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U N I V E R S I D A D D E J A É NU N I V E R S I D A D D E J A É N Vicerrectorado de Docencia y Profesorado

Secretariado de Innovación Docente y Formación del Profesorado

MEMORIA FINAL DE PROYECTOS DE INNOVACIÓN DOCENTE

CONVOCATORIA CURSO 2011/2013

DATOS DEL/DE LA SOLICITANTE

Nombre Eloísa

Apellidos Torres Jiménez

D.N.I. 75019082M E-mail [email protected]

Centro EPS Jaén Teléfono 953 212867

Departamento Ingeniería Mecánica y Minera

Categoría Profesora contratada doctora

DATOS DEL PROYECTO

Título Desarrollo y puesta en práctica de metodología docente para

alumnos extranjeros acogidos al programa PATIE.

Línea de actuación Proyecto para asignaturas

Departamento/s implicados Ingeniería Mecánica y Minera.

Asignatura/s implicada/s Ingeniería Térmica I (Obligatoria/GIM-GIE-GIEI)

Ingeniería Térmica (Troncal/II)

Tecnología de Fabricación y Tecnología de

Máquinas (Troncal/II)

Mecánica de Máquinas (Obligatoria/GIM)

Ingeniería de Fabricación (Obligatoria/GIM)

Centrales Eléctricas.(Troncal/ITIE- ITIME- ITIEE)

Metrología (Optativa/IOI)

Metrología Dimensional (Optativa/ITIM)



Titulación/Grado implicado/s ITI Electricidad (ITIE), Doble titulación en ITI

Mecánica y Electricidad (ITIME), ITI Electrónica y

Electricidad (ITIEE)

ITI Mecánica (ITIM)

Ingeniería Industrial.(II)

Grado en Ingeniería Mecánica.(GIM)

Grado en Ingeniería Eléctrica.(GIE)

Grado en Ingeniería Electrónica Industrial. (GIEI)

Ingeniería en Organización Industrial (IOI).

Curso/s implicado/s 2º Curso (GIM-GIE-GIEI/Ingeniería Térmica)

4º (1º curso, 2ºCiclo) (II/Ingeniería Térmica)

3º (ITIE- ITIME- ITIEE/Centrales Eléctricas).

5º (2º curso, 2º ciclo) (II/ Tecnología de

Fabricación y Tecnología de Máquinas)

2º Curso (GIM/Mecánica de Máquinas)

5º (2ºcurso, 2º ciclo) (IOI/Metrología)

3º Curso (ITIM/Metrología Dimensional)

Nº de alumnos afectados 370 (estimación de alumnos que cursarán las

asignaturas en español en el curso 2012-2013)

20 (estimación de alumnos acogidos al PATIE el

próximo curso 2012-2013)

MEMORIA DEL PROYECTO

Justificación

El planteamiento de este proyecto de innovación docente surgió de la necesidad cada

vez mayor, de desarrollar una metodología para tutorizar y evaluar a los alumnos

extranjeros de habla no española.

Los retos que nos plantea la implantación del Espacio Europeo de Educación

Superior (EEES) nos animan a fomentar este intercambio internacional de alumnos.

Es más, los alumnos cada vez encuentran más atractivo cursar parte de sus

estudios en el extranjero, sobre todo gracias a iniciativas tales como las becas de

movilidad internacional, que les permiten sufragar los gastos de traslado,

alojamiento y manutención durante su estancia en otro país con fines formativos.



Desde el vicerrectorado de internacionalización, nos hicieron saber que cada vez más

alumnos extranjeros estaban solicitando matricularse en el programa PATIE

(Programa de Tutorización y ayuda en Inglés al estudiante Extranjero) de

asignaturas relacionadas con la ingeniería industrial. Esto motivó que gran parte del

profesorado del departamento de Ingeniería Mecánica y Minera se uniera

recientemente a esta iniciativa. Así fue como surgió la necesidad de desarrollar y

poner en práctica una metodología común para tutorizar y evaluar a este tipo de

alumnos.

Puesto que la adhesión al programa PATIE de los profesores que forman parte del

presente proyecto ha sido en general reciente, todos ellos están actualmente en el

Nivel 1 (se ofrece a los alumnos tutorías, material didáctico y el examen en inglés,

pero las clases se imparten en español). El nivel básico en el que nos encontramos,

junto con el relativamente bajo número de alumnos que han solicitado este tipo de

docencia, nos permite poner en práctica metodologías docentes innovadoras que

permitan una evaluación continua del alumno.

Por otro lado, consideramos interesante que el resto de alumnos que cursan las

asignaturas involucradas en este proyecto, no se queden al margen y aprovechen las

oportunidades que le ofrece este intercambio cultural. En este sentido, el

planteamiento de este proyecto contempla actuaciones para: fomentar la integración

entre alumnos extranjeros y españoles, y familiarizar al alumno español con la

terminología inglesa propia del área de máquinas y motores térmicos y del área de

ingeniería mecánica.

Objetivos conseguidos

1. Diseñar una metodología docente de la que se puedan beneficiar alumnos

extranjeros y españoles.

2. Desarrollar contenidos y actividades en inglés: contenidos teóricos,

contenidos prácticos multimedia para los alumnos de habla no española que

al asistir al laboratorio tienen problemas para entender las explicaciones, etc.

3. Utilizar las herramientas TIC (tecnologías de la información y la

comunicación) para la publicación de contenidos multimedia en inglés.



4. Desarrollar una metodología para crear un diccionario de inglés que contenga

la terminología técnica propia de cada asignatura involucrada en este

proyecto.

5. Elaborar un test para determinar la motivación del alumnado español hacia

la implantación de una metodología docente que le ayude a mejorar su

capacidad de trabajo en un equipo multilingüe y su nivel de inglés técnico.

6. Elaborar un test para determinar el nivel de inglés técnico de los alumnos

matriculados en las asignaturas involucradas en el presente proyecto. Esto

nos permite saber el punto de partida desde el cual comenzará la

implantación de la metodología docente, adaptándose al nivel medio que

reflejen las encuestas.

7. Obtener resultados de las encuestas realizadas. Analizar estos resultados y

sacar conclusiones.

8. Conseguir material didáctico en inglés para que los alumnos extranjeros lo

tengan disponible.

9. Aplicar parcialmente la metodología docente diseñada durante el primer año

para: tutorizar a los alumnos acogidos al programa PATIE, mejorar el nivel

técnico de los alumnos españoles, y fomentar el trabajo en equipos

multilingües.

10. Utilizar las herramientas Ilias y otros medios web (youtube) para la

publicación de contenidos multimedia en inglés.

11. Utilizar las nuevas herramientas que nos ofrece Ilias (libro digital) para

implementar el diccionario técnico.

12. Difundir los resultados a través de jornadas, congresos y revistas.

Contenidos desarrollados

1. Inicialmente se realizó una revisión bibliográfica para saber si otros

profesores han puesto en marcha metodologías docentes enfocadas al

alumnado extranjero. Esto nos permitió ajustar la metodología y el tipo de

experiencias a desarrollar.

2. Desarrollo del siguiente material multimedia en inglés a través de la

plataforma Ilias y de plataformas de comunicación familiares para los

alumnos como por ejemplo “youtube”.



Todo este material está relacionado con varias áreas del Departamento de

Ingeniería Mecánica y Minera:

a. Guiones de las prácticas de laboratorio.

b. Video-tutoriales que describan el proceso de realización de cada

práctica.

c. Cuestionarios y problemas interactivos para ser resueltos a través de

la plataforma Ilias.

3. Desarrollo de una metodología para que los alumnos de habla castellana

implementen un diccionario técnico en inglés. Habilitación y puesta a punto

del espacio necesario para desarrollar esta actividad en Ilias.

4. Desarrollo de una guía que facilite la realización de actividades de

aprendizaje cooperativo mediante “wikis”, la cual fomentará la actitud crítica

del alumno, ya que cada uno tendrá que revisar y evaluar las aportaciones

que sus compañeros hacen.

5. Desarrollo y puesta en práctica durante las sesiones de laboratorio de

metodología docente para ayudar al alumnado extranjero de habla no

castellana. Se fomentó el trabajo en grupo multilingüe y se les facilitó los

videotutoriales y guiones de las prácticas en inglés.

6. Se han desarrollado encuestas para determinar la motivación del alumnado

hacia la inclusión del inglés técnico y la participación en grupos de trabajo

multilingüe en asignaturas propias del área de máquinas y motores térmicos

y del área de ingeniería mecánica.

7. Desarrollo de encuestas para determinar el nivel de inglés técnico del

alumnado. Estas encuestas se han realizado en asignaturas del grado de

ingeniería mecánica de varios cursos (2º y 3º) y en 5º de organización

industrial para determinar si el nivel de inglés varía significativamente con el

curso y por tanto habría que modificar la metodología docente acorde con las

necesidades de cada curso.

Descripción global de la experiencia

Durante este primer año de proyecto, todos los miembros del grupo trabajaron para

diseñar y plasmar una metodología común que permita tutorizar y evaluar a

alumnos extranjeros acogidos al programa PATIE.



Inicialmente se estableció que la serie de libros “Schaum’s outlines” sería la base

para el desarrollo de la parte teórica y de problemas de cada asignatura, ya que

ofrece contenidos claros y concisos, además de ir acompañados de una gran

cantidad de ejemplos ilustrativos. En esta colección de libros editados por McGraw

Hill se pueden encontrar los contenidos las asignaturas involucradas en este

proyecto, lo que permite iniciar el proceso de unificación de la metodología docente.

Gracias a la concesión de este proyecto hemos podido comprar varios libros en inglés

que estarán en el departamento de ingeniería mecánica y minera a disposición de los

alumnos que los necesiten.

Para mejorar el proceso de aprendizaje en la parte práctica de cada asignatura, se

han grabado una serie de videos donde se explica, paso a paso y con subtítulos en

inglés, cómo realizar las experiencias que se llevan a cabo en el laboratorio. Los

vídeos se subtitularon en vez de doblarlos, ya que se consideró que el acento inglés

propio de cada país podría causar problemas al alumno a la hora del proceso de

aprendizaje, mientras que los subtítulos no presentan este problema. Además, para

facilitar el acceso a estos videos por parte del alumnado, algunos de ellos se

subieron a you-tube:

http://www.youtube.com/watch?v=pe2uRKvkWyI

http://www.youtube.com/watch?v=Dvqs0OAKWGA

Para intentar integrar a los alumnos extranjeros con los españoles, y de este modo

desarrollar la competencia de trabajo en grupo multilingüe, se evitó que los alumnos

extranjeros se agrupasen, distribuyendo uno por cada grupo de alumnos españoles.

Además, la metodología docente se ha desarrollado de tal forma que para poder

realizar correctamente las prácticas, forzosamente tenían que producirse una

colaboración entre todos los miembros del grupo. Se observó que los alumnos

españoles se prestaron desde el primer momento a colaborar en el grupo multilingüe

y de hecho manifestaron su deseo de colaborar y ayudar a futuros alumnos

Erasmus. Por otro lado, los alumnos Erasmus fueron útiles a la hora de mejorar el

material producido durante este proyecto, ya que revisaron los contenidos tanto

escritos como multimedia y detectaron algunos fallos que posteriormente fueron

corregidos.

Se ha planteado una serie de actividades consistentes en el desarrollo de una wiki en

inglés que se irá completando gracias a las aportaciones de los alumnos, de estas



wikis también se podrán extraer términos para crear un diccionario técnico. Con el

paso de los años y de las nuevas aportaciones se pretende tener un diccionario muy

completo y específico de cada asignatura, lo cual es muy interesante ya que los

diccionarios técnicos suelen ser muy amplios y a veces ambiguos.

Debido al bajo número de alumnos extranjeros matriculados durante el pasado

curso no fue posible poner en práctica la metodología docente desarrollada para

fomentar la actitud crítica de todos los alumnos, basada en pedirles que evalúen y

comenten las aportaciones de sus compañeros a la wiki. Aún más, los resultados del

test de motivación revelaron que los alumnos están cansados de realizar tantos

trabajos a través de la plataforma virtual, por lo cual decidimos dosificar las tareas

que habíamos propuesto inicialmente. De todas formas, distintas partes de la

metodología que se propone en este proyecto se irán probando durante varios cursos

académicos y finalmente se implantarán las que mejores resultados ofrezcan.

Los cuestionarios de motivación desarrollados y puestos en práctica revelaron

también que los alumnos piensan que su nivel de inglés no es muy bueno y que es

muy importante mejorarlo. También pensaban que aprender a trabajar en un equipo

multilingüe es importante. Todo esto es fundamental a la hora de implantar la

metodología docente propuesta, ya que supone pedir a los alumnos un esfuerzo

adicional dentro de cada asignatura y por tanto la motivación es la clave.

Para cada asignatura, se desarrolló un método de evaluación inicial que permite

medir el nivel de inglés técnico de los alumnos españoles al comienzo del curso. Este

método consiste en pedirles que lean un pequeño texto en inglés donde se definen

una serie de conceptos básicos de cada asignatura. Posteriormente tienen que

contestar una serie de preguntas tipo test. Los resultados del cuestionario

mostraron que el nivel de inglés técnico del alumnado es medio, independientemente

del curso en el que se encuentren.

En general, las apreciaciones del profesorado implicado en este proyecto son

positivas, ya que la capacidad y motivación del alumnado permiten aplicar la

metodología docente propuesta.

Es de destacar que gracias al proyecto de innovación docente presente, se ha

conseguido motivar también a gran parte del profesorado del área de máquinas y

motores térmicos y del área de ingeniería mecánica para que incluyan sus

asignaturas en el programa PATIE, ayudando así a la internacionalización de la



Universidad de Jaén y satisfaciendo la creciente demanda por parte de alumnos

extranjeros que solicitan cursar asignaturas con apoyo en inglés en nuestra escuela

politécnica.

Metodología empleada

(sesiones de trabajo, actividades, recursos didácticos, cronograma, etc)

Ø Búsqueda de información sobre metodologías docentes para alumnos

extranjeros.

Recursos: libros, congresos docentes, páginas web educaciones, journals.

Miembros del grupo responsables de la tarea: José Vasco Olmo, Gustavo

Medina.

Ø Desarrollo de contenidos teóricos en inglés.

Recursos : libros técnicos en inglés de cada una de las asignaturas involucradas

en este proyecto, Google de libros (previsualización gratuita).

Miembros : Eloísa Torres Jiménez, Pablo Romero Carrillo, Mª Pilar Medina

Camacho.

Ø Desarrollo de contenidos prácticos en inglés.

Recursos: guiones de prácticas del departamento, revistas internacionales sobre

educación en la ingeniería, cámara para grabar los videotutoriales en inglés,

www.youtube.es y/o plataforma Ilias para difundir los videos.

Miembros: Eloísa Torres Jiménez, Pablo Romero Carrillo, Mª Pilar Medina

Camacho, Gustavo Medina, José Vasco Olmo.

Ø Desarrollo de Cuestionarios y problemas en inglés.

Recursos: Word (posteriormente se implementará en la plataforma Ilias) y

PowerPoint.

Miembros: José Vasco Olmo, Mª Pilar Medina Camacho.

Ø Implementación de un diccionario técnico inglés-español.

Recursos : Plataforma Ilias – herramienta “wiki”.

Miembros: Eloisa Torres Jiménez, Gustavo Medina.

Ø Desarrollo de encuestas on-line para determinar el grado de satisfacción

del alumnado.

Recursos: Word, posteriormente se implementará en la Plataforma Ilias –

herramienta “encuestas”.

Miembros: Eloisa Torres Jiménez, Mª Pilar Medina Camacho.



Ø Puesta en práctica de la metodología docente.

Miembros: todos los integrantes del grupo.

Ø Revisión de encuestas y resultados.


Ø Difusión a través de conferencias docentes.


Ø Difusión de los resultados en revistas pertenecientes al área

Scientific Education del JCR.


Ø Preparación del informe final del proyecto

Miembros: Eloísa Torres Jiménez.

Resultados obtenidos

(los materiales o documentos que se hayan producido en la experiencia deben

presentarse en forma de anexo)

Todos los resultados obtenidos durante el presente proyecto han sido difundidos

mediante el envío de 3 comunicaciones a congresos internacionales, y 2 artículos en

revistas indexadas en el JCR que actualmente se encuentran en proceso de revisión

y que a continuación se detallan:

1. E. Torres-Jiménez; P. Romero-Carrillo; J.M. Vasco-Olmo; M.P. Medina-

Camacho; G. Medina-Sanchez; LAB SESSIONS FOR BILINGUAL

ENGINEERING STUDENTS, International Conference on Education and New

Learning Technologies, Barcelona (Spain), 2nd - 4th of July, 2012. Paper ID:

435, Pages: 5091-5098.

2. P. Romero-Carrillo, E. Torres-Jiménez, G. Medina-Sanchez, J.M. Vasco-Olmo,

M.P. Medina-Camacho; IMPROVING UNDERGRADUATE TECHNICAL

ENGLISH VIA WEB-BASED LEARNING MANAGEMENT SYSTEMS,

International Conference on Education and New Learning Technologies,

Barcelona (Spain), 2nd - 4th of July, 2012. Paper ID: 654, Pages: 5987-5993.

3. M.P. Medina-Camacho, F. Cruz-Peragon, J.M. Palomar-Carnicero, Eloisa

Torres-Jiménez; DESARROLLO DE UN ENTORNO B-LEARNING PARA

CURSOS MULTILINGUES DE INGENIERÍA TÉRMICA, I Jornadas

Internacionales de Innovación Docente Universitaria en entornos de aprendizaje

enriquecidos (Madrid del 19 al 21 de Septiembre de 2012).



4. G. Medina-Sanchez – E. Torres-Jimenez - P. Romero-Carrillo – R. Dorado-

Vicente. Teaching Methodology for International Engineering Working Groups.

International Journal of Engineering education. (En proceso de revisión).

5. F. Cruz-Peragon – E. Torres-Jimenez – J. M. Palomar – R. Dorado-Vicente. A

Spreadsheet Application to Study Turbocharged Reciprocating Engines.

International Journal of Engineering education. (En proceso de revisión)

Una copia de estos artículos se adjunta en el anexo I. En ellas se puede

encontrar una explicación detallada de la metodología docente y del material

multimedia que se ha desarrollado durante este proyecto. En el anexo I no se

han incluido los artículos enviados a revistas del JCR por encontrarse en fase

de revisión, y que por tanto están sujetos a las modificaciones especificadas

por los referees.

Los guiones de las prácticas de laboratorio se han traducido al inglés y están

a disposición de los alumnos que lo necesiten. Para no hacer este informe

excesivamente largo, se ha incluido en el Anexo II un guión como ejemplo.

Proyección e Impacto

(transferencia de los resultados y mejoras en el aprendizaje demostrables)

La metodología docente desarrollada y puesta en práctica ha ayudado y seguirá

ayudando a la internacionalización de nuestra Escuela Politécnica de Jaén. El

desarrollo de asignatura impartidas en inglés hará más atractiva la oferta de la esta

escuela a los alumnos extranjeros que no hablan español, y que actualmente tienen

el idioma como un inconveniente a la hora de elegir la EPS de la Universidad de Jaén

cómo centro para cursar parte de sus estudios.

Los alumnos españoles también se han beneficiado de la implantación de esta

metodología, ya que han ampliado su vocabulario de inglés técnico relacionado con

varias áreas propias de su titulación. Aunque el alumno haya estudiado inglés, no es

habitual que haya adquirido este tipo de vocabulario. Además se ha fomentado la

colaboración entre los alumnos españoles y los extranjeros, lo que ha ayudado a la

integración de éstos últimos.

Gracias al dinero obtenido con este proyecto de innovación decente, los resultados

obtenidos de la aplicación de esta metodología se han enviado a revistas



internacionales para su publicación (las cuales están indexadas en el JCR y que

actualmente están en fase de revisión) y a conferencias y jornadas relacionadas con

el mundo de la educación y de la innovación docente, en concreto se han enviado 2

comunicaciones a la “International Conference on Education and New Learning

Technologies, Barcelona (Spain), 2nd - 4th of July, 2012” y una comunicación a las

“I Jornadas Internacionales de Innovación Docente Universitaria en entornos de

aprendizaje enriquecidos (Madrid del 19 al 21 de Septiembre de 2012)”. En el

apartado “Resultados obtenidos” se nombran y especifican cada una de estas

aportaciones.

La mayoría de los profesores miembros de este proyecto, cuentan ya con artículos

docentes publicados en revistas indexadas en el JCR, con numerosas

comunicaciones en conferencias internacionales docentes y además han participado

en otros proyectos de innovación docente [1-18]. Esta trayectoria avala el éxito en la

proyección de los resultados obtenidos.

Referencias 1. R. Dorado, A. Gómez-‐Moreno, E. Torres-‐Jiménez, E. López-‐Alba. An AHP Application to Select

Software for Engineering Education. Computer Applications In Engineering Education (2011) DOI 10.1002/cae.20546

2. F. Cruz-‐Peragón, J. M. Palomar, E. Torres-‐Jiménez, R. Dorado. Spreadsheet for teaching reciprocating engine cycles. Computer Applications In Engineering Education (2010) DOI: 10.1002/cae.20438

3. R. Dorado, R. López-‐García, E. Torres-‐Jiménez, F. Díaz-‐Garrido. Teaching turbochargers via

computer aided design software. International journal of engineering education 26(2010)1;59-‐67 4. José S. Aguilar, José M. Palomar, A. Gómez-‐Moreno, Eloisa Torres, Fernando Cruz-‐Peragón

“Development of teaching multimedia material about heat engines: a virtual test procedure”. INTED 2010, Valencia 8-‐10 de March 2010.

5. José S. Aguilar, José M. Palomar, A. Gómez-‐Moreno, Eloisa Torres, Fernando Cruz-‐Peragón

“Experiences related to teaching-‐learning by competences in the thermal engineering subject of industrial engineer studies” INTED 2010, Valencia 8-‐10 de March 2010.

6. Gómez-‐Moreno, Eloisa Torres, José S. Aguilar, José M. Palomar, Fernando Cruz-‐Peragón

“Development of multimedia teaching material in the thermal engineering area in the challenge of the EEES”. INTED 2010, Valencia 8-‐10, March 2010.

7. E. Torres; J. S. Aguilar; J. M. Palomar; F. Cruz-‐Peragón “Desarrollo de material docente de

laboratorio en el area de maquinas y motores termicos ante el reto del EEES”. VI Jornadas de redes de investigación en docencia universitaria, Alicante 9-‐10 de Junio de 2008.


Secretariado de Innovación Docente y Formación del Profesorado 8. E. Torres; J. S. Aguilar; J. M. Palomar; F. Cruz-‐Peragón “Desarrollo de material docente multimedia

en base a motores termicos: procedimiento de ensayo virtual” VI Jornadas de redes de investigación en docencia universitaria, Alicante 9-‐10 de Junio de 2008.

9. E. Torres, J. S. Aguilar, J. M. Palomar, F. Cruz-‐Peragón “EXPERIENCIAS RESPECTO A LA ENSEÑANZA

POR COMPETENCIAS EN LA ASIGNATURA “INGENIERIA TERMICA” DE LA TITULACION DE INGENIERIA TECNICA INDUSTRIAL EN MECANICA” VI Jornadas de redes de investigación en docencia universitaria, Alicante 9-‐10 de Junio de 2008.

10. E. Torres, P.J. Casanova-‐Peláez, J.S. Aguilar, J.M. Palomar “Interrelación entre competencias

adquiridas sobre técnicas de control y transferencia de calor en el segundo ciclo de ingeniería industrial”. IV Congreso Internacional: La renovación de metodologías docentes centradas en el nuevo proceso de aprendizaje del alumno, Valladolid 2008.

11. E. Torres, J.S. Aguilar, J.M. Palomar, F. Cruz-‐Peragón “Desarrollo de material docente multimedia

en el area de maquinas y motores termicos ante el reto del EEES” IV Congreso Internacional: La renovación de metodologías docentes centradas en el nuevo proceso de aprendizaje del alumno, Valladolid 2008

12. E. Torres-‐Jiménez, A. Gómez-‐Moreno, J.M. Pedrosa, R. Dorado. Choosing adequate software to

develop educational engineering simulations. Proceedings INTED (2010) ISBN: 978-‐84-‐613-‐5538-‐9 13. P. Romero-‐Carrillo, J. Vaso-‐Olmo, L. Felipe-‐Sesé, A. Gómez-‐Moreno, E. López-‐Alba, R. Dorado.

Aplicación del QFD a la mejora de asignaturas en los grados en ingeniería en el nuevo EEES. INDOTEC 2011. Granada 26-‐27 de Septiembre de 2011.

14. E. López-‐Alba, J. Vaso-‐Olmo, L. Felipe-‐Sesé, P. Romero-‐Carrillo, A. Gómez-‐Moreno, R. Dorado.

Desarrollo de competencias en base a casos de diseño. INDOTEC 2011. Granada 26-‐27 de Septiembre de 2011.

15. E. López-‐Alba, L. Felipe-‐Sesé, P. Romero-‐Carrillo, J. Vaso-‐Olmo, , A. Gómez-‐Moreno, R. López-‐

García. Metodología docente basada en proyectos de diseño: estudio de la absorción de energía en materiales para la ingeniería. INDOTEC 2011. Granada 26-‐27 de Septiembre de 2011.

16. L. Felipe-‐Sesé, E. López-‐Alba, J. Vaso-‐Olmo, A. Gómez-‐Moreno, P. Romero-‐Carrillo, F. Díaz-‐

Garrido. Metodología de aprendizaje mediante evaluación continua en asignaturas técnicas para el desarrollo de competencias. INDOTEC 2011. Granada 26-‐27 de Septiembre de 2011.

17. Proyecto de innovación docente concedido por la Uja: R. Dorado, J.M. Pedrosa E. Torres-‐Jiménez, P. Romero “Método para desarrollar simulaciones interactivas aplicadas a asignaturas con contenido tecnológico”

18. Proyecto de innovación docente concedido por la Uja: A. Gomez-‐Moreno, J.M. Palomar, F. Cruz-‐

Peragón, E. Torres-‐Jiménez, V. Montoro-‐Montoro, P.J. Casanova, A.J. López Moreno “Desarrollo de aplicaciones interdisciplinares multimedia en nuestra instalación de energías renovables. e-‐learning como herramienta de acercamiento al EEES. (PID391012)”



Evaluación del proceso y Autoevaluación

(instrumentos y recursos empleados)

La calidad de la metodología desarrollada se ha evaluado atendiendo a la

información de los siguientes participantes:

1.- Alumno:

a) Motivación. Cuestionarios de motivación hacia la implantación de una

metodología docente que les permita mejorar su capacidad de trabajo en un equipo

multilingüe y de mejorar su nivel de inglés técnico. Estos cuestionarios mostraron

que los alumnos piensan que su nivel de inglés no es muy bueno y que es muy

importante mejorarlo. También pensaban que aprender a trabajar en un equipo

multilingüe es importante. Además, gracias los resultados del test de motivación se

detectó que los alumnos están cansados de realizar actividades a través de la

plataforma virtual, por lo cual se decidió reducir el número de tareas que habíamos

propuesto inicialmente. De todas formas, hemos decidido probar distintas partes de

la metodología que se propone en este proyecto en varios cursos académicos y

finalmente decidirnos por las que mejores resultados ofrezcan.

b) Resultados teórico-prácticos. Se han valorado las competencias

adquiridas a través de la resolución de cuestiones teórico-prácticas planteadas en

base a las herramientas utilizadas. Los resultados mostraron que el nivel de inglés

técnico del alumnado es medio, independientemente del curso en el que se

encuentren.

2.- Profesor, se ha realizado en base a las experiencias desarrolladas con los

alumnos. Éstas, han permitido identificar posibles errores y vías para mejorar la

metodología. Se observó que los alumnos españoles estuvieron dispuestos en todo

momento a colaborar con los estudiantes Erasmus y de hecho manifestaron su

deseo de colaborar con este tipo de alumnos en el futuro. Por otro lado, los alumnos

Erasmus fueron útiles a la hora de mejorar el material diseñado para ellos, ya que

revisaron los contenidos tanto escritos como multimedia y detectaron algunos fallos

que posteriormente fueron corregidos. Como ya se ha comentado en la sección

“descripción global de la experiencia”, las apreciaciones del profesorado implicado en

este proyecto son positivas, ya que la capacidad y motivación del alumnado permiten

aplicar la metodología docente propuesta.



3.- Fuentes externas:

Nuestra experiencia se ha difundido a través de seminarios, conferencias y

revistas. Prueba de ello son los artículo que se detallan en la sección “Resultados

obtenidos”. Ésta se considera una buena referencia de la calidad del trabajo.

Otras consideraciones

Ninguna.

Gastos generados en el segundo año

Fungibles 1. Impresión póster Pilar Medina I Jornadas Innovación

Docente Madrid (31,40 €).

2. pendrive SanDisk Cruzer Blade - Memoria Flash USB

2.0 de 32 GB, 4 unds (90,508 €)

3. KINGSTON SD 32GB CLASS10 (25,45€)

Inventariables 1. Libros PID Eloisa (14,04 €)

2. Libros PID Eloisa (26,42 €)

3. "Libros PID Eloisa Guide to Energy Management [Tapa

Dura] Barney L. Capehart" (130€).

4. Libros PID para Pablo (72 €)

5. HP SCANJET G3110 (106,48 €)

6. Impresora HP LaserJet Pro P1102w+2Toner negro

económicos (113,74 €)

Viajes/Actividades 1. Tren y Hotel Pilar I Jornadas Innovación Docente

Madrid (273,21 €).

2. Dietas Pilar I Jornadas Innovación Docente (192,00 €)

3. Gastos viaje Alemania Jornadas 2º IEW, 12-

18/11/2012 (446,44 €)

Otros 1. Artículo enviado a la revista a revista en JCR “International Journal of

engineering education”, en proceso de revisión, 60$/página

(estimación tras proceso de edición de la revista: 10 páginas =470 €).

2. Artículo enviado a la revista a revista en JCR “International Journal of

engineering education”, en proceso de revisión, 60$/página

(estimación tras proceso de edición de la revista: 10 páginas (470 €)).



Justificación

Para alcanzar el objetivo de transferir los resultados

obtenidos, se ha considerado fundamental asistir y

participar en congresos mediante el envío de

comunicaciones. Además, se considera que uno de los

mejores medios para transferencia de resultados es la

publicación de artículos en revistas indexadas en el JCR, ya

que su alcance internacional facilita el intercambio de

resultados entre universidades de muy distintos lugares.

Según el cronograma adjunto en la solicitud del proyecto, el

envío de artículos estaba previsto para mayo-junio de 2013.

Se planificó así porque estos artículos mostrarían los

resultados obtenidos tras la implantación de la metodología

docente propuesta. Sabido es por todos que el proceso de

revisión de la mayoría de las revistas indexadas en el JCR es

largo (varios meses o incluso hasta 1 año), por lo que los

artículos están aún en proceso de revisión y se justificará

este gasto en cuanto se tenga una respuesta definitiva del

editor.

Para realizar los “video tutorials” donde se explica cómo

realizar las prácticas de laboratorio que actualmente se

imparten en la EPS de Jaén, ha sido imprescindible comprar

una cámara de fotos que tuviera la opción de grabar vídeo de

alta calidad y otro material informático.

Los libros en inglés y otro material serán de gran utilidad

para ayudar al alumno extranjero y evitar así que tenga que

comprar forzosamente un libro para seguir las asignaturas,

ya que el nivel 1 del PATIE al que se han acogido las

asignaturas participantes en este proyecto no incluye clases

regulares en inglés, por lo que no pueden tomar apuntes. El

nivel 1 incluye: Tutorización, bibliografía y examen en inglés.



DATOS DE LOS MIEMBROS DEL GRUPO

Nombre Pablo

Apellidos Romero Carrillo

D.N.I. 44362325-V E-mail [email protected]

Centro EPS Jaén Teléfono 953212903


Asignatura impartida Mecánica de máquinas/ Ingeniería de

Fabricación/ Tecnología de Fabricación y

Tecnología de Máquinas

Curso 2º del grado industrial/ 5º de Ingeniería Industrial

Categoría Sustituto interino Firma


Nombre Mª Pilar

Apellidos Medina Camacho

D.N.I. 77355684Z E-mail [email protected]

Centro EPS Jaén Teléfono 953213002


Asignatura impartida Ingeniería Térmica

Curso 2º del grado industrial/ ciclo 2º, 1er curso

Categoría Sustituto interino Firma Sin contrato durante el

curso 2012/2013

UNIVERSIDAD DE JAÉN Vicerrectorado de Docencia y Profesorado



Nombre José

Apellidos Vasco Olmo

D.N.I. 77351094R E-mail [email protected]

Centro EPS de Jaén Teléfono 953212353


Asignatura impartida Mecánica de Máquinas

Curso 2º del Grado en Ingeniería Industrial

Categoría Becario FPI Firma


Nombre Gustavo

Apellidos Medina Sánchez

D.N.I. 26021941V E-mail [email protected]

Centro EPS de Jaén Teléfono 953648579


Asignatura impartida Metrología / Metrología dimensional

Curso 2º de Organización industrial

Categoría Ayudante Firma

(Añadir tantas tablas como participantes en el Proyecto)

VºBº de Coordinador/a

Fdo.: Eloísa Torres Jiménez

Jaén, a 26 de julio de 2013



ANEXO I – COMUNICACIONES EN CONFERENCIAS Y JORNADAS

LAB SESSIONS FOR BILINGUAL ENGINEERING STUDENTS.

Eloisa Torres-Jiménez1, P. Romero-Carrillo1, J.M. Vasco-Olmo1, M.P. Medina-Camacho1, G. Medina-Sanchez1

1Department of Mechanical and Mining Engineering. University of Jaén. C.P. 23071 (Spain) [email protected], [email protected], [email protected], [email protected],

[email protected]

Abstract Nowadays, mobility grants for undergraduate students are leading to increase the number of foreign students enrolled in many Universities. Normally, European students receive an Erasmus grant provided by the European Commission, which contributes to exchange students between European countries. Many times, the receiving (host) university does not offer the chance to attend lectures in English, and the same goes for labs. Usually, foreign students just have individual tutorial sessions and assessments in English. In the present paper we show a methodology to conduct lab sessions when teaching a multilingual group of engineering students. The group under consideration consists of Spanish students and some non-Spanish speaking students. Lab lectures are taught in Spanish, but the methodology proposed allows teaching the aforementioned foreign students. This methodology is based on performing a previous homework, which will prepare students to fulfill successfully laboratory activities. Video lessons have been recorded in order to show step by step how to perform each lab, and English subtitles have been added. Videos are enough well explained so that students that demonstrate a basic level of English can easily understand the activities proposed. Several videos have been recorded and some of them included in this work to illustrate the teaching process. These videos show typical practice lessons taught in various subjects at the mechanical faculty of the University of Jaén: thermodynamics, metrology and manufacturing engineering. One of the reasons why this methodology has been proposed is to unify the bilingual teaching methodology for several subjects. Another one is related to students whose mother tongue is not English. Currently, those students must acquire skills that allow them to work in a multilingual group. So we will propose activities to integrate Spanish and foreign students. Finally an opinion survey is developed in order to determine improvements in the learning process.

Keywords: Teaching methodology, multimedia, labs, foreign students and Erasmus.

1 INTRODUCTION Many European universities are changing their teaching methodologies in order to achieve the objectives set by the Bologna process. To achieve these requirements, Bologna Process remarks the importance of international mobility and cooperation for students, teachers, researchers, etc. [1].

Mobility grants for undergraduate, graduate, and PhD students are leading to increase the number of foreign students enrolled in European universities. Frequently, the receiving (host) university does not offer the chance to attend lectures in English, and the same goes for labs.

Regarding the University of Jaén, the PATIE program has been developed in order to offer foreign students the opportunity to attend courses in English or supported in English. The subjects included in this program are classified in three levels regarding the way the subject is supported in English:

• First level: Tutorial support sessions, materials and exams in English.

• Second level: Tutorial support sessions, materials, exams and seminars in English.

• Third level: Tutorial support sessions, materials, exams, seminars and regular lectures in English.

During 2011-2012 academic course, at the University of Jaén 331 subjects are offered in English [2]. Half of the these subjects are in the first level of PATIE program, which means that they don’t offer foreign students the chance to attend lectures in English, and the same goes for labs.

All authors of the present paper have included theirs respective subjects in the first level of PATIE program. After teaching foreign students for one year, the authors have evidenced that foreign

students find many difficulties to attend properly labs session, due to the fact that they don’t know how to speak Spanish and they don’t have the chance to attend labs in English.

In the University environment, it is generally accepted the necessity of improving linguistics skills and, in particular, the use of English as a communication tool [3]. Many researches dealing with educational topics, have obtained good results trying to improve integration in classroom between national and foreign students by designing the virtual campus through communication resources and collaborative activities [4]. Even more, regarding communication resources, they have an additional advantage: they allow learning process in and out of the classroom [5].

Labs are a very important part of most of engineering subjects. For this reason, and in order to support non-Spanish speaking students, the authors have developed a methodology to conduct lab sessions when teaching a multilingual group of engineering students. Some labs have been included in the present paper to illustrate this methodology. Even more, all authors agree that it is interesting to encourage our students to work in a multilingual team, which will prepare them to work in an international group, increasing their opportunities to find a job after graduating. For this reason, some activities to integrate Spanish and foreign students are proposed. Finally an opinion survey is developed in order to determine whether the implementation of this methodology has been successful or whether some changes are necessary.

2 METHODOLOGY In order to support non-Spanish speaking students, several practical lessons have been filmed and subtitled in English. These videos are related to the following engineering subjects: thermal engineering, metrology, and finite elements analysis. Regarding thermal engineering and metrology, videos show how to perform typical labs; meanwhile regarding finite elements analysis the practical part is carried out via engineering software so, in this case a tutorial has been developed.

Videos and tutorial have been subtitled in English and the sound has been removed. The authors believe that is a better way to facilitate the learning process, because each country have its own accent when speaking English, which may leads to deteriorate the student understanding, nevertheless written English don’t make any difference between countries.

The first step before filming videos at the laboratory was to prepare a storyboard, which is a graphic organizer in the form of illustrations or images displayed in sequence for the purpose of pre-visualizing all steps of the film. The storyboard helped the authors to set the main contents of each lab, which are described in the next section.

The tutorial developed is about how to use Solidwork® software. It is interesting to notice that the University of Jaén purchased the Spanish version of this software, which enhances the difficulty for foreign students to learn how to use it. To solve this problem, the tutorial shows the actual screen that students will see at the laboratory, but each step of the practical lesson has been described in English and it has been showed the equivalence between the Spanish and the corresponding English term.

Some activities have been proposed in order to encourage Spanish students to learn technical English, and to enhance multilingual teamwork. Those activities consist on solving the lab between 3 students; one of them should be a non Spanish-speaking student. The lab has to be solved as follows:

1. The non Spanish-speaking student watches the video before going to the laboratory.

2. The non Spanish-speaking student explains to his coworkers how to perform the lab.

3. At the laboratory, the multilingual teamwork obtains all data needed from the devices by themselves.

4. The document containing all calculations needed to solve the lab is divided into three sections. The non Spanish-speaking student solves the first section, and his coworkers the other two. The last two sections can’t be solved without the results obtained in the first section.

Finally, all students have to answer an opinion survey in order to determine improvements in learning process, motivation, and satisfaction with instruction (see Table 1).

Table 1. Opinion survey

Scale from 1 (I strongly agree) to 4 (I strongly disagree)

1 2 3 4

I am motivated for learning English.

Knowledge of English is important for my future profession.

I enjoy working in a multilingual teamwork.

I am satisfied with the methods of instruction in Labs sessions.

I feel comfortable using English actively.

3 RESULTS In this section, 2 videos and 1 tutorial are described in order to illustrate the multimedia material developed during this experience.

3.1 LAB Nº1: Study of closed systems processes The present lab is performed by undergraduate students enrolled in the thermal engineering subject, which is taught at the mechanical faculty in the University of Jaén. The video was recorded during a typical lab at the heat engines laboratory, and it is divided into the following subsections:

3.1.1 Objective

In this lab session common thermodynamic processes in closed systems are studied. The considered system is a certain amount of atmospheric air enclosed between a cylinder and a piston.

3.1.2 Laboratory Equipment.

In this part of the movie some photos are included in order to show how are the Lab bench and all auxiliary equipment needed to perform the practical lesson.

Lab bench: cylinder-piston device (see Fig. 1. a)

Auxiliary equipment: Steel beam, Caliper, Tape measure or ruler, Buffer, Scale, Compressor, Adaptation hose to use compressor admission, Grease, and Data tables (see Fig. 1. b-i).

3.1.3 Cylinder-piston device and auxiliary equipment description In this section the main parts of the cylinder-piston device are shown: thermometer, pressure gauge, air inlet valve, air outlet valve, security screws, piston, and fastening screw-washer. After that, a photo of each component of the auxiliary equipment used during performing the lab is presented (see Fig. 1). This section allows students to identify the device under consideration and to establish what is the English word we use to name it.

3.1.4 Before carrying out the experiments

In this section of the movie, it is showed how to perform the following measures that have to be done before carrying out the tests: measure the cylinder depth, measure the cylinder diameter, measure the piston depth, weigh the piston, weigh the piston + screw-washer, weigh the steel beam, and finally; summarize the data obtained in a table. After that, it is explained how to perform the following actions, which are previous to the experiments: lubricate the cylinder and the piston, and place the adaptation hose to use compressor admission.

Fig. 1. Lab bench and auxiliary equipment: a) cylinder-piston device, b) Steel beam, c) Caliper, d) Tape measure, e) Buffer, f) Scale, g) Compressor, h) Adaptation hose to use compressor admission, i) Grease.

3.1.5 Carrying out the experiments

Three tests are performed during the lab. To be brief, just one of the tests is described bellow.

First experiment

a) Objective: The aim of this experience is to obtain experimental data (pressure, temperature and volume) in order to describe the thermodynamic process that happens in the closed system because of an increase in the pressure. Pressure will be increased by placing a weight (steel beam) on the closed system moveable boundary.

b) Steps for experiment 1 execution: • Open all valves. • Place the piston in a medium-high position (see Fig. 2). • Remove the screw on the top of the piston. • Close all the valves. • Wait the piston to be in a stable position. • Measure: p (bar), t (ºC) and distance from the top of the cylinder to the top surface of the

piston. This is the state 1. • Place the steel beam on the piston. Be careful when handling the weight. • Wait the piston to be in a stable position. • Measure: p (bar), t (ºC) and distance from the top of the cylinder to the top surface of the

piston. This is the state 2. • Summarize the obtained data.

e) f) g)

h) i) j)

a) b) c)

Figure 2. Lab nº 1: Movie scene.

3.2 LAB Nº2: Description and use of instruments for measuring length The present lab is performed by undergraduate students enrolled in the metrology subject, which is taught at the mechanical faculty in the University of Jaén. The video was recorded at the metrology laboratory, and it is divided into the following subsections:

3.2.1 Objective

In this lab session three instruments for measuring length will be described. Students will learn to make measurements with instruments and read the results correctly. Three measurement instruments will be described: Caliper Vernier, micrometer, and dial indicator (see Fig. 3).

Fig. 3. Measurement isntruments decribed in Lab Nº2.

3.2.2 Carrying out the Lab.

To be brief, just one of the measurement instruments will be described in the present paper.

First measurement instrument

a) Description of caliper Vernier

A caliper Vernier is an instrument for measuring length. This device is used to measure the distance between two opposing sides of an object. The caliper has a graduated scale with a fixed jaw, and another jaw that slides along the scale. The Vernier main scale includes metric measurements on the lower part of the scale and inch measurements on the upper. The outside jaws are used to measure external diameter or width of an object. For internal diameter we can use the inside jaws.

The caliper has also a depth probe used to measure depths of an object or a hole. This probe is slender and can get into deep grooves that may prove difficult for other measuring tools.

b) How to measure using a caliper Vernier • First: the object must be placed inside the two jaws.

• Then the Vernier must be adjusted. A consistent, firm touch is correct. • Too much force results in an underindication as part and tool distort; too little force gives

insufficient contact and an overindication. • The length in millimeters can be read directly on the scale with the position of the pointer. • This object has an external diameter of 4 millimeters. • To make a measure of the internal diameter the uppermost jaws must be used. • The position of the pointer shows the millimeters. But when the pointer is between two

markings, the Vernier scale allows making an accurate interpolation. • Hundredths of a millimeter can be determined by the position of the coincident marks of

the main scale and the Vernier scale (see Fig. 4). • The value can be read on the Venier scale. The internal diameter is 17,50 mm. • Depth measures can be made by the use of the probe. • The probe is slender and can get into deep grooves that may prove difficult for other

measuring tools.

Fig. 4. Lab nº 2: Movie scene.

3.3 Tutorial: Static analysis of a cam-follower system The present lab is performed by undergraduate students enrolled in the finite elements analysis subject, which is taught at the mechanical faculty in the University of Jaén. The tutorial shows step by step how to draw and analyze a reciprocating cam-follower system, and it is divided into the following subsections:

3.3.1 Objective The objective of this practical lesson is to carry out a static analysis of the element that acts as a follower. The system consists of two parts: a cam, and a follower. Solidwork® software is used to draw the mechanism and to analyze it. The free-body diagram, geometry and the applied loads on the model are shown in Fig. 5

Fig. 5. Tutorial: Assumptions and ideal model.

3.3.2 Preprocessing

The following assumptions are taking into account:

• The maximum stress occurs at the upper-end of the follower, so the wheel can be neglected. • It is considered that the upper-end is fixed, analogous to the fixed end of a cantilever beam.

The first step of this section is the geometric model building of the problem, which is divided into the following steps:

1. Select “Pieza”. 2. Create “Croquis”. 3. Create “extrusion”. 4. Create “split line” on the middle of the lower side of the follower, because the loads are

applied in this line, which will be defined as the intersection between a created plane and the lower size of the follower.

The previous steps are detailed described in the tutorial developed by the authors.

3.3.3 Processing. At this stage, the static analysis is carried out, which is divided into the following steps:

1. Create a static study. 2. Assign material to de model. 3. Define restrains. 4. Apply loads. 5. Mesh the model. 6. Run the solution.

3.3.4 Postprocessing

In this section, students learnt how to obtain results from the software. Fig. 6 shows an example of how to analyze several results at the same time. In this case we can observe results about: Von Misses stress, Horizontal and vertical displacements, and safety factor.

Fig. 6. Window of the tutorial showing the following results: Von Misses stress, Horizontal displacements, vertical displacements, and safety factor.

4 CONCLUSIONS The present paper shows a teaching methodology developed in order to teach a multilingual group of engineering students. In particular, we show a methodology to conduct lab sessions when lectures are taught in Spanish and some students don’t know how to speak Spanish. The methodology proposed allows teaching the aforementioned foreign students and to improve technical English of national students. This methodology proposes to watch some videos or tutorial lessons in English that show how to perform the lab. The authors have developed this multimedia material and it is described in the present paper. The subjects involved are: thermodynamics, metrology and manufacturing engineering, which are taught at the mechanical faculty of the University of Jaén (Spain). Some activities are proposed in order to encourage Spanish students to learn technical English, and to enhance multilingual teamwork. This methodology will be tested during the next academic course, and the opinion survey developed will determine improvements in the learning process of technical English, and in foreign students learning.

REFERENCES [1] Klemeš, J.J.; Kravanja, Z.; Varbanov, P.S.; Lam, H.L. (2012). Advanced multimedia engineering

education in energy, process integration and optimisation. Appl.Energy, doi:10.1016/j.apenergy.2012.01.039.

[2] http://www.ujaen.es/serv/vicint/home/academics_home.php?subtitle=cin

[3] Alcón Soler, E. (2011). Multilingual university. REDU 9(3), pp. 119-127.

[4] Jiménez García, M. (2010). New technologies as a tool of integration: an experience with Erasmus students. EDUTEC 34, pp. 1-9.

[5] Iglesias, A.; Moreno, L.; Revuelta, P.; Jiménez, J. (2009). APEINTA: a Spanish educational project aiming for inclusive education in and out of the classroom. ITiCSE’09, July 6–9, Paris, France.

IMPROVING UNDERGRADUATE TECHNICAL ENGLISH

VIA WEB-BASED LEARNING MANAGEMENT SYSTEMS

P. Romero-Carrillo1, E. Torres-Jiménez, G. Medina-Sanchez, J.M. Vasco-Olmo, M.P. Medina-Camacho

1Department of Mechanical Engineering and Mining, University of Jaen (SPAIN) [email protected]

Abstract

Although the main objective of Bologna process is the coordination of the common degrees in different countries to make possible free movement of graduates across European Union, there are other secondary objectives that are essential to get a real implantation of the EHEA. One of them is the obligation to get a minimum level (B1) in English before to complete the degree.

In University of Jaen, students will have to attend to English classes in the “Foreign Language Center” and will have to pass a B1 level exam. However, English grammar or communication skills are not the only language tools that enterprises will demand to the grads in Europe. Specific vocabulary belonging to every particular discipline is needed to work in the corresponding professional environment, in general, increasingly demanding.

This fact has provoked that lecturers from different subjects belonging to Department of Mechanical and Mining Engineering in University of Jaen are working in different tools to improve the technical English of the engineering undergraduates. To appreciate the effectiveness of the tools, students will have to pass a previous exam to determinate the knowledge a priori of important technical keywords. After one semester, the same students will have to pass a similar exam again. In this way, teachers will be able to evaluate the effectiveness of the proposed learning tools.

The tools proposed to improve specific English vocabulary in engineering students will be basically two: Wikis and Glossaries. Both are powered by ILIAS, an open source web-based learning management system, developed by University of Cologne and used in University of Jaen. Activities developed and evaluating system will be described in the present paper.

Keywords: Languages Policies, EHEA, Bologna Process, Technical English, Engineering Education.

1 INTRODUCTION The most important objective of Bologna Process is the establishment of the European Higher Education Area (EHEA), through the adoption of a common academic structure, and finally the improvement of European education quality [1]. To achieve these requirements, Bologna Process remarks the importance of international mobility and cooperation for students, teachers and researchers [2].

So, it is obvious the existence of secondary objectives that are essential to get a real implantation of the European Higher Education Area (EHEA), being one of the most important for students the compulsory achievement of a minimum level of B1 in English language before completing the degree.

The language barrier is a precondition for following and providing instruction in foreign language [3]. Due to the language diversity in Europe, most of non English-spoken universities have developed bilingual degrees, subjects programs or educational material in foreign languages, mostly in English, to be able to host more foreign students [4]. In the University of Jaen, a specific program called PATIE (from Spanish for Mentoring and Help Program to English Foreign Students) for this purpose is currently working, and the Mechanical Engineering and Mining department is strongly involved.

In the other hand, we consider one of our main purposes for real implantation of EHEA in Engineering teaching is improving the English level of our Spanish students. This fact does not have to be considered only like a teaching goal; it has to be considered like a tool to meet the requirements of the

emerging socio-political, educational and economic European context, where linguistic policies are one of the most prominent aspects of integration in EU [3].

Despite of the fact most our Spanish students have been studying English at least during 12 years, 3 hours a week, usually their level of English is not enough to get the compulsory B1 level required, or a more desirable in an international working environment, B2 level. This fact has been demonstrated with several studies in Spain. In this line, in Technical University of Madrid, 232 students of different technical degrees took a level test, being showed the 77% did not achieved the B2 level [6].

Possibly, grammar and general vocabulary skills are good enough in Spanish students, but communication skills (speaking and listening) and specific vocabulary, definitely, are not enough. To improve communication skills, the University of Jaen has developed a Modern Language Centre where students, teachers and staff can study English, Dutch, French and Chinese. Universities around the whole UE had taken similar steps, like in Germany or Croatia [3][4].

Other universities [7] have included English for specific purpose as a part of their subjects curricula. The main reason is books about specific technical terms are usually very expensive and too global to be used in under-graduated subjects. Multimedia internet based-methods are commonly used to reach the objective of improve specific vocabulary (advanced) because using them is possible get a good level of interactivity between lecturers and provide them the necessary feedback to learn.

Present paper present an English learning project, developed by lecturers of Mechanical and Mining department of the University of Jaen, focused to improve English specific vocabulary in native-Spanish-speaking students. The project has a duration of two years. In the first year (2011/2012), the methodology has been developed. In the second year (2012/2013), lecturers will implement this methodology, and will be helped by non-native-Spanish-speaking students from different programmes of exchange and mobility. The methodology is based in learning management system (LMS) and tools 2.0 included in it, as glossaries and wikis. To evaluate the efficiency of the project, native-Spanish-speaking students will have to pass an English vocabulary test at the beginning and the end of the semester.

In section 2, tools 2.0 involved in the learning English project will be presented. The use of these tools and our methodology will be shown in section 3. Application of this methodology to two subjects in Mechanical Engineering is presented in section 4. Finally, conclusions are exposed in section 5.

2 LEARNING MANAGEMENT SYSTEMS AND TOOLS USED

2.1 Learning Management System, ILIAS A learning management system (LMS) is a software application for the administration, documentation, tracking, and reporting of training programs, classroom and online events, e-learning programs, and training content.

In University of Jaen, a German LMS was implemented few years ago. This Integrated Learning, Information and Work Cooperation System (in German, ILIAS) is an open source web-based LMS, that supports learning content management (as Sharable Content Object Reference Model, SCORM) and tools for collaboration, communication, evaluation and assessment. The software is published under the GNU General Public License and can be run on any server that supports PHP and MySQL.

One of the great features provided by ILIAS is the individual personal desktop. This allows each user to individualize the learning resources [8]. ILIAS offers different learning tools as SCORM modules, Wiki, test, glossary and chat (Fig. 1), that will be explained in the following epigraphs.

2.2 SCORM modules Sharable Content Object Reference Model (SCORM) is a collection of standards and specifications for web-based e-learning. It defines communications between client side content and a host system called the run-time environment, which is supported by ILIAS. SCORM is a specification of the Advanced Distributed Learning (ADL) Initiative, which comes out of the Office of the United States Secretary of Defense [9].

SCORM 2004 introduced a complex idea called sequencing, which is a set of rules that specifies the order in which a learner may experience content objects. In simple terms, they constrain a learner to a fixed set of paths through the training material, permit the learner to "bookmark" their progress when

taking breaks, and assure the acceptability of test scores achieved by the learner. The standard uses XML, and it is based on the results of work done by AICC, IMS Global, IEEE, and Ariadne.

Figure 1. ILIAS tools used

2.3 Wiki A Wiki is a website whose users can add, modify, or delete its content via a web browser using a simplified markup language or a rich-text editor. Wikis are powered by wiki software. Most are created collaboratively.

ILIAS contains a Wiki tool that permit to different students to elaborate, writing and modifying, a document. ILIAS permits control over different functions (levels of access). For example, editing rights may permit changing, adding or removing material. Others may permit access without enforcing access control. Other rules may also be imposed for organizing content.

In section 3, it will be explained how Wiki tool is used in the frame of the methodology of the project.

2.4 Glossary A glossary, also known as an idioticon, vocabulary, or clavis, is an alphabetical list of terms in a particular domain of knowledge with the definitions for those terms. Traditionally, a glossary appears at the end of a book and includes terms within that book that are either newly introduced, uncommon, or specialized.

In ILIAS, you can create a glossary with vocabulary that is relevant to your subject. Furthermore, you can hyperlink words in your SCORM module with themselves in the glossary.

2.5 Test A test is an assessment intended to measure a test-taker's knowledge. A test may be administered orally, on paper or on a computer. ILIAS includes a test module that lecturers can modify to adapt their own interests.

In a test that has items formatted as multiple choice questions, a candidate would be given a number of set answers for each question, and the candidate must choose which answer or group of answers is correct. There are two families of multiple choice questions. The first family is known as the True/False question and it requires a test taker to choose all answers that are appropriate. The second family is known as One-Best-Answer question and it requires a test taker to answer only one from a list of answers. We will use this second type.

3 METHODOLOGY A workflow of the learning project is shown in Fig. 2. Project begins with an “initial test”, with different questions about important technical concepts in the subject, that student will pass the first day in class. Obviously, they must not know these concepts. So, this “initial test” has been designed to measure not concepts but understanding level of the questions.

During the semester, teachers will make available different SCORM modules in English to summarize every chapter of the subject. In these summaries there will be important words/concepts that students should handle, not only in Spanish but in English. These keywords are essential to understand an English technical text, so it is necessary to force students to work in them.

Wiki will be used to work the keywords chosen by the teachers. They will have to create a Wiki and assign every word to a native Spanish-speaking student and to a non-native Spanish-speaking student. The native Spanish-speaking student will have to define in English this keyword, with pictures, diagram or mathematical expressions, and the non-native Spanish-speaking student will have to review this definition.

Every word reviewed will be added to a glossary of the subject that will be used next semester by new students. Keywords in SCORM modules will be hyperlinked to the glossary, such that if you do not know this word, you will have a complete definition in English available with one click. To evaluate the impact factor of the project, students will have to pass a test again (“final test”).

To explain the methodology before, two examples of application will be shown in section 4, relative to the teaching of Thermodynamics and Mechanics.

Figure 2. Workflow of the "Learning Project"

4 EXAMPLES OF APPLICATION In Fig.3 a question of different “initial test”, for Thermodynamics and Mechanics students, is shown. It can be observed that the questions are focused to evaluate comprehension text reading, with special attention to technical vocabulary.

In the text of Fig. 3, obtained from [10] and [11] , words of interest are clearly ENERGY (left) and FORCE (right). To illustrate the methodology, we will follow both words in the others stages.

In Wiki work there will be more words, minimum one per Spanish spoken student. Obviously, words selected will be keywords to study and understand the subject, so they will appear in SCORM summary modules (Fig. 4).

In Fig. 5, it is shown an unreal definition elaborated by hypothetical Spanish spoken student, maybe with an excessive number of errors. The work of non-native Spanish-speaking student would be

review the erroneous words or expressions and propose to the author any corrections, always through the Wiki tool of the ILIAS platform.

The final version will be uploaded to “Glossary” (Fig.6). This glossary will make available the next semester, and hyperlinked to SCORM modules, such as future students may click on this words in SCORM and read the definition in the Glossary.

Figure 3. Initial Test for Thermodynamics teaching (left) and Mechanics Teaching (right)

Figure 4. SCORM module for Thermodynamics subject (left) and Mechanics Teaching (right)

Figure 5. Wiki work for native-spanish and non-native Spanish-speaking student

Figure 6. Definition of "energy" (right) and “force” (left) uploaded to the glossary

5 CONCLUSSION A technical English learning project for native-Spanish-speaking students has been presented. The project is based on the use of a learning management system, ILIAS, and tools 2.0 (SCORM modules, Wiki, Glossaries and tests), that have been described in section 2. The methodology of the project has been shown in section 3 and two examples of application have been included in section 4.

The project presented has duration of two years. At the end of the second year, it is pretended to reach two types of goals: primary and secondary.

Primary goals to achieve:

- Native-Spanish-speaking students should have learned technical English vocabulary relative to Thermodynamics and Mechanics subjects.

- An improvement in comprehensive reading skill in native-Spanish-speaking students should be detected.

- A better integration and participation of non-native-Spanish-speaking students (from exchanges and international programmes) should be reached thanks to their actions in this project.

Secondary goals to achieve:

- To create educational materials and generating SCORM modules for Thermodynamics and Mechanics subjects.

- To increase the number of words in glossary, such as non-native-Spanish-speaking students can understand and pass the English exams for Thermodynamics and Mechanics subjects.

In future works, authors will present results relative to implementation of the described project, provided for next year.

REFERENCES [1] Joint Declaration of the European Ministers of Education, The Bologna Declaration of the

European Ministers of Education of 19 June 1999.

[2] Klemeš, J.J., Kravanja, Z., Varbanov, P.S., Lam, H.L, Advanced multimedia engineering education in energy, process integration and optimisation. Applied Energy (Article in Press).

[3] Kovacic, A., Kirinic, V., Divjak, B. (2009). Linguistic competence in tertiary-level instruction in English and its relevance for student mobility. Journal of Information and Organization Sciences 33(1), pp. 25-37.

[4] Erling, E.J., Hilgendorf, S.K. (2006). Language policies in the context of German higher education. Language Policies 5, pp. 267-292.

[5] Torres-Jiménez, E., Romero-Carrillo, P., Vasco-Olmo, J.M., Medina-Camacho, M.P., Medina-Sanchez, G. (2012). Lab sessions for bilingual engineering students. International Conference on Education and New Learning Technologies, EDULEARN 2012.

[6] McMahon, J.P., Durán-Escribano, P., Úbeda-Mansilla, P. (2010). Introducing alternative assesment into engineering language education at the Technical University of Madrid. IEEE Education Engineering Conference, EDUCON 2010, art. 5492399, pp. 1647-1651.

[7] Kantonidou, M. (2008). English for specific purposes in the context of electrical engineering curricula: a case study. Proceedings of Annual Conference of European Association for Education in Electrical and Information Engineering, 19th EAEEIE, art. no. 4610157, pp. 48-53.

[8] Chao, L. Utilizing open source tools for online teaching and learning. Ed. IGI Global (2009) London.

[9] Rosen, A. E-learning 2.0: proven practices and emerging technologies to achieve real results. Ed. AMACON (2010) New York.

[10] Potter, M.C., Somerton, C.W. Schaum’s outline of theory and problems of thermodynamics for engineers. Ed. McGraw-Hill (1993) New York.

[11] Beer, F.P., Johnston, E.R., Eisenberg, E.R., Staab, G.H. Vector Mechanics for Engineers: Statics. Ed. McGraw-Hill (2005) New York.

DESARROLLO DE UN ENTORNO B-LEARNING PARA CURSOS MULTILINGUES DE INGENIERÍA TÉRMICA.

M.P. Medina-Camacho1, F. Cruz-Peragon1, J.M. Palomar-Carnicero1, Eloisa Torres-Jiménez1.

1Departamento de Ingeniería Mecánica y Minera. Universidad de Jaén. C.P. 23071 (España) [email protected], [email protected], [email protected], [email protected],

Resumen Cada vez es más común encontrar alumnos extranjeros matriculados en cursos de ingeniería que se imparten en nuestras universidades. Habitualmente, la barrera inicial del idioma se solventa ofreciendo la posibilidad de seguir la asignatura en inglés. En la Universidad de Jaén, el programa PATIE (Programa de Tutorización y ayuda en Inglés al estudiante Extranjero) engloba las asignaturas que ofrecen apoyo en inglés. En concreto, la asignatura de “Ingeniería Térmica” está acogida al nivel 1 del PATIE, lo cual significa que se ofrecen tutorías, material didáctico y el examen en inglés, pero las clases ordinarias se siguen impartiendo en español. En el presente artículo se muestra una serie de problemas interactivos que han sido desarrollados por profesores que imparten la asignatura “ingeniería térmica” del grado en ingeniería mecánica de la Universidad de Jaén. Se ha desarrollado este material multimedia, interactivo y autodidacta con el fin de alcanzar dos objetivos: ofrecer un material extra a los alumnos extranjeros para facilitarles la comprensión de la asignatura y familiarizar al resto de alumnos con el vocabulario técnico en inglés propio de esta área de conocimiento.

Palabras clave: estudiante extranjeros, Erasmus, multimedia, autoaprendizaje

DEVELOPMENT OF A B-LEARNING ENVIRONMENT FOR MULTILINGUAL COURSES IN THERMAL ENGINEERING

Abstract In recent years, it is increasingly common for Spanish Universities to find foreign students in their classrooms. One way to solve the problem of a different language is to offer courses supported in English. At the University of Jaén, the PATIE program includes the courses in English or supported in English. The “thermal engineering” subject taught at the mechanical faculty in the University of Jaén is classified in level one of the aforementioned program, which means that tutorial support sessions, handbooks, and exams are available in English, but seminars and regular lectures are in Spanish. In the present paper it is shown a collection of interactive problems developed by professors teaching undergraduate students enrolled in the thermal engineering subject at the University of Jaén (Spain). These multimedia, interactive, and self-learning problems have been developed in order to reach the following targets: give extra support to foreign students stimulating them to not give up studying the subject everyday, and make Spanish students to get used to deal with English technical words related with thermal engineering.

Keywords: foreign students, Erasmus, multimedia, self-learning.

1. Introducción y Objetivos

Debido a la creciente internacionalización de las universidades, es cada vez más común encontrar, en países de habla no inglesa, titulaciones que se imparte íntegra o parcialmente en inglés. Por falta de medios, esto no está totalmente generalizado. En concreto, la Universidad de Jaén ha implantado el programa PATIE (Programa de Tutorización y ayuda en Inglés al estudiante Extranjero), en el cual la asignatura “Ingeniería Térmica” está clasificada en el nivel 1; en este nivel se proporciona bibliografía complementaria en inglés, y se ofrece la posibilidad de entregar los trabajos y realizar el examen en inglés, pero las clases ordinarias se siguen impartiendo en castellano.

La mayoría de alumnos extranjeros sigue con normalidad las sesiones teóricas en castellano, en las que se utilizan transparencias que se visualizan con un proyector y cuya estructura se corresponde exactamente con los apuntes de teoría proporcionados. Sin embargo, y aunque también se proporciona una colección de problemas resueltos, se ha observado que los alumnos extranjeros encuentran más difícil seguir las sesiones de problemas. En éstas, el profesor realiza el problema en pizarra, sustentando dicha resolución en la teoría estudiada y resolviendo verbalmente las dudas de los alumnos.

Para mejorar la compresión de la parte práctica de la asignatura, en el área de Máquinas y Motores Térmicos de la Universidad de Jaén se ha desarrollado una colección de problemas interactivos, que estará disponible a partir del próximo curso, tanto en castellano como en inglés. Este material permite a todos los estudiantes realizar y repasar, en inglés o castellano, los mismos problemas que se hacen en clase. Esta metodología ha sido utilizada con éxito en otras universidades para mejorar los resultados académicos en asignaturas similares. (Huang & Gramoll, 2004; Liu, 2011)

El objetivo fundamental que se persigue con la implementación de este material en la asignatura de Ingeniería Térmica es mejorar el nivel de comprensión que el alumno tiene de los casos prácticos estudiados en esta asignatura, aprovechando las múltiples posibilidades que ofrecen las TIC (Tecnologías de la Información y Comunicación) para la docencia. Se pretende así continuar con la labor de creación de material docente multimedia que se está llevando a cabo en la citada área. (Romero-Carrillo, Torres-Jiménez, Medina-Sanchez, Vasco-Olmo, & Medina-Camacho, 2012; Torres-Jimenez, Romero-Carrillo, Torres-Jimenez, Medina-Camacho, & Medina-Sanchez, 2012)

Los problemas interactivos siguen la misma línea que el temario de la asignatura, pero poseen un diseño atractivo que motiva al estudiante a utilizaros. Se busca que el alumno los perciba como una ayuda y no como un trabajo extra, enfoque que resulta muy importante ya que la mayoría de los estudiante perciben la asignatura de Ingeniería Térmica como una de las más complejas de la carrera. Se ha observado que gran parte de los estudiantes que abandonan la asignatura lo hace al finalizar los primeros temas. Durante estos temas se explican los principios básicos de la Termodinámica. Los autores del presente trabajo esperan que la tasa de abandono disminuya gracias al material interactivo que aquí se presenta, el cual ha sido desarrollado para ayudar a los estudiantes a comprender los fundamentos teóricos.

Al estar estos problemas disponibles en castellano y en inglés, además de mejorar los conocimientos propios de la asignatura, los estudiantes podrán mejorar su nivel de idiomas aprendiendo vocabulario específico de la asignatura. Se espera que esto mejore a su vez el nivel de comprensión que el alumno extranjero tiene de las explicaciones orales del profesor o de los comentarios de los compañeros, fomentándose el debate, discusión y cooperación entre alumnos nativos y extranjeros.

Anteriormente se ha expuesto que entre los materiales de la asignatura hay disponible una colección tradicional de problemas resueltos. A lo largo de años de docencia, se ha observado que para algunos alumnos la disponibilidad de una gran cantidad de problemas resueltos resulta contraproducente. Estos alumnos estudian el problema de memoria, sin razonar la solución, así como las implicaciones, suposiciones, simplificaciones, etc. que se hayan podido realizar al resolverlo. Por ello, cuando se pide en el examen que resuelvan un problema mínimamente distinto al que hay en el libro de problemas, lo hacen erróneamente o no saben cómo afrontarlo. Este comportamiento ha sido observado también por otros docentes. (Liu, 2011) Otros alumnos opinan que no es necesario asistir a clase de problemas cuando ya tienen los problemas resueltos en un libro. Los problemas interactivos pretenden, mediante el planteamiento inicial de preguntas sencillas, hacer que el alumno reflexione sobre el enunciado, lo comprenda mejor, y entienda el proceso de resolución, el porqué del uso de ciertas fórmulas y expresiones, y la sustentación teórica del problema.

2. Desarrollo

Se ha desarrollado una colección de problemas interactivos, que consiste en 4-5 problemas de cada uno de los temas, incidiendo en la aplicación de los conceptos teóricos fundamentales. Dicha colección se colgará en la plataforma virtual de la asignatura en castellano y en inglés. Los problemas se han realizado en formato .pdf interactivo (formato para el cual existen multitud de programas lectores gratuitos), teniéndose un archivo para cada tema. El alumno puede utilizarlo online o descargarlo en su ordenador o smartphone para practicar cuando y donde desee.

Todos los problemas desarrollados siguen la misma estructura. La primera página de cada capítulo muestra las instrucciones de uso, recomendaciones y material necesario (figura 1). En la segunda página (figura 2) se muestra la pantalla de inicio del tema 1, donde hay un índice con los problemas disponibles, ordenados de menor a mayor dificultad. El alumno puede escoger qué problema desea realizar en cada momento.

Figura 1: Pantalla de inicio

Figura 2: Pantalla índice del tema 1

En la tercera página (figura 3) se muestra el enunciado del problema escogido, con sus diferentes apartados. Para esta comunicación se ha propuesto como ejemplo el Problema 3: Procesos termodinámicos en sistemas cerrados – fronteras móviles.

La estructura del problema interactivo está basada en distintas teorías del aprendizaje que se complementan entre sí. Contiene por tanto elementos del conductivismo, cognitivismo y constructivismo. (Hoic-Bozic, Mornar, & Boticki, 2009)

Figura 3: Pantalla con enunciado. (1) Se pide al alumno que dibuje el esquema del problema

De acuerdo con esto, antes de pedir al alumno que resuelva cada apartado, se pide que dibuje un esquema del problema (figura 4), y se introducen en el problema varias preguntas de verdadero/falso o con respuestas cortas (figura 5). Si se contesta erróneamente, se proporciona una explicación razonada y sustentada en la teoría (figura 6), de modo que el alumno relacione los conceptos teóricos aprendidos en las clases de la teoría y pueda aplicarlos a la práctica. Este método está sustentado en la teoría del cognitivismo, ya que el alumno relaciona el caso práctico con la teoría y transforma esta experiencia en conceptos organizados. Se incide repetitivamente sobre los conceptos fundamentales, realizando la misma pregunta sobre distintos supuestos, de modo que el alumno fije algunos conceptos por reiteración y diferenciación (conductismo). Una vez que el alumno, guiado a través de las preguntas que aparecen en pantalla, (figuras 7 y 8), ha reflexionado sobre el enunciado, se le pide que lo resuelva y después que consulte la solución (figura 9),. En la medida de lo posible se intenta proporcionar distintas formas de resolver el problema, ya que el constructivismo, que es modelo que más relevancia tiene hoy día, reconoce que el aprendizaje es un proceso activo en el cual el alumno crea su propia versión del conocimiento. A continuación se pasa al siguiente apartado, y así hasta finalizar el problema.

Figura 4: (2) Se pide al alumno que organice los datos del enunciado

Figura 5: (3) Se pide que al alumno que conteste a una cuestión sobre el enunciado

Figura 6: Pantalla que aparece si el alumno contesta erróneamente a la pregunta (3).

Figura 7: Se plantea la pregunta (4). Se refleja la contestación correcta a la pregunta (3).

Figura 8: Tras contestar las preguntas (1) a (8), se pide realizar el primer apartado.

Figura 9: Tras consultar la solución, se continúa con el segundo apartado.

3. Conclusiones y trabajos futuros

El libro interactivo de problemas de Ingeniería Térmica que aquí se presenta, es una herramienta que se utilizará a partir del curso 2012-2013 en la Escuela Politécnica de Jaén, como material adicional para repasar los problemas realizados en las clases presenciales, tanto para alumnos nativos como extranjeros. El alumno podrá utilizarlos cuando desee, aprendiendo a su ritmo y pudiendo autoevaluar sus conocimientos de cara al examen final.

Se espera que la utilización de este libro de problemas mejore los conocimientos de Ingeniería Térmica de estudiantes extranjeros y españoles, contribuyendo a mejorar la tasa de éxito y las calificaciones obtenidas, así como reduciendo la tasa de abandono.

Al final de la asignatura se realizará un test de opinión a los alumnos en relación a los problemas electrónicos. Se pretende con este test, junto con los resultados académicos oficiales, poder evaluar la utilizad de este material. Las opiniones y sugerencias de los alumnos servirán para mejorar dicho material año tras año.

4. Agradecimientos

Los autores agradecen a la Universidad de Jaén la financiación del proyecto de innovación docente DIP14_201113, gracias al cual ha sido posible la realización del presente trabajo.

Referencias

Hoic-Bozic, N., Mornar, V., & Boticki, I. (2009). A blended learning approach to course design and

implementation. Education, IEEE Transactions on, 52(1), 19-30.

Huang, M., & Gramoll, K. (2004). Online interactive multimedia for engineering thermodynamics.

Paper presented at the ASEE Annual Conf. Proc., Salt Lake City, UT, 20-23.

Liu, Y. (2011). Development of instructional courseware in thermodynamics education. Computer

Applications in Engineering Education, 19(1), 115-124.

Romero-Carrillo, P., Torres-Jiménez, E., Medina-Sanchez, G., Vasco-Olmo, J. M., & Medina-

Camacho, M. P. (2012). Improving undergraduate technical english via web-based learning

management systems. International Conference on Education and New Learning Technologies,

Barcelona (Spain). , Paper ID: 654 1-7.

Torres-Jimenez, E., Romero-Carrillo, P., Torres-Jimenez, E., Medina-Camacho, M. P., & Medina-

Sanchez, G. (2012). Lab sessions for bilingual engineering students. International Conference on

Education and New Learning Technologies, Barcelona (Spain). , Paper ID: 435 1-8.



ANEXO II – EJEMPLO DE GUIÓN DE PRÁCTICAS EN INGLÉS

LAB SESSION Nº 1 ANALYSIS OF PROCESSES IN CLOSED

SYSTEMS

1. - INTRODUCTION

The aim of this lab is to determine experimentally and theoretically the thermodynamics properties of a closed system which encloses air.

Specific learning objectives: Main objectives

- Understand the fundamentals of thermodynamic processes in closed systems, considering the air enclosed as perfect gas.

- Deduce the thermodynamics properties of the system evaluated from the experimental data. - Compare the gas behaviour (air) with different ideal processes, and determine the best one

that matches the actual one. Secondary objectives

- Equations, tables, and units management. - Specific measuring equipment management. - Link knowledge acquired with other subjects.

2. ASSOCIATED EQUATIONS

The equations used are related to the ideal gas equations, the first and second law of

thermodynamics, applied to closed systems, and thermodynamic properties for air in conditions of perfect gas. Air is considered as a pure substance. 3. OPERATION AND DATA COLLECTION

Before starting the experiments:

- Measure the inside height and the inside diameter of the cylinder. - Measure the width and weigh of the piston. Be carefully removing the piston, because their

weight is quite high. Remove the two screws. After placing the piston in the cylinder, it is very important to re-tighten the screws (see section 3.3)

- Weigh the steel beam that will act as a weight. Be careful because it is very heavy. - Measure the temperature.



Note1: The manometers indicate gauge pressures, i.e. when using equations: added the value of atmospheric pressure. Description of each experiment: 3.1. - Open one valve and place the piston at mid-height position. After that close the valve. Measure the height from the bottom to the upper end, the pressure and temperature at that moment (initial thermodynamic point). Then place an additional weight (steel beam) above the piston. Wait till it stops down. Measure final data: pressure, piston position and temperature. Perform the theoretical calculation and compare it with experimental results. 3.2. - Open one valve. Place the piston at highest position and fixed it using the buffer. Thus, the volume is constant. Connect the compressor to the air suction hose. Extract some air very slowly causing a slight vacuum. Do not cause depressions lower than -0.3 bar, because it can destabilize the cylinder and may cause physical damage. After extracting the air, close the valve. These are the initial conditions of the process. Measure the height from the bottom to the lower end of the piston, the pressure and temperature. Subsequently, withdraw the buffer that tie to the piston, and wait to stabilization. Measure final data of pressure, piston position and temperature. Perform the theoretical calculation and compared it with experimental results. After finishing the experiment, open the valve slowly to eliminate depression. 3.3. - Open the valve. Place the piston at half height and fix it in this position, thus maintaining constant volume. Check that the top screws are screwed. Connect the compressor to the input air hose, gradually introducing compressed air. Do not cause pressures greater than 0.3 bar, because it can cause the piston being ejected upward, destabilizing the cylinder and may cause physical damage. To avoid this, the piston is provided with screws that act as bumpers at the top. However not exceed 0.3 bar pressure because these screws could fail. Close the valve. At that moment there won´t be mechanical equilibrium, but there is a certain overpressure inside the chamber. Measure the height from the bottom of the lower end of the piston, the pressure and temperature (initial data). After that, release the top of the cylinder. Wait till it stops rising. If it reaches the maximum height, the end point of the transformation is not an equilibrium state. Compare the experimental results with theoretical calculations. 4. DISCUSSION

Compared with class exercises, there are two problems: the first one is that there will be losses (or gains) of heat through the walls of the cylinder. Second one: the movement of the piston causes a frictional work between the segments and the cylinder. None of the cases studied analyse these discrepancies, so that the results obtained from the measurements and calculations will be more or less different from reality.



Once saved these obstacles, we can analyse the first and second laws of thermodynamics and determine: work, heat, internal energy, entropy and energy in a process between two thermodynamic states of the system, as it is explained in theory. Respect to the piston work, atmospheric work, etc.., they depend on the space travelled between the initial and final state. The thermodynamic properties of pressure and temperature vary and are known at any time. The increase of internal energy depends on the initial and final states of the experiment. 5. - EVALUATION The final report should include an explanation of the calculation procedure and associated equations, assumptions, simplifications, etc... and measurements and results of each section in the attached tables. It should include a conclusions section.

Measures before starting experiments Piston mass (kg)

Piston Height (m) Cylinder Diameter (m)

Cylinder Height (m) Beam mass (kg)

Constants

RAIR (kJ/kg·K) 287 CV (kJ/kg·K) 0,7175 CP (kJ/kg·K) 1,0045

g (m/s2) 9,81

Environmental properties PATM (bar) 1

T0 (K)

Chart 1: Experimental data

Experiment nº 1 Property State1 (initial) State2 (end)

Height (mm) Temperature (ºC)

Pressure (bar, manométrica) Pressure (bar, absolute)









Table to complete for each experiment

Experimental calculations Property State1 State2

T (ºC) P (bar) H (m) V (m3) Mass of air (kg) Vol. esp. (m3/kg) u (kJ/kg) Process Transformation 1-2

To (K) Δu (kJ/kg) Watm (kJ) Wotros (kJ) Wext (kJ) Δs (kJ/kg)

ed1-ed2 (kJ/kg)

ΔEd (kJ)



Theoretical calculation 1: Adiabatic Property State1 State2

T (ºC) P (bar) H (m) V (m3) Masa de aire (kg) Vol. esp. (m3/kg) u (kJ/kg) Process Transformation 1-2


ed1-ed2 (kJ/kg)

ΔEd (kJ)

Theoretical calculation 2: Isothermal Property State1 State2



ed1-ed2 (kJ/kg)

ΔEd (kJ)



Theoretical calculation 3: polytropic (n = _____) Property State1 State2



ed1-ed2 (kJ/kg)

ΔEd (kJ)

memoria final de proyectos de innovaciÓn … · todo este material está relacionado con varias...

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