El proceso enseñanza-aprendizaje de la física para la ingeniería/arquitectura

Cuando finalice el curso 2013-14 se producirá la salida de la primera promoción de graduados en la Escuela Politécnica Superior (EPS). Teniendo en cuenta que antes de que transcurran seis años se debe renovar la acreditación de los títulos oficiales de Grado, consideramos adecuado efectuar un análisis crítico del proceso de enseñanza-aprendizaje. En este trabajo presentamos los resultados del seguimiento realizado en el contexto educativo de los fundamentos físicos en los títulos de grado de la EPS. Estos resultados muestran la necesidad de abordar los cambios necesarios para corregir las deficiencias detectadas y mejorar la calidad del aprendizaje. Conviene recordar que el cambio que se pretendía realizar en la enseñanza universitaria era para centrarse en el aprendizaje del alumnado. Además incluimos un estudio de la evolución del aprendizaje de la física analizando las calificaciones de acceso en física y matemáticas y comparándolas con las obtenidas en los fundamentos físicos de los diferentes grados impartidos en la EPS. También presentaremos buena parte de las actividades realizadas para facilitar el aprendizaje continuo de nuestro alumnado mediante el uso de nuevas herramientas informáticas, como blogs, OpenCourseWare, materiales audiovisuales (pUAs), etc.

Seguimiento del Máster en Ingeniería de Telecomunicación: medidas para conseguir la calidad y la excelencia

El Máster Universitario en Ingeniería de Telecomunicación en la Universidad de Alicante es el título que se imparte desde la Escuela Politécnica Superior y que habilita para el ejercicio de la profesión regulada de Ingeniero de Telecomunicación. Consta de 90 ECTS y se imparte a lo largo de 2 cursos académicos. El máster está implantado desde el curso 2011-2012 por lo que durante el actual curso 2012-2013 tendremos egresados de la primera promoción. Una vez implantado en su totalidad, es posible realizar un seguimiento del máster con la intención de obtener la excelencia académica mediante todas aquellas medidas y procesos de evaluación internos que sean necesarios. Además también es conveniente evaluar el impacto social, universitario y empresarial del máster evaluando las carencias, lagunas y oportunidades de formación que se detecten y tomando las oportunas medidas correctoras. Será necesario tener en cuenta la relación del título con el mundo empresarial y con la sociedad en general que tiene el sector de las telecomunicaciones en la evaluación de la calidad docente en el aula.

Tasas de deformación GPS en la cuenca del Bajo Segura (Cordillera Bética oriental)

En este trabajo hemos cuantificado las tasas de deformación actual de la cuenca del Bajo Segura (NE del corredor de cizalla de la Bética oriental), a partir del análisis de una red GPS con 11 vértices geodésicos. Se han analizado los datos de cuatro campañas GPS entre junio de 1999 y enero de 2013, que han sido procesados con la versión 6.2 del software GIPSY-OASIS. Este software utiliza la técnica de posicionamiento puntual de precisión conocido por las siglas PPP. Se observa un acortamiento ~N-S en toda la cuenca de mayor magnitud en el sur, en la zona de falla del Bajo Segura, con valores que varían de oeste a este entre 0,73 y 0,24 mm/año. En el borde septentrional de la cuenca, en la zona de falla de Crevillente, los valores de acortamiento N-S son menores. Sin embargo, en esta falla se ha observado un movimiento lateral sinistrorso que, en la componente E-O, varía entre 0,44 y 0,75 mm/año.

Coordinación de asignaturas de Física en titulaciones de Grado y Master para Ingenierías y Arquitectura

En este trabajo de investigación docente realizamos una puesta en común y recopilación de materiales docentes relacionados con asignaturas de Física de titulaciones de Master y Grado orientadas a la ingeniería y la arquitectura impartidas en la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Alicante. Para ello se fomenta la comunicación e intercambio de experiencias entre los docentes de nuestro departamento que imparten estas asignaturas con la finalidad de optimizar los recursos humanos, técnicos y económicos disponibles. Todo el material recopilado se revisa previamente por cada docente y se publica en servidores conectados a una red interna del departamento lo que permite el acceso de todo el personal docente relacionado con estas asignaturas a dichos recursos docentes fomentando la colaboración, mejora y enriquecimiento profesional entre los miembros involucrados de nuestro departamento. De esta forma se mejora la calidad de las asignaturas sobre las que se realiza este trabajo repercutiendo positivamente entre el alumnado.

Diseño de materiales y actividades interactivas para el autoaprendizaje de la física

Numerosos estudios han puesto de manifiesto la dificultad del aprendizaje de la física tanto en la educación secundaria y bachillerato como en la educación universitaria. El espacio Europeo de Educación Superior (EEES) pone énfasis en el aprendizaje del alumnado y modifica el rol del profesorado como tutor de su aprendizaje, potenciando la adquisición de los conocimientos mediante metodologías activas. Nosotros nos centraremos en desarrollar competencias transversales y favorecer un aprendizaje interactivo y global. Por ejemplo, se potenciará la búsqueda de información relacionada con un tema, se provocará la reacción o participación del alumnado sobre aspectos de aplicación de los fundamentos físicos en la edificación y en la ingeniería, se comprobará mediante la autoevaluación la adquisición de los objetivos, se favorecerá el aprendizaje atemporal, etc. También proporcionará el trabajo de algunas capacidades como la planificación de las tareas, la comunicación y exposición de ideas sobre aspectos académicos o profesionales, la generación de nuevas ideas o la construcción de conocimiento a partir de sus aportaciones. Finalmente se recogerán los comentarios y sugerencias del alumnado para adaptar los materiales diseñados a sus necesidades.

EnvironmentalWaveletTool: Continuous and discrete wavelet analysis and filtering for environmental time series

A MATLAB-based computer code has been developed for the simultaneous wavelet analysis and filtering of several environmental time series, particularly focused on the analyses of cave monitoring data. The continuous wavelet transform, the discrete wavelet transform and the discrete wavelet packet transform have been implemented to provide a fast and precise time–period examination of the time series at different period bands. Moreover, statistic methods to examine the relation between two signals have been included. Finally, the entropy of curves and splines based methods have also been developed for segmenting and modeling the analyzed time series. All these methods together provide a user-friendly and fast program for the environmental signal analysis, with useful, practical and understandable results.

Shear wave velocity estimation in the metropolitan area of Málaga (S Spain)

We carry out a seismic noise study based on array measurements at three sites in the Málaga basin, South Spain, for the further estimation of shear wave velocity profiles. For this purpose, we use both the H/V method and the f–k technique in order to characterize the different materials present in the zone, i.e., Quaternary sediments and Pliocene sedimentary rocks above the bedrock. The H/V analysis shows frequency peaks going from 1 Hz, in areas close to the border of the basin, to 0.3 Hz in places located toward the center of the formation. The f–k analysis allows obtaining the dispersion curves associated with each site and subsequently, estimating the Vs profiles by inversion of the respective group velocities. In this way, the basin basement can be characterized by S-wave velocities greater than 2000 m/s. Regarding the basin fill, it is divided into three layers defined by different wave velocity intervals. The shallowest one is featured by velocities ranging from 150 to 400 m/s and comprises the Quaternary sediments, while velocities going from 550–700 to1200–1600 m/s characterize the two underlying layers composed by Pliocene sediments. Finally, the information provided by the three Vs profiles is integrated in a 2D cross-section of the basin to have a spatial view of its sedimentary structure. The results obtained here, in addition to providing useful information about the infill of the basin near the metropolitan area of Málaga, will be very helpful for future seismic zonation studies in the region.

Seguimiento y diseño de una actividad interuniversitaria en el grado de Ciencias del Mar para mejorar las prácticas docentes

El grado de Ciencias del Mar ha seguido, en los últimos cursos académicos, un proceso exhaustivo de seguimiento a través del uso de las comisiones de semestre (8 para todo el grado) en las que se ha favorecido la puesta en común, entre el profesorado y las/los responsables del alumnado, de las fortalezas y debilidades observadas en las diferentes asignaturas de cada semestre, así como la propuesta de actividades que impulsarían la calidad docente. El seguimiento ha permitido mejorar la coherencia tanto en la distribución de contenidos como en las metodologías docentes y de evaluación, así como facilitar una coordinación vertical entre materias de diferentes cursos. Las mejoras propuestas podrán servir, por tanto, como punto de partida para las futuras revisiones del grado. Adicionalmente, la firma de un convenio marco con la Universidad de Vigo, por el que se comprometían a intercambiar experiencias y personal en los campos de la docencia, la investigación y la cultura en general, dentro de las áreas que comportan un interés manifiesto, ha permitido al profesorado, coordinado por el centro, el diseño una actividad interuniversitaria transversal para las asignaturas del segundo semestre de segundo curso, que se incorporará a las fichas UA del grado para el curso 2015-16. Entre las modalidades de colaboración se incluye el intercambio, por tiempo limitado, de estudiantes, profesores e investigadores. Aunque la actividad interunivesitaria que se ha diseñado, bajo el marco de este convenio, se ha planificado para el segundo semestre del segundo curso se espera que, en el futuro, pueda extenderse a otros cursos y/u otras universidades.

Estudio y planificación de contenidos, materiales y metodologías docentes según el EEES: Segundo Curso de Ingeniería Multimedia

En esta memoria se describe el proyecto llevado para establecer los mecanismos y procedimientos para el seguimiento y control de calidad de las asignaturas del segundo curso del Grado en Ingeniería Multimedia, curso 2013/2014. En concreto, los mecanismos de control se centran en la planificación de las sesiones docentes y las actividades de evaluación llevadas a cabo en cada una de dichas asignaturas.

Seguimiento del grado de Ciencias del Mar. Curso 2014-15

Una vez implantado completamente el Grado de Ciencias del Mar en la Universidad de Alicante y a punto de finalizar la segunda promoción, es el momento de revisar el funcionamiento del programa formativo. Por una parte, es necesario continuar con el intenso trabajo de coordinación horizontal y vertical para asegurar la coherencia en contenidos, metodologías, evaluación y guías docentes. Y por otra parte, hay que evaluar si los posibles errores detectados con anterioridad han sido resueltos. Como metodología de trabajo, desde la Facultad de Ciencias se han constituido ocho comisiones de semestre. Cada una de estas comisiones está integrada por un coordinador de semestre, los responsables de las asignaturas de ese semestre, el coordinador del Grado y el/la delegado/a del alumnado. Cada una de estas comisiones se reúne, por lo menos, dos veces por curso. Los resultados de este trabajo permiten la detección de problemas actuales y si las medidas adoptadas han sido útiles para solucionar incidencias pasadas.

Materiales para el autoaprendizaje y análisis de resultados académicos en dos grupos de física

La preparación previa del alumnado que cursa la asignatura de Fundamentos Físicos en primer curso de grado implantado en la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Alicante, es muy heterogénea. Además, se da la circunstancia que en los últimos cursos alrededor de un 50% del alumnado no ha cursado nunca una asignatura de física anteriormente, aunque esta situación depende del grado concreto. En este trabajo presentamos un análisis de los resultados obtenidos en el curso 14-15 en dos grupos teóricos de Fundamentos Físicos de la Informática a lo largo del curso. Nuestro objetivo es mejorar la metodología de la asignatura en actividades como cursos de iniciación, distribución homogénea del alumnado en los grupos teóricos, o adaptación de la guía docente al contexto particular de cada grupo. Otro aspecto que trabaja la red es el desarrollo de materiales para el autoaprendizaje de la física. Nuestro objetivo es facilitar que el alumnado pueda prepararse la asignatura de Fundamentos Físicos utilizando estos materiales. Entre ellos destacamos la elaboración de libros de resolución de problemas y la elaboración de blogs educativos.

Utilización de YouTube como elemento motivador en las clases de teoría de la asignatura de Electrónica Analógica

El desarrollo de ciertos contenidos durante las clases de teoría puede resultar algo arduo para los alumnos, dependiendo del tema en concreto que se esté tratando. Esto puede provocar que durante el desarrollo de la clase, ciertos alumnos vayan perdiendo la motivación y se desconecten de la misma. Sin embargo, estos contenidos teóricos son totalmente necesarios para el posterior desarrollo de las clases de problemas y clases prácticas, por lo que no pueden evitarse. Sin embargo, lo que sí que se puede intentar es que dichas clases sean lo más amenas posible y sobre todo, que sean capaces de despertar el interés por la materia. En este sentido, la inserción de vídeos de YouTube en la propia clase puede ayudar a mantener la atención de los alumnos y a motivarles mediante la exposición visual de experiencias que demuestren la importancia de lo que se está explicando. Por todo ello, en una primera parte del trabajo, se ha buscado una selección de vídeos que puedan ser de utilidad para la asignatura bajo estudio, la cual se trata de la asignatura de Electrónica Analógica, que se imparte en segundo curso del Grado en Ingeniería en Sonido e Imagen en Telecomunicación.

Ultrasonic and X-ray computed tomography characterization of progressive fracture damage in low-porous carbonate rocks

This paper studies the fracturing process in low-porous rocks during uniaxial compressive tests considering the original defects and the new mechanical cracks in the material. For this purpose, five different kinds of rocks have been chosen with carbonate mineralogy and low porosity (lower than 2%). The characterization of the fracture damage is carried out using three different techniques: ultrasounds, mercury porosimetry and X-ray computed tomography. The proposed methodology allows quantifying the evolution of the porous system as well as studying the location of new cracks in the rock samples. Intercrystalline porosity (the smallest pores with pore radius < 1 μm) shows a limited development during loading, disappearing rapidly from the porosimetry curves and it is directly related to the initial plastic behaviour in the stress–strain patterns. However, the biggest pores (corresponding to the cracks) suffer a continuous enlargement until the unstable propagation of fractures. The measured crack initiation stress varies between 0.25 σp and 0.50 σp for marbles and between 0.50 σp and 0.85 σp for micrite limestone. The unstable propagation of cracks is assumed to occur very close to the peak strength. Crack propagation through the sample is completely independent of pre-existing defects (porous bands, stylolites, fractures and veins). The ultrasonic response in the time-domain is less sensitive to the fracture damage than the frequency-domain. P-wave velocity increases during loading test until the beginning of the unstable crack propagation. This increase is higher for marbles (between 15% and 30% from initial vp values) and lower for micrite limestones (between 5% and 10%). When the mechanical cracks propagate unstably, the velocity stops to increase and decreases only when rock damage is very high. Frequency analysis of the ultrasonic signals shows clear changes during the loading process. The spectrum of treated waveforms shows two main frequency peaks centred at low (~ 20 kHz) and high (~ 35 kHz) values. When new fractures appear and grow the amplitude of the high-frequency peak decreases, while that of the low-frequency peak increases. Besides, a slight frequency shift is observed towards higher frequencies.

A first approach to earthquake damage estimation in Haiti: advices to minimize the seismic risk

This study is in the frame of the cooperative line that several Spanish Universities and other foreign partners started with the Haitian government in 2010. According to our studies (Benito et al. in An evaluation of seismic hazard in La Hispaniola, after the 2010 Haiti earthquake, 33rd General Assembly of the European Seismological Commission, Moscow, Russia, 2012) and recent scientific literature, the earthquake hazard in Haiti remains high (Calais et al. in Nat Geosci 3:794–799, 2010). In view of this, we wonder whether the country is currently ready to face another earthquake. In this sense, we estimated several damage scenarios in Port-au-Prince and Cap-Haitien associated to realistic possible major earthquakes. Our findings show that almost 50 % of the building stock of both cities would result uninhabitable due to structural damage. Around 80 % of the buildings in both cities have reinforced concrete structure with concrete block infill; however, the presence of masonry buildings becomes significant (between 25 and 45 % of the reinforced concrete buildings) in rural areas and informal settlements on the outskirts, where the estimated damage is higher. The influence of the soil effect on the damage spatial distribution is evident in both cities. We have found that the percentage of uninhabitable buildings in soft soil areas may be double the percentage obtained in nearby districts located in hard soil. These results reveal that a new seismic catastrophe of similar or even greater consequences than the 2010 Haiti earthquake might happen if the earthquake resilience is not improved in the country. Nowadays, the design of prevention actions and mitigation policies is the best instrument the society has to face seismic risk. In this sense, the results of this research might contribute to define measures oriented to earthquake risk reduction in Haiti, which should be a real priority for national and international institutions.

Automatic Abdominal Aortic Aneurysm segmentation in MR images

Abdominal Aortic Aneurism is a disease related to a weakening in the aortic wall that can cause a break in the aorta and the death. The detection of an unusual dilatation of a section of the aorta is an indicative of this disease. However, it is difficult to diagnose because it is necessary image diagnosis using computed tomography or magnetic resonance. An automatic diagnosis system would allow to analyze abdominal magnetic resonance images and to warn doctors if any anomaly is detected. We focus our research in magnetic resonance images because of the absence of ionizing radiation. Although there are proposals to identify this disease in magnetic resonance images, they need an intervention from clinicians to be precise and some of them are computationally hard. In this paper we develop a novel approach to analyze magnetic resonance abdominal images and detect the lumen and the aortic wall. The method combines different algorithms in two stages to improve the detection and the segmentation so it can be applied to similar problems with other type of images or structures. In a first stage, we use a spatial fuzzy C-means algorithm with morphological image analysis to detect and segment the lumen; and subsequently, in a second stage, we apply a graph cut algorithm to segment the aortic wall. The obtained results in the analyzed images are pretty successful obtaining an average of 79% of overlapping between the automatic segmentation provided by our method and the aortic wall identified by a medical specialist. The main impact of the proposed method is that it works in a completely automatic way with a low computational cost, which is of great significance for any expert and intelligent system.