Science Vocabulary Acquisition: A Nonequivalent Control-Group Examination of Vodcasts and Fifth Grade Students

This study investigated the effect of using video podcasts (vodcasts) as a supplement to traditional science instruction in fifth grade students and those students who participated in traditional science instruction only. In this quantitative study, a quasi-experimental, pre-test/post-test nonequivalent control-group design was conducted using a sample population of fifth grade students at Bailey Elementary. After approval, the fifth grade students completed a pre-test of a released version of the North Carolina READY Science End of Grade Assessment, which also served as the study’s post-test. Participants in the treatment group received supplemental science instruction using content specific vodcast viewing sessions, provided by the classroom teacher, in addition to traditional classroom instruction. Participants in the control group received traditional classroom instruction only. Upon completion of the vodcast viewing sessions, all participants completed a post-test. Data from the pre-test and the post-test was statistically analyzed using a one-way analysis of covariance (ANCOVA). The conclusion was that, after controlling for pre-test scores, the treatment group post-test mean was significantly different from the control group post-test mean, with indications that the post-test mean scores for those participants receiving traditional science instruction plus the supplemental vodcast viewing sessions were higher than the post-test mean scores for those only receiving traditional instruction with no vodcast viewing sessions

Engineering teaching methods using hybrid technologies based on the motivation and assessment of student's profiles

This paper describes the evolution and integration of hybrid interfaces in the visualization of three-dimensional models, and presents the results of a preliminary study based on the profile and the student motivation. The study is conducted with first and second year Building Engineering degree students in order to incorporate the augmented reality technology in different subjects and case studies. The resources developed combine traditional methods with interactive visualization of complex virtual models and mobile systems to present this type of content with the purpose of enhancing the student’s visualization and spatial analysis skills and their motivation. We have used a mixed method research with quantitative evaluations (using a pre and post-test), and personal qualitative assessment (using the Bipolar Laddering technic) to further strengthen the results. In general, the student motivation to use this technology at classroom is positive and the preliminary results show us an improvement of their academic results, a confirmation of the adequacy of the method.Postprint (published version

Engineering teaching methods using hybrid technologies based on the motivation and assessment of student's profiles

This paper describes the evolution and integration of hybrid interfaces in the visualization of three-dimensional models, and presents the results of a preliminary study based on the profile and the student motivation. The study is conducted with first and second year Building Engineering degree students in order to incorporate the augmented reality technology in different subjects and case studies. The resources developed combine traditional methods with interactive visualization of complex virtual models and mobile systems to present this type of content with the purpose of enhancing the student’s visualization and spatial analysis skills and their motivation. We have used a mixed method research with quantitative evaluations (using a pre and post-test), and personal qualitative assessment (using the Bipolar Laddering technic) to further strengthen the results. In general, the student motivation to use this technology at classroom is positive and the preliminary results show us an improvement of their academic results, a confirmation of the adequacy of the method

BIM* Implementation in the AEC* Curriculum : a quasi-experimental case study of the Architectural Engineering (AE) Bachelor’s degree at the United Arab Emirates University (UAEU)

The introduction of Building Information Modeling (BIM) is changing the work environment in the AEC industry. Many countries require the AEC industry to submit building documentation using BIM. For example BIM is a requirement to obtain funds the from European Union (EU); England, Dubai and California also require BIM for some typologies of building projects, and most countries are moving towards BIM as a must. It is therefore necessary to introduce BIM into the Architecture, Construction and Engineering curricula. These skills, abilities and methodology will increase student opportunities. Nowadays each institution and faculty introduces BIM in its own way as there is very little scientific literature about how to go about it. There are many proceedings about offering introductory BIM courses and documentation of those experiences, but few scientific publications are available, as there are for the introduction of new information management processes applied in other fields of science. This educational research aims to be a first step to create a BIM introduction framework providing scientific data. For this thesis we focused on the introduction of BIM based on Autodesk products in the construction courses of the United Arab Emirates University. Whereas in Spain architectural curricula is broad spectrum, in the UAE, US and many other countries the architect is not overseeing the structure, MEP and HVAC, and must rely on engineers; this study of BIM is based on the fact that the design and construction processes of a building are multidisciplinary work and coordinated by many different professionals, therefore BIM is the right tool. In the course of our research we have studied student academic performance, motivation and satisfaction using surveys, comparison of exercises, grades and student interviews, as well as the feedback of the professors. The analyzed data helped us to determine introduction problems, behaviors to avoid, and elements to take into account when introducing BIM-Revit in construction courses. This thesis ends with the evaluation of two different methodologies to introduce BIM in construction courses and a first step towards a BIM introduction guide. In future studies from this research we will expand the study to other universities, starting with the American University of Ras Al-Khaimah (RAK) and working further to extend it further through the members of the Academic for Interoperability Coalition (AIC). We will also participate in other BIM introduction studies from the AIC research group, and based on our initial work here will develop a research project to create a guide for BIM implementation in the Architecture, Engineering and Construction curriculum.La implantación del “Building Information Modelling (BIM)” en la industria de la construcción, es una realidad que esta cambiando el sistema de trabajo. En muchos países, los proyectos se han de documentar y legalizar obligatoriamente usando esta metodología y sus herramientas. Este es el caso de todos los proyectos financiados con fondos públicos UE, o Inglaterra, Dubái y California, y una seria recomendación en muchos otros. Es por tanto necesario que los alumnos de las Escuelas de Arquitectura o Facultades de Ingeniería de la Construcción, o grados equivalentes dispongan de las competencias y habilidades que esta metodología comporta para conseguir una fácil incorporación al mercado laboral. Nos encontramos en un momento en que cada centro, introduce BIM a su modo, con diferentes metodologías, intensidades y con muy poca literatura científica, dado que estamos hablando en primer lugar de una herramienta, pero en el fondo es una nueva manera de gestionar toda la información que gira alrededor de los procesos de diseño, construcción y mantenimiento de los edificios y ello depende mucho de cada caso particular y las personas que lo gestionan. En todo caso podemos encontrar referencias a experimentos docentes equivalentes a la hora de introducir nuevos procesos de gestión de la información aplicada en otros campos de las ciencias, pero muy pocos al del BIM. Este trabajo de investigación educativa pretende ser un primer paso para la creación de una estrategia de implantación de BIM, aportando datos científicos sobre los problemas que nos encontramos al introducirlas. Para ello hemos estudiado la introducción del BIM mediante la aplicación Revit de Autodesk, una de las más extendidas en el mundo de la construcción. Nuestro estudio se ha centrado en los cursos de construcción de la Universidad de Emiratos Árabes Unidos. Unos estudios que a diferencia de los españoles, son de ciclo corto y en un contexto profesional en el que los arquitectos han de colaborar obligatoriamente con ingenieros para poder diseñar y construir sus edificios. Aspecto que se repite en la mayoría de países y donde su currículum académico no insiste en la adquisición de competencias técnicas de cálculo. El interés radica en este caso en evaluar si en plazos de tiempo más cortos y con contenidos teóricos más acotados, sigue siendo válida esta estrategia BIM, que parte de la base de que el procesos de diseño y construcción de un edifico es un trabajo multidisciplinar y coordinado de muchos profesionales distintos y para eso el BIM es la herramienta adecuada. Para ellos hemos estudiado el rendimiento académico, la motivación y la satisfacción de los estudiantes a través del uso de encuestas, comparativa de ejercicios, notas y entrevistas a los estudiantes; así como las experiencias de los profesores que imparten los cursos. Los datos analizados nos han servido para determinar problemas de implantación, conductas a evitar y elementos a tener en cuenta a la hora de introducir BIM-Revit en los cursos de construcción. Esta tesis termina con la evaluación de dos diferentes metodologías para introducir BIM en los cursos de construcción y una serie de directrices para la correcta implantación de esta nueva herramienta En cuanto al futuro de esta investigación, se pretende expandir esta investigación a mas universidades, empezando por la universidad americana de Ras Al Khaimah y tratando de extenderlo por los miembros de la “Academic for interoperatibility Coalition (AIC)” a la cual pertenezco y hay afiliadas 48 universidades de todo el mundo y combinarla con otra investigación sobre BIM en academia en la cual estoy participando y en la cual el foco es sobre todo los “Students Learning Outcomes” (SLO)s; por ultimo se va a empezar otro projecto de investigación para el desarrollo de una guía para la implantación de BIM en el curriculum de los programas de Arquitectura, ingeniería y construcciónLa implantació del "Building Information Modelling (BIM)" a la indústria de la construcció, és una realitat que està canviant el sistema de treball. En molts països, els projectes s'han de documentar i legalitzar obligatòriament usant aquesta metodologia i les seves eines. Aquest és el cas de tots els projectes finançats amb fons públics UE, o Anglaterra, Dubai i Califòrnia, i una seriosa recomanació en molts altres. És per tant necessari que els alumnes de les Escoles d'Arquitectura o Facultats d'Enginyeria de la Construcció, o graus equivalents disposin de les competències i habilitats que aquesta metodologia comporta per aconseguir una fàcil incorporació al mercat laboral. Ens trobem en un moment en què cada centre, introdueix BIM a la seva manera, amb diferents metodologies, intensitats i amb molt poca literatura científica, atès que estem parlant en primer lloc d'una eina, però en el fons és una nova manera de gestionar tota la informació que gira al voltant dels processos de disseny, construcció i manteniment dels edificis i això depèn molt de cada cas particular i les persones que el gestionen. En tot cas podem trobar referències a experiments docents equivalents a l'hora d'introduir nous processos de gestió de la informació aplicada en altres camps de les ciències, però molt pocs al de l'BIM. Aquest treball de recerca educativa pretén ser un primer pas per a la creació d'una estratègia d'implantació de BIM, aportant dades científiques sobre els problemes que ens trobem a l'introduir-les. Per a això hem estudiat la introducció del BIM mitjançant l'aplicació Revit d'Autodesk, una de les més esteses en el món de la construcció. El nostre estudi s'ha centrat en els cursos de construcció de la Universitat de Emirats Àrabs Units. Uns estudis que a diferència dels espanyols, són de cicle curt i en un context professional en el qual els arquitectes han de col·laborar obligatòriament amb enginyers per poder dissenyar i construir els seus edificis. Aspecte que es repeteix en la majoria de països i on el seu currículum acadèmic no insisteix en l'adquisició de competències tècniques de càlcul. L'interès rau en aquest cas a avaluar si en terminis de temps més curts i amb continguts teòrics més acotats, segueix sent vàlida aquesta estratègia BIM, que parteix de la base que el processos de disseny i construcció d'un edifici és un treball multidisciplinari i coordinat de molts professionals diferents i per això el BIM és l'eina adequada. Per a ells hem estudiat el rendiment acadèmic, la motivació i la satisfacció dels estudiants a través de l'ús d'enquestes, comparativa d'exercicis, notes i entrevistes als estudiants; així com les experiències dels professors que imparteixen els cursos. Les dades analitzades ens han servit per determinar problemes d'implantació, conductes a evitar i elements a tenir en compte a l'hora d'introduir BIM-Revit en els cursos de construcció. Aquesta tesi acaba amb l'avaluació de dos diferents metodologies per introduir BIM en els cursos de construcció i una sèrie de directrius per a la correcta implantació d'aquesta nova eina. Pel que fa al futur d'aquesta investigació, es pretén expandir aquesta investigació a mes universitats, començant per la universitat americana de Ras Al Khaimah i tractant d'estendre-pels membres de la "Academic for interoperatibility Coalition (AIC)" a la qual pertanyo i hi ha afiliades 48 universitats de tot el món i combinar-la amb una altra investigació sobre BIM a acadèmia en la qual estic participant i en la qual el focus és sobretot els "Students Learning Outcomes" (SLO) s; per últim es va a començar un altre projecte d'investigació per al desenvolupament d'una guia per a la implantació de BIM en el currículum dels programes d'Arquitectura, enginyeria i construccióPostprint (published version

BIM* Implementation in the AEC* Curriculum : a quasi-experimental case study of the Architectural Engineering (AE) Bachelor’s degree at the United Arab Emirates University (UAEU)

The introduction of Building Information Modeling (BIM) is changing the work environment in the AEC industry. Many countries require the AEC industry to submit building documentation using BIM. For example BIM is a requirement to obtain funds the from European Union (EU); England, Dubai and California also require BIM for some typologies of building projects, and most countries are moving towards BIM as a must. It is therefore necessary to introduce BIM into the Architecture, Construction and Engineering curricula. These skills, abilities and methodology will increase student opportunities. Nowadays each institution and faculty introduces BIM in its own way as there is very little scientific literature about how to go about it. There are many proceedings about offering introductory BIM courses and documentation of those experiences, but few scientific publications are available, as there are for the introduction of new information management processes applied in other fields of science. This educational research aims to be a first step to create a BIM introduction framework providing scientific data. For this thesis we focused on the introduction of BIM based on Autodesk products in the construction courses of the United Arab Emirates University. Whereas in Spain architectural curricula is broad spectrum, in the UAE, US and many other countries the architect is not overseeing the structure, MEP and HVAC, and must rely on engineers; this study of BIM is based on the fact that the design and construction processes of a building are multidisciplinary work and coordinated by many different professionals, therefore BIM is the right tool. In the course of our research we have studied student academic performance, motivation and satisfaction using surveys, comparison of exercises, grades and student interviews, as well as the feedback of the professors. The analyzed data helped us to determine introduction problems, behaviors to avoid, and elements to take into account when introducing BIM-Revit in construction courses. This thesis ends with the evaluation of two different methodologies to introduce BIM in construction courses and a first step towards a BIM introduction guide. In future studies from this research we will expand the study to other universities, starting with the American University of Ras Al-Khaimah (RAK) and working further to extend it further through the members of the Academic for Interoperability Coalition (AIC). We will also participate in other BIM introduction studies from the AIC research group, and based on our initial work here will develop a research project to create a guide for BIM implementation in the Architecture, Engineering and Construction curriculum.La implantación del “Building Information Modelling (BIM)” en la industria de la construcción, es una realidad que esta cambiando el sistema de trabajo. En muchos países, los proyectos se han de documentar y legalizar obligatoriamente usando esta metodología y sus herramientas. Este es el caso de todos los proyectos financiados con fondos públicos UE, o Inglaterra, Dubái y California, y una seria recomendación en muchos otros. Es por tanto necesario que los alumnos de las Escuelas de Arquitectura o Facultades de Ingeniería de la Construcción, o grados equivalentes dispongan de las competencias y habilidades que esta metodología comporta para conseguir una fácil incorporación al mercado laboral. Nos encontramos en un momento en que cada centro, introduce BIM a su modo, con diferentes metodologías, intensidades y con muy poca literatura científica, dado que estamos hablando en primer lugar de una herramienta, pero en el fondo es una nueva manera de gestionar toda la información que gira alrededor de los procesos de diseño, construcción y mantenimiento de los edificios y ello depende mucho de cada caso particular y las personas que lo gestionan. En todo caso podemos encontrar referencias a experimentos docentes equivalentes a la hora de introducir nuevos procesos de gestión de la información aplicada en otros campos de las ciencias, pero muy pocos al del BIM. Este trabajo de investigación educativa pretende ser un primer paso para la creación de una estrategia de implantación de BIM, aportando datos científicos sobre los problemas que nos encontramos al introducirlas. Para ello hemos estudiado la introducción del BIM mediante la aplicación Revit de Autodesk, una de las más extendidas en el mundo de la construcción. Nuestro estudio se ha centrado en los cursos de construcción de la Universidad de Emiratos Árabes Unidos. Unos estudios que a diferencia de los españoles, son de ciclo corto y en un contexto profesional en el que los arquitectos han de colaborar obligatoriamente con ingenieros para poder diseñar y construir sus edificios. Aspecto que se repite en la mayoría de países y donde su currículum académico no insiste en la adquisición de competencias técnicas de cálculo. El interés radica en este caso en evaluar si en plazos de tiempo más cortos y con contenidos teóricos más acotados, sigue siendo válida esta estrategia BIM, que parte de la base de que el procesos de diseño y construcción de un edifico es un trabajo multidisciplinar y coordinado de muchos profesionales distintos y para eso el BIM es la herramienta adecuada. Para ellos hemos estudiado el rendimiento académico, la motivación y la satisfacción de los estudiantes a través del uso de encuestas, comparativa de ejercicios, notas y entrevistas a los estudiantes; así como las experiencias de los profesores que imparten los cursos. Los datos analizados nos han servido para determinar problemas de implantación, conductas a evitar y elementos a tener en cuenta a la hora de introducir BIM-Revit en los cursos de construcción. Esta tesis termina con la evaluación de dos diferentes metodologías para introducir BIM en los cursos de construcción y una serie de directrices para la correcta implantación de esta nueva herramienta En cuanto al futuro de esta investigación, se pretende expandir esta investigación a mas universidades, empezando por la universidad americana de Ras Al Khaimah y tratando de extenderlo por los miembros de la “Academic for interoperatibility Coalition (AIC)” a la cual pertenezco y hay afiliadas 48 universidades de todo el mundo y combinarla con otra investigación sobre BIM en academia en la cual estoy participando y en la cual el foco es sobre todo los “Students Learning Outcomes” (SLO)s; por ultimo se va a empezar otro projecto de investigación para el desarrollo de una guía para la implantación de BIM en el curriculum de los programas de Arquitectura, ingeniería y construcciónLa implantació del "Building Information Modelling (BIM)" a la indústria de la construcció, és una realitat que està canviant el sistema de treball. En molts països, els projectes s'han de documentar i legalitzar obligatòriament usant aquesta metodologia i les seves eines. Aquest és el cas de tots els projectes finançats amb fons públics UE, o Anglaterra, Dubai i Califòrnia, i una seriosa recomanació en molts altres. És per tant necessari que els alumnes de les Escoles d'Arquitectura o Facultats d'Enginyeria de la Construcció, o graus equivalents disposin de les competències i habilitats que aquesta metodologia comporta per aconseguir una fàcil incorporació al mercat laboral. Ens trobem en un moment en què cada centre, introdueix BIM a la seva manera, amb diferents metodologies, intensitats i amb molt poca literatura científica, atès que estem parlant en primer lloc d'una eina, però en el fons és una nova manera de gestionar tota la informació que gira al voltant dels processos de disseny, construcció i manteniment dels edificis i això depèn molt de cada cas particular i les persones que el gestionen. En tot cas podem trobar referències a experiments docents equivalents a l'hora d'introduir nous processos de gestió de la informació aplicada en altres camps de les ciències, però molt pocs al de l'BIM. Aquest treball de recerca educativa pretén ser un primer pas per a la creació d'una estratègia d'implantació de BIM, aportant dades científiques sobre els problemes que ens trobem a l'introduir-les. Per a això hem estudiat la introducció del BIM mitjançant l'aplicació Revit d'Autodesk, una de les més esteses en el món de la construcció. El nostre estudi s'ha centrat en els cursos de construcció de la Universitat de Emirats Àrabs Units. Uns estudis que a diferència dels espanyols, són de cicle curt i en un context professional en el qual els arquitectes han de col·laborar obligatòriament amb enginyers per poder dissenyar i construir els seus edificis. Aspecte que es repeteix en la majoria de països i on el seu currículum acadèmic no insisteix en l'adquisició de competències tècniques de càlcul. L'interès rau en aquest cas a avaluar si en terminis de temps més curts i amb continguts teòrics més acotats, segueix sent vàlida aquesta estratègia BIM, que parteix de la base que el processos de disseny i construcció d'un edifici és un treball multidisciplinari i coordinat de molts professionals diferents i per això el BIM és l'eina adequada. Per a ells hem estudiat el rendiment acadèmic, la motivació i la satisfacció dels estudiants a través de l'ús d'enquestes, comparativa d'exercicis, notes i entrevistes als estudiants; així com les experiències dels professors que imparteixen els cursos. Les dades analitzades ens han servit per determinar problemes d'implantació, conductes a evitar i elements a tenir en compte a l'hora d'introduir BIM-Revit en els cursos de construcció. Aquesta tesi acaba amb l'avaluació de dos diferents metodologies per introduir BIM en els cursos de construcció i una sèrie de directrius per a la correcta implantació d'aquesta nova eina. Pel que fa al futur d'aquesta investigació, es pretén expandir aquesta investigació a mes universitats, començant per la universitat americana de Ras Al Khaimah i tractant d'estendre-pels membres de la "Academic for interoperatibility Coalition (AIC)" a la qual pertanyo i hi ha afiliades 48 universitats de tot el món i combinar-la amb una altra investigació sobre BIM a acadèmia en la qual estic participant i en la qual el focus és sobretot els "Students Learning Outcomes" (SLO) s; per últim es va a començar un altre projecte d'investigació per al desenvolupament d'una guia per a la implantació de BIM en el currículum dels programes d'Arquitectura, enginyeria i construcci

La enseñanza de la Expresión Gráfica mediante la visualización de modelos tridimensionales

El trabajo en disciplinas como la ingeniería o la arquitectura implica un gran control de las habilidades de visualización espacial, que es fundamental para la comprensión de los conceptos y para la realización de actividades asociadas a los procedimientos, es decir, los estudiantes deben ser capaces de expresar, comprender y manejar los elementos gráficos cuando están en contacto con los proyectos técnicos. En muchas ocasiones, nos hemos encontrado con la dificultad de transmitir esos conocimientos, que son la base para adquirir las competencias profesionales propias del título. Tradicionalmente se ha recurrido a bocetos, dibujos en perspectiva, maquetas a escala, o fotografías para lograr ese objetivo; puesto que no es posible la observación directa en el aula de estos fenómenos a representar. Es por ello, por lo que los profesores tienen que incluir diferentes herramientas en clase para que los estudiantes alcancen dichas competencias. Por esta razón, desde el curso 2012-13, se decidió utilizar en el desarrollo de las clases los modelos digitales 3D usando diferentes tecnologías (Realidad Aumentada (RA), PDF3D y SketchUp (SKP)) para intentar paliar esa dificultad en el proceso de enseñanza aprendizaje. La incorporación de los mismos se ha llevado a cabo basándose en experiencias exitosas previas realizadas en la educación superior en el ámbito de la ingeniería y la arquitectura. No obstante, no se ha observado ningún enfoque similar para tratar este tema en la representación del terreno con líneas de nivel en Topografía, ni el llevar a cabo la experiencia a lo largo de todo el periodo lectivo de una materia. Este trabajo presenta las estrategias aplicadas en dos casos de estudio. Uno de ellos en la Formación Profesional, curso de Proyectos de Edificación, en el IES Politécnico Jesús Marín de Málaga y otro en la asignatura de Expresión Gráfica en la Ingeniería de primer curso del doble grado en Ingeniería Mecánica e Ingeniería en Diseño Industrial y Desarrollo del Producto de la Universidad de Málaga. El objetivo principal de esta investigación es mejorar las habilidades de visualización espacial de los estudiantes, incidiendo especialmente en la transmisión eficiente de conocimientos y en la participación activa del alumnado para conseguir desarrollar un nuevo sistema que permita a los estudiantes enfrentarse más exitosamente al control de la Expresión Gráfica de una manera más intuitiva, con objetos tridimensionales, más acordes con la realidad y que pueden ser manejados por ellos, en el mismo momento en el que se están realizando los ejercicios de dibujo técnico bidimensionales. Así, se presenta una investigación experimental realizada observando la variación de la capacidad espacial y de los datos académicos del alumnado que ha formado parte del estudio. Por otro lado, se recogen varias medidas para valorar el seguimiento del curso por parte de los estudiantes, y de su motivación, según el método ARCS. Los estudiantes también evaluaron la facilidad de uso de los modelos 3D, desde un punto de vista cuantitativo y cualitativo. El proceso se llevó a cabo utilizando el método Bipolar Laddering y los criterios de definición de usabilidad de las normas ISO, buscando determinar la preferencia, por parte del alumnado, entre los distintos medios 3D establecidos a su alcance para la compresión de la materia dada. Los resultados apoyan la hipótesis de partida, demostrando una buena acogida por parte del alumnado y una actitud positiva de los estudiantes respecto de los modelos 3D utilizados, consiguiendo mayor rapidez de respuesta respecto de su capacidad de visualización espacial, un mayor nivel de motivación, una mayor asistencia a clases prácticas, una mayor tasa de trabajo práctico entregado y un menor porcentaje de abandonos. También son positivas las valoraciones de usabilidad de los mismos.Work in disciplines such as engineering or architecture involves a great deal of control over spatial visualization skills, which is fundamental for understanding concepts and for carrying out activities associated with the relevant procedures. In other words, students must be able to understand and manage graphic elements when they are in contact with technical projects. On many occasions, some degree of difficulty is encountered when attempting to transmit this knowledge, which is problematic, given that the latter forms the basis for acquiring the professional skills that are demanded by the discipline. Traditionally, sketches, drawings in perspective, scale models, or photographs have been used to achieve this goal, since it is not possible to directly observe these phenomena in the classroom. For this reason teachers need to include a range of tools in the learning environment in order for students to master the necessary skills. In order to address the problems inherent in acquiring this information, and to explore novel ways of enhancing the teaching/learning process, 3D digital models using different technologies (Augmented Reality (AR), PDF3D and SketchUp (SKP) were utilised in the development of the classes on a course during the 2012-2013 academic year.. The incorporation of 3D models was based on previous successful experiences in higher education in similar fields of engineering and architecture. To our knowledge, on the one hand this is the first attempt at managing 3D digital models for the representation of terrain with contours in topography and on the other hand, we have carried out a learning experience with 3D models throughout the course of an entire academic year instead of isolated experiences. This paper presents the strategies applied in two case studies. One of these cases was studied in a Vocational Training program on a Construction Projects Course, in the Polytechnic Secondary School of Malaga, whilst the other focused on the first year subject known as “Graphic expression in Engineering”, which is part of the dual degree in Mechanical Engineering and Industrial Design Engineering and Product Development at the University of Malaga, Spain. The aim was to improve the students' spatial visualization skills, with special emphasis on the efficient transmission of knowledge and active participation of the students. In particular, we set out to develop a new system that allows students to more successfully deal with the control of graphic expression in a more intuitive way, using three-dimensional objects that are more in line with reality and which can be handled at the same time as performing two-dimensional technical drawing exercises. In order to achieve these goals, an experiment is presented in which data were gathered regarding differences in the spatial ability and academic results of the students who took part in the study. In addition, several measures were taken to assess and monitor the activity and motivation of the students during the course in accord with the ARCS method. The students also evaluated the ease with which the 3D models could be used from both a quantitative and qualitative point of view. The process was conducted using the Bipolar Laddering method and by adopting the criteria of usability as defined by ISO standards, with the goal of determining the students’ preferred 3D models from the range of those available. The data collected support our hypothesis. The results thus demonstrate strong acceptance of the models used, with the students showing a positive attitude towards the 3D models and demonstrating more rapid responding when given tasks that require spatial visualization abilities. Moreover, they displayed a higher level of motivation, an increased attendance to practical classes, a higher rate of practical work delivered, and a lower percentage of dropouts. The usability ratings were also positive