Metodología de aprendizaje y generación de conocimiento mediante colaboración vía Internet : aplicación al Observatorio Astronómico Montegancedo

La Web 2.0 es un fenómeno de Internet caracterizado por webs más dinámicas y participativas. Actualmente, existen nuevas tendencias sociales que están provocando formas innovadoras de colaboración voluntaria y de aprendizaje en línea. La tesis doctoral se enmarca dentro del contexto de la Web 2.0 y del aprendizaje colaborativo a través de Internet, en concreto de los laboratorios remotos basados en experimentación real. Este trabajo se inicia con el objetivo de diseñar una metodología novedosa de creación de proyectos de colaboración y participación ciudadana orientados a la educación y basados en la experimentación real. Se trata de un nuevo enfoque para crear aplicaciones web abiertas a la sociedad que promuevan el aprendizaje informal, el constructivismo y la generación de conocimiento a través de sistemas colaborativos, auto-organizados y meritocráticos. El trabajo realizado en esta tesis se centra en el diseño y desarrollo de laboratorios remotos con experimentación real accesibles mediante webs 2.0. En el desarrollo de la tesis se ha llevado a cabo la implementación del observatorio astronómico Montegancedo. Se trata del primero abierto a la sociedad a través de Internet, de uso interactivo y totalmente gratuito. Principalmente se basa en un funcionamiento meritocrático de los usuarios para conseguir tiempo de observación para la realización de experimentos astronómicos. Este observatorio y la red social subyacente ha sido la bancada empírica sobre la que se demuestran las hipótesis planteadas. En esta tesis se ha formulado un algoritmo de ordenación de los elementos pertenecientes a un sistema colaborativo. Se detalla el procedimiento completo para extrapolar el algoritmo a cualquier otro sistema de colaboración. Se describe desde la etapa inicial sobre cómo establecer los criterios de ordenación hasta cómo interpretar los resultados. En el contexto del observatorio Montegancedo, el algoritmo se emplea para determinar cuáles son los usuarios más importantes en la red social midiendo su colaboración y participación. Análogamente, se puede calcular la importancia de las fotografías, vídeos, noticias, comentarios y otros elementos consecuencia de la participación social. En la misma línea de la meritocracia social, se formula un algoritmo de plani_cación de recursos en línea basado en los resultados del algoritmo de ordenación anterior. Se diseña una solución novedosa al problema que supone compartir recursos que requieren experimentación real a través de Internet. Aplicado al observatorio Montegancedo, se explica cómo asignar tiempo de observación a los usuarios según su importancia demostrada dentro de la comunidad. El trabajo también expone el proceso de análisis y caracterización de los individuos y comunidades en línea a partir de los datos registrados, que abarca tanto información personal de los usuarios como cada una de sus interacciones intercambiadas. Abstract Web 2.0 is an Internet social phenomenon characterized by more dynamic and partipatory websites. Nowadays, there are new social trends which are causing innovative ways of voluntary collaboration and online learning. This doctoral thesis is framed within the context of Web 2.0 and collaborative learning through the Internet, speci_cally remote laboratories based on real experimentation. The aim of this research is to design a new methodology for creating collaborative projects and citizen participation, focused on education and based on real experimentation. This is a new approach to create web applications open to society to promote learning, constructivism and the generation of knowledge through collaborative, self-organized and meritocratic systems. The work in this thesis focuses on the design and development of remote laboratories experimenting with real webs are accessible through 2.0. The implementation of the astronomical observatory Montegancedo has been carried out during the thesis. This is the _rst observatory open to the public through the Internet, interactive and completely free. Mainly, it relies on a meritocratic functioning where users have to get observing time for carrying out astronomical experiments. The observatory and the underlying social network has been on the bench empirically demonstrate that the initial hypothesis. In this thesis an algorithm has been formulated to classify and order the elements belonging to a collaborative system. Full details about the procedure for the algorithm to extrapolate to any other system of collaboration. Described at an early stage on how to establish criteria for management to how to interpret the results. In the context of the observatory Montegancedo, the algorithm is used to determine which are the most important users in the social network by measuring their collaboration and participation. Similarly, one can calculate the importance of photographs, videos, news, reviews and other elements of social participation. In the same line than social meritocracy, it makes a scheduling algorithm of online resources based on the results of previous management algorithm. Designing a novel solution to the problem of sharing resources that require real experiments via Internet. Montegancedo applied to the observatory, discusses how to allocate observing time to the users according to their demonstrated importance in the community. The thesis also describes the process of analysis and characterization of individuals and communities on-line from the recorded data, which includes personal information such as each of their interactions exchanged

The Montegancedo Astronomical Observatory. The first freee remote observatory for learning astronomy

This paper describes the first open robotic observatory available to the public on the Internet (http://om.fi.upm.es), interactive and completely free access through a Web 2.0 application, which lets users manage professional astronomical devices and collaborate with other amateur users through a web browser. Its main goal is to open the astronomy to the society and that people learn informally about the cosmos by means of experimenting with real remote devices. Its architecture is made up by common collaborative Web 2.0 tools (such picture gallery, wiki, forum, chat, voting and discussing systems, etc.) and services and policies to offer meritocratically the observatory and its observing time. The paper presents an innovative approach which proposes a reputation system for sharing an online resource to encourage high-quality contributions, and the initial outcomes obtained since the observatory started in December 2008. This paper also describes the first experience using the observatory for carrying out online practical assignments in an Educational Innovation Project within the Technical University of Madrid during academic year 2008-2009 and using it for three subjects of these different degrees: Computer Science, Industrial Engineering, and Topography

AIGORA: Repositorios abiertos y colaborativos para aprender a programar

Este artículo presenta la iniciativa desarrollada bajo el proyecto de innovación educativa AIGORA (Aprendizaje de Informática con GitHub Organizado en Repositorios Abiertos) para aprender a programar. El artículo explica cómo el uso de repositorios de software colaborativos y abiertos a través de la plataforma GitHub permite fomentar el aprendizaje entre estudiantes y el autoaprendizaje, facilitando además el desarrollo del trabajo por equipos y la evaluación de grupos numerosos. Además, se exponen los resultados alcanzados durante el primer año de su implantación en el curso 2018/2019 con estudiantes de los Grados de diferentes especialidades del área industrial en la Escuela Técnica Industrial de Ingeniería y Diseño Industrial

A friendly online C compiler to improve programming skills based on student self-assessment

This paper presents an online C compiler designed so that students can program their practical assignments in Programming courses. What is really innovative is the self-assessment of the exercises based on black-box tests and train students’ skill to test software. Moreover, this tool lets instructors, not only proposing and classifying practical exercises, but also evaluating automatically the efforts dedicated and the results obtained by the students. The system has been applied to the 1st-year students at the Industrial Engineering specialization at the Universidad Politecnica de Madrid. Results show that the students obtained better academic performance, reducing the failure rate in the practical exam considerably with respect to previous years, in addition that an anonymous survey proved that students are satisfied with the system because they get instant feedback about their programs

Experiencia en la ETS de Ingeniería y Diseño Industrial en la implantación del Doble Grado en Ingeniería en Diseño Industrial y Desarrollo de Producto y en Ingeniería Mecánica por la Universidad Politécnica de Madrid

(SPA) En este trabajo se plantea el desarrollo curricular del Doble Grado en Ingeniería en Diseño Industrial y Desarrollo de Producto y en Ingeniería Mecánica. Se exponen los motivos por los que se decidió implantar, se ofrecen datos de demanda, oferta, notas de corte y se presenta un avance de los resultados académicos del primer curso correspondiente a la primera promoción. (ENG) In this work the study plan of the doble degree in Industrial Desing an Product development and in Mechanical Engineering. The reasons why the double dergree was implanted, the demand, the offer and the students academic results of the first class

Prácticas de Topografía con el Observatorio Robotizado Montegancedo

En el programa formativo del actual Ingeniero Técnico en Topografía está presente la Astronomía Geodésica o de Posición con el fin de que el futuro profesional conozca los elementos de astronomía necesarios para poder calcular coordenadas latitud y longitud de puntos sobre la superficie terrestre, así como el acimut de direcciones a otros puntos a partir de observaciones a las estrellas. Aunque los métodos astronómicos se van sustituyendo por los métodos por observaciones a satélites (GNSS), ciertos conocimientos astronómicos son necesarios para poder comprender tanto los sistemas de referencias celestes y terrestres, como las observaciones geodésicas y geofísicas. Dentro de este programa formativo juegan un papel fundamental la realización de prácticas en las que el alumno vea y desarrolle sus habilidades para calcular parámetros astronómicos, resultado de su propia observación. En la ETSI de Topografía se viene realizando prácticas de observación a la estrella polar, con el fin de calcular el acimut de una dirección. También observaciones al Sol con el mismo objetivo. La utilización de equipos ópticos clásicos en esta observación entraña cierto riesgo al colocar el ojo sobre el ocular cuando se tiene enfocado el Sol. En prevención de fatales accidentes estas observaciones al Sol fueron retiradas del programa formativo. Recientemente, y gracias a la utilización de un telescopio robotizado, el observatorio Montegancedo (http://om.fi.upm.es), y con registro de imágenes, se ha podido rescatar este tipo de prácticas de observaciones al Sol en la formación de los ingenieros técnicos topográficos (ITT) de la Escuela. Se muestran en este artículo los objetivos perseguidos en esta experiencia, los métodos y materiales utilizados para la misma así como una serie de impresiones finales que se han encontrado en la realización de estas experiencias prácticas

A dynamic-booster and attendance-tracking app for classroom teaching

This paper presents an app whose main aim is to improve the user experience in face-to-face classes, both for lecturers and students. This app allows the lecturer to have more control over the class, registering and visualizing the student attendance and performance, and allows the students to participate more actively during the sessions through live questions. After installing a QR code on the classroom tables, the student is able to check-in with the app when arriving to class. A map of the class is created automatically for the lecturer with names, photos and the location of each student. The lecturer uses this map (running in a tablet or computer) to know the names of the students, to pose questions, to see their statistics and attendance, and to interact on a more personal level (especially relevant for large classes over 100 students). The app allows the lecturer to propose questions, tests and exercises that the students respond individually and confidentially through the same app. This allows the lecturer to have feedback in real time of the degree of attention and understanding of the students. Student answers could be used to make rankings, and therefore award prizes according to each student performance (gamification techniques)

Development of an Artificial Intelligent Lighting System for Protected Crops

[ES] En este artículo se presenta el desarrollo hardware y software de un sistema de iluminación artificial para cultivos protegidos. El sistema consta de un conjunto de lámparas, circuitos de control de potencia y un sensor de intensidad lumínica, que junto al software desarrollado en LabVIEW®, permiten llevar a cabo el control sobre la cantidad de energía irradiada durante todo el proceso de cultivo teniendo en consideración la forma en que esta energía se distribuye en cada fotoperiodo. Todo este proceso de control se realiza en un ordenador el cual se comunica con un dispositivo Arduino MEGA que cumple la función de tarjeta de adquisición de datos. Para programar el funcionamiento del sistema de control se diseña una interfaz que facilita al usuario la introducción de parámetros y la visualización de información del funcionamiento del sistema. Además, permite seleccionar la estrategia de control con el que se desea controlar el sistema pudiendo elegir entre un control predictivo o un control PD. Ambos algoritmos hacen uso de un modelo matemático de las lámparas el cual se encarga de transformar las señales generadas por los controladores en señales digitales que gobiernan el funcionamiento de la electrónica implementada. Finalmente, se analizan los resultados experimentales obtenidos en diversas pruebas realizadas haciendo uso de ambos algoritmos de control comparando los beneficios e inconvenientes de cada controlador.[EN] This article describes the hardware and software development of an artificial lighting system for protected crops. The system consists of a set of lamps, power control circuits and light intensity sensor, which together with a software developed in LabVIEW® allow to carry out the control over the amount of energy radiated throughout the cultivation process taking into consideration how this energy is distributed in each photoperiod. All this monitoring process takes place in a computer which is connected to an Arduino MEGA device serves as data acquisition card. To program the operation of the control system an interface is designed that enables the user to input parameters and display the system operating information. It also allows selecting the appropriate control strategy with a choice of selecting a predictive control or PD control system. Both algorithms make use of a mathematical model of the lamps which is responsible for transforming the signals generated by the drivers in digital signals that govern the operation of the implemented electronic system. Finally, the experimental results are analysed in various tests using both control algorithms to show the benefits and disadvantages of each controller.Los autores desean agradecer el apoyo y la financiación concedida por el Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica, Automática y Física Aplicada de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial de la Universidad Politécnica de Madrid.Al-Hadithi, BM.; García Cena, CE.; Cedazo León, R.; Loor Loor, C. (2016). Desarrollo de un Sistema de Iluminación Artificial Inteligente para Cultivos Protegidos. Revista Iberoamericana de Automática e Informática industrial. 13(4):421-429. https://doi.org/10.1016/j.riai.2016.07.005OJS421429134Astrom, K. J., and T Hagglundruna. "PID Controllers: Theory, Design and Tuning." ISA: The Instrumentation, Systems and Automation Society; 2 Edition, ISBN-10: 1556175167, 1995.Balas, M.M. "Modeling Passive Greenhouses. The Sun's Influence." INES 2008. Intelligent Engineering Systems, IEEE. 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