Proyecto HEIMDALL. Creación de un casco inteligente aplicando ABP en Ciclos Formativos de Informática

A través del siguiente enlace: PODCAST sobre el Proyecto HEIMDALL podrá acceder a un audio en el que se analiza en detalle esta experiencia educativa, a modo de entrevista.

El presente documento aporta datos complementarios a este Podcast, por lo que se aconseja realizar previamente escuchar este material.

Introducción

HEIMDALL es un Proyecto de Innovación Educativa y desarrollo curricular. Iniciado en 2017/18 desde el I.E.S. Oretania de Linares por el Profesor Técnico de Formación Profesional José Luis García Martínez y que coordina actualmente desde el I.E.S. Los Cerros de Úbeda.

Enmarcado en Formación Profesional de la Familia Profesional de Informática y Comunicaciones, tiene por objetivo final la creación de un prototipo de casco inteligente que ofrece a su portador un sistema de asistencia en tiempo real que amplifica sus capacidades de percepción en situaciones de especial dificultad. Está especialmente orientado a cuerpos de bomberos, equipos de salvamento/rescate, fuerzas y cuerpos de seguridad o el sector minero.

El prototipo está diseñado e impreso en 3D y en él se han incorporado múltiples sensores que recopilan datos y los envían a un microordenador Raspberry Pi integrado en el casco. Mediante algoritmos desarrollados con diferentes lenguajes y técnicas de programación la información es procesada, permitiendo su monitorización para informar al portador y a su central. Podemos decir que el conjunto de sensores dota a este casco de “cuatro de los cinco sentidos: vista, oído, tacto y olfato”.

Desarrollo

Para el desarrollo de este proyecto se combinan diferentes metodologías como Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP), Flipped Classroom y Aprendizaje Cooperativo. Esta experiencia ha permitido trabajar la práctica totalidad de los módulos profesionales de los ciclos formativos a los que se dirige, incorporándose contenidos y conocimientos de otras materias y áreas afines.

La idea principal se divide en subproyectos viables y complementarios. De la unión de los resultados y la coordinación entre los agentes participantes se pretende obtener un producto final que satisfaga los requerimientos especificados inicialmente. El alumnado se agrupa en equipos de dos o tres integrantes y se les asignan diversas áreas de trabajo o DIVISIONES en función de sus preferencias y perfiles. Un equipo puede asumir una o varias de estas divisiones. Todos los equipos avanzan simultáneamente, cooperando entre ellos y compartiendo conocimiento.

Los docentes actuamos como guía y apoyo, les facilitamos recursos y materiales, resolvemos sus dudas, facilitamos visitas de especialistas al centro, en definitiva, les acompañamos en este viaje y aprendemos con ellas y ellos.

Este proyecto no se circunscribe sólo al área de Informática y Comunicaciones pues se ha hecho una apuesta decidida por integrar a otros departamentos didácticos, familias profesionales o áreas (Electricidad y electrónica, Audiología Protésica, Sanidad, Física y Química, Matemáticas, etc). En especial, creemos que la incorporación de Planes y Programas como ComunicA o Innicia permiten mejorar muchos aspectos de esta experiencia.

Así mismo, cabe destacar que hemos contado con la colaboración de otros centros educativos: I.E.S. Oretania (Linares – Jaén) y el I.E.S. Ntra. Sra. de Los Remedios (Ubrique – Cádiz).

A continuación se exponen los datos del análisis DAFO:

Fortalezas

1. El objetivo del proyecto está definido claramente.
2. Las metas e hitos son alcanzables por el alumnado.
3. Fomenta del trabajo en equipo y la cooperación entre participantes y docentes.
4. Uso intensivo de las TIC/TAC.
5. Actualización de competencias en el equipo docente y en el alumnado.
6. Estructura, fases de desarrollo y agrupamientos diseñados de manera flexible y progresiva.
7. Integración de varios ciclos formativos e incorporación de otras materias.
8. Temática, diseño y calidad de materiales o recursos incrementan la motivación.
9. Cooperación entre docentes, departamentos y centros potencian el desarrollo.
10. La aplicación de metodologías activas (ABP) son determinantes.

Debilidades, amenazas y dificultades encontradas

1. Es necesario que el equipo docente cuente con la formación técnica adecuada.
2. La aplicación del ABP requiere conocer sus particularidades.
3. La coordinación entre docentes puede ser compleja.
4. Una planificación temporal rígida y no sustentada en la consecución de hitos sucesivos puede acarrear efectos no esperados y desmotivación.
5. Es necesario disponer de información suficiente para realizar una asignación adecuada de divisiones a los equipos de alumnado.
6. Existe riesgo de desmotivación si las alternativas, otras vías de investigación o variantes estudiadas no ofrecen resultados visibles. El alumnado debe ser consciente de ello.
7. La descoordinación entre equipos, el individualismo y la no percepción de trabajo en equipo, pueden afectar a la evolución.
8. La financiación de los dispositivos y elementos necesarios ha de ser suficiente y estar planificada/negociada.

Oportunidades

• Existe un incremento en el potencial de empleabilidad.
• Fomento del emprendimiento.
• acuerdos con otros centros educativos para posibles colaboraciones.
• Intercambio de conocimiento con otras etapas educativas (Universidad, ESO, Bachillerato).
• Conexión con empresas del sector de la robótica, la impresión 3D, etc.
• Posibilidad de recibir en el centro a instituciones, organismos o cuerpos específicos para obtener información y puntos de vista.
• Participación en congresos, jornadas, ferias, premios y concursos.

Resultados obtenidos

Este documento se redacta en noviembre de 2019, siendo este curso el 3º curso en el que HEIMDALL sigue aplicándose. Se han desarrollado 2 prototipos de casco, habiéndose alcanzado en el último de ellos las siguientes prestaciones:

1. Grabación de imágenes y vídeo.
2. Retransmisión en directo de vídeo en tiempo real (streaming)
3. Se ha desarrollado una App Android para control de funciones del casco.
4. Geolocalización por GPS y trazado de rutas de desplazamiento.
5. Guías láser.
6. Focos adaptativos en función del nivel de luz.
7. Control de focos manual y automático.
8. Registro y monitorización de temperatura interna y externa.
9. Control y monitorización de sensores de llamas.
10. Control y monitorización de sensores de gas.
11. Sistema de comunicaciones por voz a través de red WiFi.
12. Sistema de detección de obstáculos con sensores láser.
13. Información al usuario a través de síntesis de voz.
14. Sistema de control de MODOS de funcionamiento y señalización exterior.
15. Copias de seguridad y transmisión de datos a la unidad central y en la nube.
16. Visión artificial (en desarrollo).
17. Posicionamiento espacial del casco.
18. Desarrollo de “Sistema hombre muerto” y emergencia.
19. Diseño e impresión 3D de partes del casco y brazalete.
20. Investigación de accesorio para el cuello “NeckBand” con micromotores de vibración.

Así mismo, podemos indicar que la retroalimentación recibida nos alienta a continuar desarrollando esta experiencia y a mejorar paulatinamente los métodos y estrategias que permitan una evolución adecuada de los equipos de alumnado, docentes y del proyecto en su conjunto.

Por otra parte, también como parte de los resultados hemos de destacar los siguientes elementos:

• Premio SIMO EDUCACIÓN 2017 a mejor experiencia “MAKER”.
• Premio Centros Inspira 2019.
• Participación en el I Congreso Jaén Educa.
• Participación en la Feria de Robótica MALAKABOT 2019 (Málaga).
• Participación en Congreso Formación Profesional Familia Profesional Informática y Comunicaciones.
• Noticia sobre el proyecto en Canal Sur Jaén Radio

Conclusiones

• ABP potencia positivamente el desarrollo de la mayoría de competencias y campos STEM en nuestro alumnado.
• Este tipo de proyectos fomenta la autonomía, la innovación y la interdisciplinariedad.
• Mejora destrezas manuales y técnicas.
• Aumenta la capacidad de coordinación, colaboración e interrelación a todos los niveles.
• Las metodologías activas (ABP, Flipped, cooperativo,…) enriquecen y potencian el desarrollo.
• Fomenta el espíritu innovador, la investigación y la experimentación.
• Se percibe como un cambio enriquecedor y una experiencia recordable.
• Mejora los procesos de enseñanza-aprendizaje y la convivencia.
• Mejora notablemente la valoración del alumnado hacia su profesorado.
• El centro educativo es percibido como un elemento que aporta conocimiento y despierta interés.

Vídeos

Enlace al vídeo del proyecto:

Presentación: https://www.youtube.com/watch?v=a0-B2gM_omU&t=1s

Conferencia Malakabot: https://www.youtube.com/watch?v=MbKH6HLN3ko&t=23s

Intro: https://www.youtube.com/watch?v=bMEvI503-cg

Demostración: https://www.youtube.com/watch?v=KAQL4VB8_Sg

Enlace Canal en Youtube:

https://www.youtube.com/channel/UCJPj3QD6DSE8Q90ixgsMqMA?view_as=subscriber

Podcast

Enlace al Podcast en SoundCloud:

https://soundcloud.com/user-207901107/conociendo-a-fondo-proyecto-heimdall
Enlace al canal de SoundCloud sobre HEIMDALL:

https://soundcloud.com/user-207901107

Enlaces

Web oficial del proyecto:

heimdall.loscerros.org

https://jlgarcia48.wixsite.com/proyectoheimdall

Blogs:

https://jlgarcia48.wixsite.com/proyectoheimdall/blog

Heimdalhelmet.blogspot.com

Redes sociales:

Twitter (hashtag): #ProyectoHEIMDALL

Twitter: @profejlgarcia

Instagram: @proyectoheimdall

Contexto educativo

• Centro público
• Instituto de Enseñanza Secundaria Los Cerros (Úbeda – Jaén)
• Nº de docentes: 117
• Alumnado: 1350 alumnos/as
• Enseñanzas: ESO, Bachillerato, Ciclos Formativos Presencial/Semipresencial/Dual/FPB, ESPA, Bachillerato Adultos, Programa específico FPB y Educación especial.
• Internacionalización: Erasmus+, China

Web del centro: Loscerros.org

Nivel educativo

Ciclo Formativo de Grado Superior

• Administración de Sistemas Informáticos en Red
• Desarrollo de Aplicaciones Web
• Desarrollo de Aplicaciones Multiplataforma

Ciclo Formativo de Grado Medio

• Sistemas Microinformáticos y Redes

Colaboraciones: ESO y Bachillerato

Área

Familia Profesional de Informática y Comunicaciones

Colaboraciones: Familias de Electricidad y Electrónica, Sanidad, Administración y Gestión, Fabricación Mecánica, Matemáticas, Física y Química, Dibujo, Lengua y Literatura, Inglés y Chino.

Sobre el autor

José Luis García Martínez

Funcionario de carrera

Profesor Técnico de Formación Profesional

Especialidad: Sistemas y Aplicaciones Informáticas

 Ingeniero Técnico en Informática de Gestión por la Universidad de Jaén

Técnico Especialista en Equipos de Informática

 Dpto. de Informática y Comunicaciones

I.E.S. Los Cerros (Úbeda – Jaén)

• Miembro del Equipo de Coordinación Pedagógica del Programa ComunicA de la Consejería de Educación de la Junta de Andalucía.
• Miembro del equipo de asesores de la Red Profesional de Bibliotecas Escolares de Jaén.