomé, professora de l’EUSS, acaba de publicar un article a la revista Dalton Transactions (índex d’impacte 4.05) titulat “Coumarin-lanthanide based compounds with SMM behavior and high quantum yield luminescence”. Aquest treball ha estat fruit d’una col·laboració entre l’EUSS, i investigadors de l’Institut de Nanotecnologia y Materiales de Aragón (INMA), el Instituto de Síntesis Química y Catálisis Homogénea (CSIC)-Universidad de Zaragoza, el Instituto de Física Luis Rivera Terrazas (Puebla, México) i la UNAM (Universidad Nacional Autònoma de México).

Els materials moleculars multifuncionals, és a dir, compostos metàl·lics-orgànics que combinen diverses propietats físiques o químiques, estan sent investigats molt intensament pel seu interès fonamental i les seves aplicacions en diversos camps, com ara la informàtica quàntica, l’espintrònica, la separació de gasos, com a sensors, en catàlisi, biomedicina, etc. En particular, els materials moleculars bifuncionals que combinen la luminescència amb propietats magnètiques poden obrir moltes noves possibilitats. L’estructura electrònica dels lantànids els fa ideals per al disseny de materials moleculars amb relaxació magnètica (comportament de Single Ion Magnet, SIM) i photo-luminiscència.

Esquema dels nous imants moleculars basats en lantànids i lligands de cumarina amb bona funcionalitat: comportament SIM (Single Ion Magnets) i luminescència amb un alt rendiment quàntic (QY=quantum Yield).

En aquest treball, es presenta la síntesi i caracterització de nous complexos basats en lantànids, lligands de cumarina i lligands secundaris de phenanthroline (Ln-phen) o bathophenanthroline (Ln-batho), amb propietats magnètiques i luminescents molt rellevants. La comparació dels compostos Ln-phen i Ln-batho amb els anteriors compostos reportats Ln-coum ha permès investigar l’efecte “antena” dels lligands secundaris. Els compostos reportats representen una nova família de materials bifuncionals que combinen comportament SIM i luminescència amb un destacat rendiment quàntic (QY-quantum yield), en comparació amb altres compostos reportats en la literatura.