Un exemple de PBL a l’EETAC Assignatures d’E.T. de telecomunicacions antigues: CiC: Components i Circuits (prova pilot), (1A) ED: Electrònica Digital (1B) SED: Sistemes Electrònics Digitals (2A) SDR: Sistemes digitals reconfigurables (opt. 2B-3A) La nova del grau d’enginyeria de telecomunicacions: CSD: Circuits i Sistemes Digitals (2A)

En el fons, sols tenim un parell d’opcions pel que fa a metodologies: Mètode deductiu tradicional (centrat en el professor ) (rote and passive learning) “Traditional engineering instruction is deductive, beginning with theories and progressing to applications of those theories” Mètodes inductius (centrats en l’estudiant) (meaningful and active learning Higher-order thinking) “Topics are introduced by presenting specific observations, case studies or problems, and theories are taught or the students are helped to discover them only after the need to know them has been established” (Richard Felder)

http://www4.ncsu.edu/unity/lockers/users/f/felder/public/Papers/InductiveTeaching.pdf

El PBL és un dels millors mètodes per activar l’aprenentatge significatiu Què és el problema? CL El típic exercici tradicional Smith, M. U., “Toward a unified theory of problem solving. Views from the content domains”, Lawrence Erlbaum LEA, 1991

La competència del problem-solving ja fa molts anys que està estructurada (G. Polya) (How to solve it, 1945) UNDERSTANDING THE PROBLEM DEVISING A PLAN CARRYING OUT THE PLAN LOOKING BACK 1, 2, 4: són les activitats més intel·lectualment engrescadores i condueixen a l’aprenentatge significatiu (nivells de Bloom més elevats, higher-order thinking)  Es poden fer en grups !! 3: és la recepta, l’algorisme, l’exercici ... Que avui dia ja fan els ordinadors! Per exemple a: http://www.math.utah.edu/~pa/math/polya.html

Exemples d’exercicis “vells” en assignatures de l’EETAC (rutina, algorisme, fórmula única “de memòria”, solució única, procediment senzill) Ara, aquests exercicis són pels tests (s’usen per verificar que es treballa bé en grup: els tres membres del grup han de donar solucions semblants)

Planning activities and study time in and out of the class (6 ECTS – 150 h) Weekly study plan Activities (~problem solving all the time) Problem solving teamwork session at classroom (2 h) 13 weeks Exercises (EX1A, .. EX4) Problem solving teamwork session at classroom / laboratory (1 h)* Guided learning Application project 11.5 h per week Problem solving teamwork session at laboratory (2 h) Individual test (IT1 .. IT4) Student-conducted teamwork sessions (> 6h) 6 ECTS ePortfolio Self-directed learning Extra individual work * Guided academic activities III Jornada sobre Aprenentatge Cooperatiu

Exercises and calendar on the CSD web  Making Teaching and Learning Visible: Course Portfolios and the Peer Review of Teaching (http://www.courseportfolio.org) III Jornada sobre Aprenentatge Cooperatiu

Activities  Design of real world applications Design using PLD/VHDL Design using microcontrollers

Cada any es pot millorar una mica més ! (com en una empresa) Per exemple: UART Se’ls proposa dissenyar a mà (VHDL) un perifèric que més endavant trobaran incrustat en un microcontrolador Cada any es pot millorar una mica més ! (com en una empresa) http://digsys.upc.es/ed//CSD/prob/Ch3/P09/Prob3_09.html

Exemples d’exercicis de components i circuits (CiC) (Primer curs) La idea clau és pensar cada exercici com si s’hagués de poder muntar (a CiC o en altres assignatures posteriors) El mateix invent es pot fer a diverses assignatures Amb models ideals a CiC (primer curs) Amb models “reals” a altres cursos de segon En un xip a SDR (tercer curs) Més feina pel professor ! (amb modificacions es poden usar durant diversos cursos) Exemple de disseny d’un termòmetre de temperatura corporal http://digsys.upc.es/sed//CIC/CiC_1AT3/MI/MI6/CiC_07-08_Q2_1AT3_MI6_V1nx.pdf

Altres factors clau d’organització per centrar-nos en què aprèn l’alumne Continuïtat entre classes a l’aula / al laboratori / fora de l’aula (hem de treballar sobre un mateix problema fins que s’acabi) Cada professor té una classe completa de T +P/L    Horaris amb sessions presencials intercalades amb estudi fora de l’aula M Sessió presencial Aula (2 h) T Sessió presencial Lab (2 h) W Sessió no presencial TG (autònom) (2 h) TH Sessió no presencial TG (autònom) (>2 h) F Sessió presencial Lab (1 h)

A typical 2-hour group work session Questions from previous sessions or exercises Up to 15 minutes Introduction of new concepts or materials (generally, the problem to be designed) Up to 15 minutes Group work for revising concepts and planning exercises 30 minutes Questions, discussion and general orientations Up to 15 minutes Group work for developing exercises 30 minutes Conclusions and planning for the student-directed sessions outside the class 15 minutes

Cooperative group ePortfolio and instructor’s feedback A semi structured group e-Portfolio organised to show your learning process and results III Jornada sobre Aprenentatge Cooperatiu

+ + + + Assessment scheme Rubrics and examples from previous terms, facilitates assessing and giving fast feedback Exercises + Includes an oral presentation and a written report Individual test + Examples to demonstrate content learning, cross-curricular skills development and reflection Application Project 6 deliverables with voluntary improvement + e-Portfolio 4 individual unannounced exams + Participation and attitude Continuous assessment: you’ll always know where you are and what you have to do to improve III Jornada sobre Aprenentatge Cooperatiu

La planificació d’activitats i temps d’estudi El disseny de la primera i última plana dels problemes Objectius específics i transversals http://epsc.upc.edu/projectes/ed/ED/unitats/unitat_1_1/Criteris_Correccio_Exercici.pdf http://epsc.upc.edu/projectes/ed/ED/problemes/metode_resolucio_cooperativa_recomanat.pdf

La planificació d’activitats i temps d’estudi El disseny de la primera i última plana dels exercicis Declaració de compromís del grup Temps d’estudi

Com es pot fer un seguiment del temps d’estudi? Exemple de gràfica emplenada pels estudiants en el seu ePortfolio

La planificació d’activitats i temps d’estudi El disseny de la primera i última plana dels exercicis La reflexió i el pla de treball La signatura

Algunes referències [1] Webs de sistemes digitals: http://digsys.upc.es   (amb tot el material, treballs d’estudiants i publicacions des de fa anys) [2] Institut de Ciències de l’Educació (ICE-UPC), Grup d’Interès en innovació docent (Plataforma RIMA) https://www.upc.edu/rima [3] Pàgina web del professor R. M. Felder, N.C.State University, (www.ncsu.edu/felder-public/RMF.html) [4] Llibres sobre metodologies actives: http://digsys.upc.es/ed//llibres/lt_books/methods.html