Publicació al Journal of Chemistry Education: REI en Química sobre la qualitat de l’aigua

Els doctors, Miquel Àngel Amer, Carles Luque i la Dra. Elena Bartolomé acaben de publicar un article de recerca a la revista, Journal of Chemical Education titulat “Study and Research Path for Learning General Chemistry: Analyzing the Quality of Drinking Water”.

En aquest treball s’ha investigat l’ús de la metodologia REI (Recorregut d’Estudi i Investigació) per a l’aprenentatge de la Química general, una assignatura que sovint es troba al pla d’estudis de primer any de moltes titulacions tècniques. 

En els darrers anys els REIs han sorgit com una metodologia molt interessant basada en la recerca I l’estudi de projectes pràctics. En el REI, la cerca d’una resposta a una pregunta generatriu proposada a la classe (Q0) deriva en un esquema arborescent de preguntes i respostes, que es resumeixen en un mapa Q−A.

Exemple de mapa Q-A mapa derivat de la subpregunta Q03- “Quin és el pH de l’aigua de l’aixeta de la teva Ciutat?”

En el cas d’estudi del present treball, es va dissenyar, implementar i analitzar un REI específic per l’assignatura de Química del Grau d’Enginyeria impartit a l’EUSS. La pregunta generatriu del REI, va ser “Quina és la qualitat de l’aigua de l’aixeta a la teva ciutat?”. Aquesta pregunta va portar a l’alumnat a familiaritzar-se amb els estàndards i aprendre diferents tècniques d’anàlisi 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).

Diferents activitats d’estudi i investigació durant el REI de Química impartit a l’EUSS el curs 2020-2021: (a) Presentació d’una subpregunta generatriu i dibuix del mapa Q-A mapa general en la pissarra (b) discussió entre membres del grup (c) determinació dels clorurs (d) mesura del pH (e) discussió entre professorat i l’alumnat (f) presentació oral dels mapes Q-A i discussió.

Els resultats de la primera edició del REI en Química mostren que aquesta metodologia va ser molt enriquidora per a l’aprenentatge de l’assignatura, va ampliar resultats en una ampliació 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 el laboratori de l’alumnat.

El REI va donar-li un “sentit” al curs, augmentant així la motivació. 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.

Nova publicació a la revista, IEEE Transactions on Smart Grid: “La compartició d’energia complexa, no és complexa”

El Dr. Àngel Borrell ha publicat en el mes de gener un segon article, titulat “Complex Power Sharing is Not Complex” publicat a la revista IEEE Transactions on Smart Grid, en col·laboració amb investigadors del Departament de Control Automàtic de la UPC a Vilanova i la Geltrú.

Potència complexa aconseguida per les polítiques droop-like i la nova estratègia DCPS, per als tres escenaris d’impedància MicroGrid.

Aquest article presenta una potència complexa distribuïda, enfocament compartit que resol el problema de l’actiu i el reactiu, compartició d’energia en microxarxes insolades basades en inversors. Anteriors estratègies d’última generació basades en controls de caiguda amb possiblement mètodes d’impedància virtual i complementats amb jeràrquics, els esquemes poden proporcionar una mala distribució d’energia a causa de la relació R/X i impedàncies de línia no coincidents, fins i tot comprometent les microxarxes d’estabilitat, si els paràmetres de control de caiguda no s’estableixen correctament.

Un nou enfocament de control, que utilitza una xarxa de comunicació per intercanviar dades entre tots els inversors per injectar energia de manera justa, proporciona un conjunt de propietats atractives. En primer lloc, s’aconsegueix un actiu precís i compartició de potència reactiva tant per a potència resistiva com inductiva, línies sense cost de control addicional (evitant energia innecessària injeccions), i independentment dels canvis de càrrega i connexions i desconnexions dels inversors. A més, assegura una exponencial velocitat de convergència i l’ajust dels paràmetres de control pot no comprometre l’estabilitat de la microxarxa.

El desenvolupament teòric es basa en un canvi de variables que linealitza la potència complexa dinàmica, facilitant així la tasca de disseny de la llei de control i la prestació dels mitjans per calcular l’amplitud i la fase adequades per a cada voltatge de sortida de l’inversor. Resultats experimentals seleccionats a una microxarxa de laboratori certifica l’aplicabilitat i el rendiment de l’esquema de control proposat.

Publicació a la revista, IEEE Transactions on Power Electronics: nou esquema de control en microxarxes connectades a la xarxa i basades en inversors

El Dr. Àngel Borrell acaba de publicar un article titulat “Control Scheme for Negative-Sequence Voltage Compensation and Current Sharing in Inverter-based Grid-Connected Microgrids” a la revista IEEE Transactions on Power Electronics.

Aquest treball ha estat fruit de la seva col·laboració amb investigadors del departament d’Enginyeria Electrònica com també del departament de Control Automàtic de la UPC a Vilanova i la Geltrú.

Microgrid de laboratori. Cada inversor s’identifica amb un color diferent.

Aquest article presenta un esquema de control que resolt simultàniament els problemes de compensació de tensió de seqüència negativa i de compartició de corrent de seqüència negativa en microxarxes connectades a la xarxa, mitjançant inversors d’alimentació de xarxa. Els esquemes d’última generació han resolt anteriorment aquests problemes amb solucions de control de baix rendiment o, alternativament, amb solucions d’alt rendiment però pagant el cost d’un alt trànsit de dades de control a la xarxa de comunicacions.

L’esquema de control proposat millora el rendiment dels esquemes anteriors per als inversors d’alimentació de xarxa amb les característiques següents:

1) compensació de tensió de seqüència negativa en qualsevol punt de la microxarxa 2) compartició precisa del corrent de seqüència negativa i 3) dades de control baixes, trànsit.

Pel que fa a la implementació, dos punts clau de l’esquema de control proposat són: la compensació de tensió que es basa en un filtre passa-banda amb coeficients complexos i el repartiment de corrent, només s’aconsegueix amb mesures locals de corrent. En l’anàlisi teòrica, el model del sistema es basa en funcions de transferència amb coeficients complexos.

Aquest fet facilita el disseny de control a causa de:

1) el model del sistema és lineal en aquest domini complex i 2) el model d’entrada múltiple i sortida es pot representar com un model d’entrada única i sortida per a la compensació de tensió. Les característiques del control suggerit es validen mitjançant resultats experimentals mesurats en una microxarxa de laboratori.

Publicació a la revista Education Sciences: REI en ICT per la millora de la recerca d’informació a Internet

La Dra. Elena Bartolomé i el Dr. Andreu Moreno han publicat recentment un article de recerca a la revista Education Sciences titulat: “Study and Research Paths to Improve Web-Based Inquiry Learning: Study Case of an ICT Course in Engineering”. El treball es troba disponible en obert.

Moltes activitats d’aprenentatge actives basades en la investigació el dia d’avui, depenen de la capacitat de l’alumnat per dur a terme una recerca eficient d’informació a Internet. Els recorreguts d’estudi i investigació (REIs) s’ha proposat anteriorment com a model per analitzar els processos d’aprenentatge per indagació, i s’ha utilitzat amb èxit com a formats d’ensenyament en diferents àrees.

En un REI, la recerca d’una resposta a una pregunta generatriu (Q0) condueix a una seqüència de preguntes i respostes, que es recullen en esquema arborescent (Q–A map). En aquest treball s’han investigat els beneficis d’utilitzar un REI i Q-A maps per millorar l’aprenentatge basat en la recerca d’informació en pàgines web a Internet.

Es va dissenyar un REI específic per l’assignatura de Tecnologies de la informació i la comunicació (TIC) a l’EUSS. Concretament, 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? Què és un “cable submarí”?, etc.

Q–A map: esquema arborescent de preguntes i respostes que sorgeixen de la pregunta generatriu del REI en TIC: Q01—Què és un “cable submarí”? La recerca d’informació es fa utilitzant Internet.

L’anàlisi de sis cursos realitzats a l’EUSS entre 2015/16 i 2020/21 mostra 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.

Aprenentatge actiu durant el REI implementat en TIC: (a) Vista general de la classe treballant en grups; (b) Discussió entre membres del grup; (c) Recerca d’informació a Internet utilitzant mòbils i ordinadors portàtils (d) Anotació de les preguntes i respostes en el Q-A map.

Estada a Suècia del Dr. Jordi Cruz, professor de l’EUSS

El professor de l’EUSS, el Dr. Jordi Cruz va fer una estada al sud de Suècia els dies del 6 al 10 de desembre visitant diferents universitats, amb l’objectiu d’establir acords o col·laboracions.

A continuació es detalla un petit resum de les visites que va realitzar el Dr.Jordi Cruz.

Dilluns 6 de desembre:  

Trobada amb les coordinadores de mobilitat de l’Örebro Universitet, Anna Kärrman i la Marta Moreno per tal d’iniciar possibles col·laboracions entre universitats. Malgrat que varen veure que el nombre d’assignatures amb anglès no és molt alta sí que els hi va agradar la filosofia de l’EUSS i estan estudiant la possibilitat de l’intercanvi d’estudiants i PAS/PDI.

Dimarts 7 de desembre:

A les 10 del matí trobada amb el Dr. Lars Deggerman, investigador i professor de l’Uppsala Universitet, i la Lena Eliasson responsable administrativa de la mobilitat. Visita del campus, i a les 15 h reunió conjunta amb el Magnus Strandäs cap de relacions internacionals de la facultat d’enginyeria. Van arrodonir i ultimar detalls d’un acord entre universitats fins el 2024.

Uppsala Universitet, Amb Magnus Strandas, i Lars Deggerman
Uppsala Universitet

Dijous 9 de desembre:

Visita a la Linköping Universitet, a les 10 del matí trobada amb l’Anna Andersson la Teamleader LiTH International de la Linköping Universitet juntament amb l’Ingrid Helstad la directora de titulacions de la facultat d’enginyeria i management.

Linköping Universitet, Anna Andersson i Jordi Cruz

Converses al voltant de les respectives institucions per detectar els punts en comú i veure si és possible establir un acord pels estudiants de la LiTH que estudien llengua castellana, i puguin venir a l’EUSS a millorar el seu nivell. Dinar amb el departament de RRII de la universitat.

Divendres 10 de desembre:

A les 9 del matí trobada amb el Dr.Magnus Neikter investigador i professor de la facultat d’enginyeria, responsable d’alguns dels màsters que s’ofereixen i un dels coordinadors de relacions internacionals de la facultat de la University West (Högskolan Väst) de Trollhättan.

Högskolan Väst

Visita de la universitat i tot seguit a l’Innovatum Science Park de University West, una zona industrial als afores de la ciutat, on van néixer companyies com Saab i Volvo. Actualment, és un viver d’institucions on els alumnes fan pràctiques d’empresa i a on hi ha laboratoris de docència i recerca aplicats a les necessitats de la indústria. A continuació reunió amb la professora i investigadora María Asunción Valiente Bermejo i visita als laboratoris de recerca.

Innovatum Science Park Högskolan Väst

Malgrat que la University West és més gran que l’EUSS, la filosofia de treball és similar.

Entre febrer i març el Dr. Neikter (si les restriccions de la COVID ho permeten) visitarà l’EUSS per a reunir-se amb els i les caps de departament i de recerca i així fer la valoració per signar un acord amb l’EUSS.

A les 15 h trobada amb en Jens Hasson de la Chalmers University of Technology, a Göteborg, per a conèixer les respectives institucions. De moment no tenen previst firmar cap acord almenys durant els pròxims dos anys.