reorganización y actualización de los contenidos de la

Memòries del Programa de XARXES-I3CE de qualitat, innovació i investigació en docència universitària.

Convocatòria 2018-19

Memorias del Programa de REDES-I3CE de calidad, innovación e investigación en docencia universitaria.

Convocatoria 2018-19Rosabel Roig-Vila (Coord.)

Jordi M. Antolí Martínez, Asunción Lledó Carreres, Neus Pellín Buades (Eds.)

UA UNIVERSITAT D’ALACANT

Institut de Ciències de l’EducacióInstituto de Ciencias de la EducaciónICE

Memòries del Programa de Xarxes-I3CE de qualitat, innovació i investigació en

docència universitària. Convocatòria 2018-19

Memorias del Programa de Redes-I3CE de calidad, innovación e investigación

en docencia universitaria. Convocatoria 2018-19

Rosabel Roig-Vila (Coord.), Jordi M. Antolí Martínez, Asunción

Lledó Carreres, Neus Pellín Buades (Eds.)

2019

Memòries de les xarxes d’investigació en docència universitària pertanyent al ProgramaXarxes-I3CE

d’Investigació en docència universitària del curs 2018-19 / Memorias de las redes de investigación en

docencia universatira que pertence al Programa Redes -I3CE de investigación en docencia universitaria

del curso 2018-19

Organització: Institut de Ciències de l’Educació (Vicerectorat de Qualitat i Innovació Educativa) de la

Universitat d’Alacant/ Organización: Instituto de Ciencias de la Educación (Vicerrectorado de Calidad e

Innovación Educativa) de la Universidad de Alicante

Edició / Edición: Rosabel Roig-Vila (Coord.), Jordi M. Antolí Martínez, Asunción Lledó Carreres, Neus Pellín Buades (Eds.)

Comité tècnic / Comité técnico: Neus Pellín Buades

Revisió i maquetació: ICE de la Universitat d’Alacant/ Revisión y maquetación: ICE de la Universidad de

Alicante

Primera edició: / Primera edición: Novembre 2019

© De l’edició/ De la edición: Rosabel Roig-Vila , Jordi M. Antolí Martínez, Asunción Lledó Carreres &

Neus Pellín Buades.

© Del text: les autores i autors / Del texto: las autoras y autores

© D’aquesta edició: Institut de Ciències de l’Educació (ICE) de la Universitat d’Alacant / De esta

edición: Instituto de Ciencias de la Educación (ICE) de la Universidad de Alicante

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ISBN: 978-84-09-15746-4

Qualsevol forma de reproducció, distribució, comunicació pública o transformació d’aquesta obra només

pot ser realitzada amb l’autorització dels seus titulars, llevat de les excepcions previstes per la llei.

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comunicación pública o transformación de esta obra sólo puede ser realizada con la autorización de sus

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Reprográficos, www.cedro.org) si necesita fotocopiar o escanear algún fragmento de esta obra.

Producció: Institut de Ciències de l’Educació (ICE) de la Universitat d’Alacant / Producción: Instituto de

Ciencias de la Educación (ICE) de la Universidad de Alicante

EDITORIAL: Les opinions i continguts dels resums publicats en aquesta obra són de responsabilitat

exclusiva dels autors. / Las opiniones y contenidos de los resúmenes publicados en esta obra son de

responsabilidad exclusiva de los autores.

Memorias del Programa de Redes-I3CE de calidad, innovación e investigación en docencia universitaria. Convocatoria 2018-19

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1399

100. Reorganización y actualización de los contenidos de la asignatura

Mecánica de los Medios Continuos II del Máster de Ingeniería de Caminos,

Canales y Puertos

S. Ivorra Chorro; J.M. Selles Fernández; L. Estevan García; A. Coves Campos; V. Brotóns

Torres; D. Bru Orts; J.I. Gisbert Sánchez; B. Torres Gorriz; M.A. Crespo Zaragoza; F.J.

Baeza de los Santos

[email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected];

[email protected]; [email protected]; [email protected]; benjamí[email protected];

[email protected]; [email protected]

Departamento de Ingeniería Civil

Universidad de Alicante

RESUMEN

La asignatura Mecánica de los Medios continuos II se enmarca en el primer curso del Máster

en Ingeniería de Caminos, y sirven de base conceptual para otras asignaturas de la titulación.

Esta asignatura posee una fuerte y compleja componente matemática que desmotiva a los

estudiantes y que conduce a reducidas tasas de rendimiento académico. La parte de mayor

complejidad es la correspondiente a placas y láminas donde los estudiantes necesitan una

fuerte dedicación para poder seguir esta parte de la asignatura. Se ha planteado la

incorporación de casos reales de estudio y su resolución mediante software informático para

favorecer la comprensión de los estudiantes de esta parte de la materia. Estos resultados se

han contrastado con los resultados analíticos. El objetivo de este trabajo ha sido el actualizar

con casos prácticas basados en aplicaciones reales la parte correspondiente a Placas y

Láminas con el fin de aproximar a los estudiantes a la realidad del trabajo profesional del

Ingeniero de Caminos mediante la utilización de software informático específico para este

tipo de aplicaciones. Los resultados han sido positivos en cuanto a la implicación y resultados

de los estudiantes en dicha parte de la asignatura.

Palabras clave: Placas, Láminas, Modelos numéricos, Software, Casos Prácticos, Aplicaciones.

mailto:[email protected]







mailto:benjamí[email protected]




ISBN: 978-84-09-15746-4

1400

1. INTRODUCCIÓN

1.1 Problema o cuestión específica del objeto de estudio.

Tradicionalmente, las asignaturas de Mecánica de los medios continuos han arrastrado unos

índices de éxito bajos. Tras los cambios de plan de estudios para adaptar las antiguas

titulaciones a los nuevos másteres universitarios, y tras una serie de cursos en los que se

observaron tendencias de éxito similares y tras la jubilación de uno de los catedráticos del

área de conocimiento, se plantea el análisis de las causas de los malos resultados obtenidos

por los estudiantes y la incorporación de prácticas informáticas en esta asignatura para

facilitar la incorporación de prácticas informáticas en la parte del temario correspondiente a

“Placas y láminas”. Dentro del plan de estudios de la titulación, la asignatura se enmarca con

el siguiente temario:

Tema 1.- PLACAS Y LÁMINAS

Tema 2.- REOLOGÍA

Tema 3.- INTRODUCCIÓN A LA PLASTICIDAD.

Tema 4.- PLASTICIDAD GENERAL

Tema 5.- ANÁLISIS LÍMITE

Tema 6.- INTRODUCCIÓN A LA MECÁNICA DE LA FRACTURA

Dados los importantes contenidos correspondientes al Tema 1, se ha plantado que este tema

se imparta durante el todo cuatrimestre y en paralelo al mismo se impartan el resto de temas

en semanas alternas.

1.2 Revisión de la literatura

La orden ministerial CIN/309/2009, de 9 de febrero (Ministerio de Ciencia e Innovación,

2009), por la que se establecen los requisitos para la verificación de los títulos universitarios

oficiales que habiliten para el ejercicio de la profesión de Ingeniero de Caminos, Canales y

Puertos, establece las competencias que se deben adquirir para el ejercicio de dicha profesión.

En el anexo de dicha orden ministerial se establecen los requisitos específicos para que un

título de máster pueda dar las atribuciones profesionales de la profesión reglada de Ingeniero

de Caminos, Canales y Puertos y habilitar para el ejercicio de la profesión. Tal y como

establece dicha orden ministerial (Ministerio de Ciencia e Innovación, 2009), las

competencias, relacionadas con las materias objeto de la presente red, que cualquier titulado

ha debido adquirir durante su formación, y que le capacitarán para ejercer la profesión son las

siguientes:


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1401

Capacitación científico-técnica y metodológica para el reciclaje continuo de

conocimientos y el ejercicio de las funciones profesionales de asesoría, análisis,

diseño, cálculo, proyecto, planificación, dirección, gestión, construcción,

mantenimiento, conservación y explotación en los campos de la ingeniería civil.

Capacidad para planificar, proyectar, inspeccionar y dirigir obras de infraestructuras

de transportes terrestres (carreteras, ferrocarriles, puentes, túneles y vías urbanas) o

marítimos (obras e instalaciones portuarias).

Capacidad para el proyecto, ejecución e inspección de estructuras (puentes,

edificaciones, etc.), de obras de cimentación y de obras subterráneas de uso civil

(túneles, aparcamientos), y el diagnóstico sobre su integridad. Dichas competencias se

deben concretar y precisar en el plan de estudios propuesto, y se deberán adquirir

cursando las diferentes asignaturas que componen el grado. Las actividades de dichas

asignaturas se deben diseñar para que cualquier alumno adquiera estas competencias.

Conocimientos adecuados de los aspectos científicos y tecnológicos de métodos

matemáticos, analíticos y numéricos de la ingeniería, mecánica de fluidos, mecánica

de medios continuos, cálculo de estructuras, ingeniería del terreno, ingeniería

marítima, obras y aprovechamientos hidráulicos y obras lineales.

En la memoria verificada de la Universidad de Alicante (2016), se recoge el plan de estudios

de dicho máster, que contempla un total de 120 ECTS distribuidos en dos años. La tabla 1

incluye todas las asignaturas del primer curso, donde se encuentran ambas asignaturas objeto

del presente trabajo, Mecánica de los medios continuos I y II, ambas con 6 ECTS cada una e

impartidas en el primer y segundo semestre respectivamente. Llama la atención la existencia

de 7.5 ECTS de formación científica, Cálculo diferencial avanzado y Teoría de campos, que

deberían ser la base de los desarrollos matemáticos necesarios para las asignaturas de medios

continuos, y sin embargo se realizan en el mejor de los casos en paralelo con éstas.

El plan de estudios se completa con una serie de asignaturas obligatorias, que se completan

con 18 ECTS de especialización, que se subdividen en seis asignaturas de 3 ECTS cada una.

A diferencia del Grado en Ingeniería Civil, que sí obliga a cursar una especialidad completa,

en el Máster de Caminos los estudiantes pueden elegir seis asignaturas de entre las 18

incluidas en la Tabla 2, que se agrupan en tres posibles especialidades: Ingeniería estructural y

construcción, Ingeniería del agua, energía y medio ambiente, e Ingeniería del transporte y

territorio.


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1402

Tabla 1: Relación de asignaturas de primer curso del título de Máster Universitario en Ingeniería de

Caminos, Canales y Puertos de la Universidad de Alicante.

Asignatura Tipo ECTS Materia

Cálculo diferencial avanzado Obligatoria 4.5 Modelización numérica

Teoría de campos Obligatoria 3.0 Modelización numérica

Mecánica de los medios continuos I Obligatoria 6.0 Mecánica de los medios

continuos

Diseño avanzado de estructuras de

hormigón Obligatoria 4.5

Tecnología avanzada de

estructuras

Ingeniería geotécnica Obligatoria 6.0 Ingeniería Geotécnica

Ingeniería hidrológica Obligatoria 6.0 Sistemas de recursos

hidráulicos

Mecánica de los medios continuos II Obligatoria 6.0 Mecánica de los medios

continuos

Construcción metálica y mixta Obligatoria 6.0 Tecnología avanzada de

estructuras

Ingeniería e infraestructura de los

transportes Obligatoria 6.0

Planificación y gestión de

infraestructuras del transporte

Ingeniería marítima Obligatoria 6.0 Ingeniería Marítima

Optativas x2 Optativa 2x3.0 Comunes

Tabla 2: Relación de asignaturas optativas de especialidad agrupadas según itinerario.

Ingeniería Estructural y Construcción

Proyecto y construcción de puentes Ampliación, reparación y refuerzo de estructuras

Proyecto y construcción de túneles Nuevos materiales de construcción

Construcción sismorresistente Geotecnia de obras lineales

Ingeniería del Agua, Energía y Medio Ambiente

Mantenimiento y explotación de obras

hidráulicas

Descontaminación de suelos

Procesos litorales y actuaciones costeras Modelización en ingeniería fluvial

Ingeniería hidráulica urbana Gestión y operación de EDAR

Ingeniería del Transporte y Territorio

Tráfico marítimo y planificación portuaria Explotación y mantenimiento de ferrocarriles

Logística y transporte de mercancías Estudios de demanda de movilidad

Modelización en ingeniería de tráfico Modelos contemporáneos de desarrollo

urbanístico

Por tanto, las asignaturas Mecánica de los Medios continuos I y II, que se enmarcan en el

primer curso del Máster en Ingeniería de Caminos, poseen contenidos similares a los

existentes en los antiguos planes de estudios de primer y segundo ciclo (aunque en este caso

se agrupaban en una única asignatura anual), y sirven de base conceptual para otras

asignaturas posteriores (remarcadas en la Tabla 2) relacionadas con la geotécnica, las

estructuras de hormigón y acero, puentes, túneles o construcción sismorresistente, entre otras.


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1403

Para poder entender el contexto en el que se desarrollarán los contenidos de ambas

asignaturas se va a incluir una breve introducción a la formación en análisis estructural que se

les imparte a los alumnos de los grados en ingeniería civil de las diferentes universidades

españolas. Para ello se ha realizado una revisión de los diferentes planes de estudio impartidos

en España que cumplen con las indicaciones de la orden CIN/307/2009, y por tanto habilitan

para ejercer la profesión de Ingeniero Técnico de Obras Públicas. Para ello se ha consultado el

Registro de Universidades, Centros y Títulos (RUCT) del Ministerio de Educación Cultura y

Deporte7. La Tabla 3 incluye el listado completo de universidades que imparten estos grados,

llegando incluso en cuatro de ellas a impartirse dos titulaciones diferentes que dan acceso a la

profesión regulada en la orden CIN/3072009. En total se han encontrado 27 centros

diferentes, de los cuales 24 son Universidades Públicas y 3 Privadas (Europea de Madrid,

Católica San Antonio de Murcia y Alfonso X el Sabio). La denominación más extendida del

título es Grado en Ingeniería Civil, aunque también hay dos Escuelas que imparten un Grado

en Ingeniería Civil y Territorial, otra en la que se imparte un Grado en Tecnología de la

Ingeniería Civil, y otras tres que duplican su oferta incluyendo un Grado en Ingeniería de

Obras Públicas.

Tabla 3: Listado de Universidades que imparten titulaciones que dan acceso a la profesión regulada de

Ingeniero Técnico de Obras Públicas de acuerdo con la orden CIN/307/2009.

Título Universidad

Grado en Ingeniería Civil

Alicante, Alfonso X el Sabio, Burgos, Cádiz, Cantabria, Católica de

Murcia, Córdoba, Europea de Madrid, Extremadura, Granada, Jaén,

La Laguna, Las Palmas de Gran Canaria, Oviedo, País Vasco

(Bilbao y Guipúzcoa), Politécnica de Cartagena, Politécnica de

Cataluña, Politécnica de Madrid, Politécnica de Valencia,

Salamanca, Santiago de Compostela, Sevilla, y Zaragoza.

Grado en Tecnología de la

Ingeniería Civil A Coruña

Grado en Ingeniería Civil y

Territorial Castilla la Mancha y Politécnica de Madrid (ETSICCP).

Grado en Ingeniería de

Obras Públicas A Coruña, Politécnica de Cataluña y Politécnica de Valencia.

En la Figura 1 se incluye la dedicación docente de cada plan de estudios a la formación en

diseño estructural de sus estudiantes, es decir, la suma de créditos de las asignaturas que

cubren los contenidos para obtener las competencias relacionadas con el análisis y proyecto

de estructuras. Se ha diferenciado los créditos de carácter obligatorio de los optativos. En

7 https://www.educacion.gob.es/ruct/consultaestudios.action?actual=estudios

https://www.educacion.gob.es/ruct/consultaestudios.action?actual=estudios


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1404

ningún caso se han incluido los créditos básicos correspondientes a las asignaturas de

mecánica, que en múltiples ocasiones están planteadas de forma conjunta con fundamentos

físicos, al responder la misma materia, física. En la Figura 1 se incluyen además dos líneas

horizontales con los valores medios de créditos obligatorios (29.05 ± 7.91 ECTS) y créditos

totales (37.15 ± 10.05 ECTS). La titulación que presenta la máxima carga es en ambos casos

la Universidad de A Coruña, con 42 ECTS obligatorios y 24 optativos en su Grado en

Ingeniería de Obras Públicas.

Figura 1: ECTS contemplados en plan docente como obligatorios o en total (incluyendo optativas) de

las asignaturas de diseño y análisis estructural. Las líneas horizontales representan los valores medios

de todas las titulaciones, en línea continua ECTS obligatorios y en discontinua los totales.

Posteriormente se presentará un pequeño análisis de contenidos de dichas asignaturas de

Grado, que deben ser la base para poder impartir los contenidos de las asignaturas de Máster.

En la Tabla 4 se ha resumido la desviación de créditos de cada titulación respecto de las

medias de cada categoría. Además de la anteriormente comentada Universidad de A Coruña,

quedan destacadas por su asignación docente total por encima de la media a estas materias, en

orden descendente, las siguientes universidades: Sevilla, Politécnica de Valencia, Granada y

Politécnica de Cataluña. Y atendiendo a la docencia obligatoria podría mencionarse además la

Politécnica de Madrid, en sus dos Escuelas que imparten diferentes planes de estudio. Por

tanto, en dichos centros se verá como algunos contenidos ya han sido previamente vistos en


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1405

asignaturas de Grado.

Tabla 4: Diferencia de ECTS obligatorios y totales de la formación en diseño estructural respecto de

la media de todas las titulaciones que dan acceso a la profesión regulada de Ingeniero Técnico de

Obras Públicas.

1.3 Propósitos u objetivos

El objetivo principal del presente grupo de trabajo es el planteamiento de alternativas en las

metodologías docentes y métodos de evaluación empleados en la asignatura objeto de estudio,

que continúen con otras medidas anteriores (Baeza et al., 2014) con el fin de mejorar las

actuales tasas de rendimiento registradas, y mejorar la participación de los estudiantes en el

desarrollo de la docencia.

Universidad Abreviatura ECTS Obligatorios ECTS Totales

Alicante UA -3.55 0.35

Madrid UAX 0.95 4.85

Burgos UB 3.95 -1.15

Santander UC -11.05 -1.15

Cádiz UCA -2.05 1.85

Murcia UCAM -14.05 -16.15

Ciudad Real UCLM 3.95 -4.15

Córdoba UCo -8.05 -4.15

A Coruña UDC (OOPP) 12.95 28.85

A Coruña UDC (TIC) 9.95 1.85

Madrid UEM 0.95 -7.15

Badajoz UEx -5.05 -13.15

Granada UG 9.95 13.85

Jaén UJ 6.95 -1.15

Tenerife ULL -8.05 -16.15

Las Palmas ULPGC -5.05 -13.15

Oviedo UO 8.45 0.35

Barcelona UPC 9.95 1.85

Barcelona UPC (OOPP) -5.05 9.35

Cartagena UPCT 3.95 -1.15

Madrid UPM (ICCP) 9.95 1.85

Madrid UPM (ITOP) 11.45 6.35

Valencia UPV 0.95 -2.65

Valencia UPV (OOPP) -11.05 16.85

País Vasco UPV Bilbao 0.95 -7.15

País Vasco UPV Guipuzcoa 0.95 -1.15

Salamanca USal 3.95 -4.15

Santiago USC -11.05 -5.65

Sevilla USev -5.05 18.35

Zaragoza UZ -11.05 -7.15


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2. MÉTODO

2.1. Descripción del contexto y de los participantes

Este grupo de trabajo se ha formado con profesores directamente relacionados con la docencia

en la asignatura objeto de estudio: Mecánica de los medios continuos II (MMCC-2) del

Máster Universitario en Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos. Para poder plantear

medidas correctoras apropiadas, inicialmente se han realizado diferentes análisis tanto de la

situación en la Universidad de Alicante, como en otros centros españoles. Las fases del

trabajo, que coincidirán con las partes de la discusión de resultados han sido las siguientes:

En primer lugar, dentro de la red del curso anterior, se revisaron las tasas de

rendimiento obtenidas desde la implantación de la titulación. En este apartado se han

incluido también los resultados de unas pruebas de control que se han realizado los

últimos años al inicio de curso para certificar los conocimientos previos que

demuestran los estudiantes, y que son necesarios para afrontar con garantías estas

asignaturas.

La segunda fase incluye la revisión de los planes de estudio de las titulaciones que dan

acceso al máster, principalmente el Grado en Ingeniería Civil, y centrándose en la

carga docente dedicada a la formación en análisis estructural y presentada

anteriormente en la Figura 1 y Tabla 4. Una vez puesta en perspectiva la situación de

la Universidad de Alicante se hizo una búsqueda de fichas docentes de asignaturas

afines, para observar las diferentes metodologías docentes y pruebas de evaluación

que se realizan en otros centros.

Se realizaron diversas reuniones de los miembros de la red para discutir y evaluar los

posibles cambios a realizar, focalizándose en tres campos: Contenidos en el temario de

la asignatura, materiales adicionales disponibles con conocimientos previos y

metodologías de evaluación que se adapten a la distribución de carga docente en el

programa actual de las asignaturas. En este punto la visión transversal que aportan los

miembros que imparten docencia similar en otras titulaciones resulta fundamental para

incluir otras perspectivas desde dentro de la Escuela Politécnica.

Finalmente se implementaron una serie de contenidos prácticos que a modo de CASO

PRACTICO se resolvieron a partir de modelos informáticos y modelos analíticos.

Estos trabajos adicionales, sin cambiar la ficha de la asignatura proporcionaron

puntuaciones adicionales a los previstos originalmente.


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Por último, parte de los veinte estudiantes del Máster de Ingeniería de Caminos, Canales y

Puertos matriculados en Mecánica de los medios continuos II han sido los responsables de

llevar a cabo voluntariamente los casos prácticos definidos por los miembros de la red, y que

se plantearon como mejora de la formación impartida en la asignatura

2.2. Instrumento utilizado para realizar la investigación

Al no disponer de encuestas previas o datos de opinión de la docencia de cursos anteriores, se

optó para evaluar el impacto de la acción realizada por analizar datos objetivos de

seguimiento del curso por parte de los estudiantes, participación en las actividades propuestas

y resultados finales en la asignatura, haciendo énfasis en la evaluación del tema 1, placas y

láminas, que ha sido el objetivo fundamental de la mejora docente planteada.

2.3 Casos prácticos.

La acción principal desarrollada en la red ha sido la actualización de las técnicas docentes

empleadas para impartir esta asignatura. Esta asignatura posee una fuerte y compleja

componente matemática que desmotiva a los estudiantes y que conduce a reducidas tasas de

rendimiento académico, especialmente en la parte correspondiente a placas y láminas.

Se propone incorporar casos prácticos de la vida profesional del Ingeniero de Caminos junto

un fuerte apoyo informático para el desarrollo y solución de las complejas formulaciones

matemáticas que se desarrollan en la asignatura. El bloque temático relacionado con "Placas y

láminas" tiene en la actualidad unas tasas de abandono importantes y los estudiantes centran

en el resto de bloques temáticos (que ocupan 1/2 del cuatrimestre) sus esfuerzos para superar

la asignatura. Como consecuencia de la jubilación de uno de los profesores de la asignatura se

pretenden actualizar las técnicas docentes aplicados en estos bloques temáticos incorporando

herramientas que mejoren la percepción de esa bloque temático de forma que acerquen los

contenidos matemáticos a casos prácticos, contenidos matemáticos que pueden resolverse a

través de herramientas como SAP2000, Matlab u Octave no limitando su solución a los

clásicos "papel, lápiz y calculadora".

Las Figuras 2 y 3 muestran uno de los casos prácticos propuestos a los estudiantes: la cubierta

proyectada por Eduardo Torroja para cubrir el mercado de Algeciras. Se trata de una cúpula

de 47,80 m de diámetro, 44.10 m de radio de curvatura a superficie media y 9 cm de espesor

en su zona central, que cambia a 50 cm en la zona de unión a los pilares. La claraboya central


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tiene 9.8 m de diámetro.

Figura 2: Cubierta del Mercado de Algeciras de Eduardo Torroja.

Figura 3: Esquema geométrico de la cubierta.

Suponiendo que la cubierta es de hormigón con E=30.000 MPa, =0.25 y =24 kN/m³, la

información que se les solicita a los estudiantes es:

(1) Esfuerzos en la lámina debidos a peso propio y al peso de la claraboya, el cual se

estima de 2 KN/ml de perímetro de la misma. Los esfuerzos se obtendrán hasta el

(A) (B)

(C) (C)


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1409

paralelo inmediatamente por encima de los arcos-visera (C) laterales que se

dispusieron para permitir llevar las cargas a los pilares (ver imagen 1) (75%).

La geometría ideal de esta la cúpula se muestra en la imagen 2. La estructura ideal de

cálculo (en la que se supone que se cumplen las hipótesis necesarias para ser tratada

como una membrana con simetría de revolución) es una cúpula de diámetro total 38.8

m, hasta apoyos ideales, con un hueco central de 9.8 m de diámetro y espesor

constante de 9 cm.

(2) Estima la carga vertical a soportar por los pilares (A) así como la fuerza en los tirantes

horizontales que unen estos pilares (B). Para ello suponer: (25%)

a. que en la zona de cubierta esférica se cumplen las condiciones de contorno

requeridas para que la misma se comporte como una membrana (la zona

indicada en (1))

b. que el aumento de cargas debido a la zona no considerada (arcos-visera

laterales) supone un incremento de un 10 %, adicional a los calculados en la

zona esférica.

c. que para obtener las cargas a los pilares y tirantes, basta integrar los esfuerzos

de la membrana en el nivel inferior de la parte esférica e incrementarlos por

ese 10% indicado.

(3) Evalúa razonadamente el diseño concebido por Torroja en lo referente al sistema de

sustentación (pilares, tirantes y viseras) y las condiciones de rigidez a cumplir por el

mismo para que, idealmente, la cubierta pueda ser calculada con buena aproximación

como una membrana, al menos en su zona esférica. Dibuja esquemáticamente la

trayectoria de las fuerzas internas en la estructura desde la base de los pilares hacia

arriba. (+10%).

En otro de los ejercicios, los estudiantes han desarrollado diversos modelos estructurales en el

software informático SAP2000 desarrollando, bajo la supervisión del profesor, estos modelos

de cálculo. La Figura 4 muestra los resultados de los estudiantes en el caso de una columna de

sección curva soportada por un tirante con una pequeña grieta. La Figura 5 muestra las

ecuaciones analíticas planteadas habitualmente en las sesiones teóricas, con las que deben

comprobar la grieta del tirante, tal y como se muestra en la comparativa de los resultados

analíticos con respecto a los numéricos obtenidos por los estudiantes, incluida en la Figura 6.


ISBN: 978-84-09-15746-4

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Figura 4: Resultados de análisis realizados por los estudiantes.

Figura 5: Ecuaciones analíticas del problema de una fisura en una placa.


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1411

(a) (b)

Figura 6: Distribución de tensiones en el borde de una grieta. (a) Resultados analíticos. (b)

Resultados numéricos.

3. RESULTADOS

En primer lugar, se analizaron los contenidos de las asignaturas de análisis de estructuras de

los grados de ingeniería civil mostrados anteriormente en la Tabla 3. La Tabla 5 incluye la

frecuencia en que aparecen los diferentes temas, y puede observarse cómo ya en estudios de

grado existe un 38% de centros en que se imparten de forma obligatoria ciertos conocimientos

básicos sobre el comportamiento de placas y láminas. En el caso concreto de la Universidad

de Alicante sí existe una asignatura que abarca dichos contenidos, pero se trata de una

optativa fuera de itinerario, que es cursada por un número reducido de estudiantes.

Tabla 5: Contenidos desarrollados en asignaturas de análisis de estructuras en todas las titulaciones

que dan acceso a la profesión regulada de Ingeniero Técnico de Obras Públicas.

Uno de los principales cambios introducidos en la adaptación al EEES reside en las

metodologías docentes, y por ende las herramientas de evaluación de competencias. El

cambio metodológico implica la inclusión de nuevas formas de trabajo y evaluación en el aula

durante el cuatrimestre. En la Tabla 6 se resumen las actividades docentes y su peso en la

evaluación global de las asignaturas de todas las universidades revisadas. A pesar de esta

Temas en planes de estudio según CIN/307/2009 Frecuencia

Conceptos básicos 69%

Seguridad estructural 38%

Teoremas energéticos 54%

Matricial/análisis en rigidez 100%

Análisis en flexibilidad/método fuerzas 69%

Elementos finitos 31%

Cross 8%

Líneas de influencia 38%

Simetrías 46%

Inestabilidad/No linealidad Geométrica 62%

Plasticidad/No linealidad material 31%

Dinámica 31%

Placas y láminas 38%

Cables 23%

Arcos 15%

Pórticos 62%

Emparrillados 31%


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1412

premisa inicial, la mayor parte de la evaluación (78%) se realiza mediante exámenes escritos

teórico-prácticos, bien sean al final del semestre o durante su desarrollo. Para resumir el resto

de actividades evaluables, se incluye un listado con todos los elementos diferentes evaluados

en las asignaturas estudiadas, indicándose tanto el número de asignaturas que lo emplean

como su peso medio en la calificación global. La importancia del examen final sigue siendo

predominante, con un valor medio superior al 80% (ya considerando la posibilidad de

recuperar la evaluación continua si existiese). Sin embargo cabe resaltar que ya existen

algunos casos en los que no es necesario realizar dicha prueba final para superar las

asignaturas. Bien sea al aprobar todas las pruebas parciales anteriores, o bien al no existir

incluso dicho examen final (valorándose entrega de trabajos, prácticas dirigidas en clase o

informes). Por este motivo en el presente trabajo se decidió incluir una serie de casos

prácticos como se definieron anteriormente.

Tabla 6. Herramientas de evaluación empleadas en las asignaturas de análisis de estructuras y peso

medio que tienen en la calificación global.

Parte evaluable Frecuencia Ponderación media

Examen final 27 82.8%

Pruebas parciales 15 68.4%

Entrega trabajo final 2 27.5%

Trabajos en grupo 3 23.3%

Prácticas entregadas 14 20.8%

Prácticas informáticas 4 14.8%

Informes laboratorio 8 14.5%

Test periódico 7 9.4%

Participación en clase/asistencia 11 8.2%

Antes de realizar la exposición de los resultados es importante recalcar la evolución de los

créditos matriculados en la asignatura durante los años que lleva impartiéndose el Máster en

la Universidad de Alicante (Figura 7). Estos resultados están totalmente asociados con los

estudiantes matriculados en la titulación. Durante el curso 2018-19, tan solo veinte estudiantes

han estado matriculados en la asignatura, cuatro de los cuales no se han presentado a ninguna

prueba de evaluación.

La aceptación por parte de los 20 estudiantes matriculados en la asignatura ha sido muy


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positiva durante este curso. Dieciséis estudiantes han participado en la experiencia en la cual

la nota adicional en la parte de prácticas de “Placas y láminas” implicó aumentar hasta un

30% en la nota de los estudiantes.

Figura 6: Evaluación de los créditos matriculados en la asignatura MMCC-2.

Tabla 7: Evaluación de los créditos matriculados en la asignatura MMCC-2.

Curso Alumnos Presentados Presentan

bloque 1 Aprobados

Nota media

presentados

Nota media

aprobados

2017-18 26 21

(80.8%)

5

(23.8%)

10

(38.5%) 3.7 5.8

2018-19 20 16

(80.0%)

13

(81.3%)

7

(35.0%) 4.3 6.01

En la Tabla 7 se han resumido los resultados objetivos necesarios para evaluar la actividad

planteada en comparación con los datos disponibles del curso anterior. Se incluyen el número

de alumnos totales matriculados en la asignatura, los que se presentaron a la evaluación, y de

estos la parte que realizaron la evaluación del primer bloque de placas y láminas. Por último

también se incluye la nota media de todos los alumnos evaluados, así como la de aquéllos que

superaron la asignatura por curso. En primer lugar puede destacarse que no se ha conseguido

un aumento en el porcentaje de alumnos presentados, se mantiene el 80% existente

anteriormente, que ya de por sí resultaba elevado para este tipo de asignatura. Sin embargo, sí

se ha conseguido mejorar notablemente la participación en el tema 1 de placas y láminas,

pasando de no llegar a un 25% en cursos anteriores a superar el 80%. Es decir, partiendo de


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una situación en la que sólo uno de cada cuatro estudiantes realizaba los ejercicios de placas,

gracias a la acción implementada se ha conseguido que cuatro de cada cinco sean capaces de

abordar los problemas planteados. Aun así, el índice de aprobados no se ha podido mejorar,

aunque sí se observó un aumento en la calificación media obtenida por los estudiantes, tanto

de forma global (pasando de un 3.7 a un 4.3), o considerando sólo a la parte de aprobados (de

un 5.8 a un 6.0).

4. CONCLUSIONES

La asignatura Mecánica de los Medios continuos II se enmarca en el primer curso del Máster

en Ingeniería de Caminos, máster con regulación profesional. Esta materia posee contenido

similares a los existentes en los antiguos planes de estudios de primer y segundo ciclo, sin

embargo presentan resultados peores. Los contenidos de esta asignatura han incorporado

conceptos de “Placas y láminas” que se desarrollan durante el cuatrimestre, en semanas

alternas combinándolo con el resto de contenidos de la asignatura.

Los objetivos de este trabajo han sido la motivación de los estudiantes de la asignatura para

resolver CASOS PRACTICOS y comparar los resultados analíticos desarrollados con

matemáticas complejas junto con modelos de cálculo desarrollados con ordenador y con

aplicación práctica real en el campo profesional de la Ingeniería de Caminos Canales y

Puertos.

La implementación de una serie de problemas prácticos para explicar la teoría de “Placas y

láminas”, desarrollados durante todo el cuatrimestre en semanas alternas ha permitido que los

estudiantes puedan asimilar los contenidos del tema 1 durante mucho más tiempo. En esta

investigación se han implementado junto con los clásicos desarrollos analíticos, desarrollos

numéricos desarrollados con ordenador en un lenguaje próximo al estudiante y a la aplicación

de la práctica profesional. Con el fin de motivar al estudiante, sin modificar la Guía Docente

de la asignatura se han valorado con un 30% adicional (con respecto a la evaluación del tema

1) un 30% adicional. Este aspecto ha sido valorado y admitido por los estudiantes que –de

forma voluntaria- han querido participar en el estudio.

Los resultados de la evaluación de la asignatura todavía se encuentran en proceso, debido a

que no ha finalizado la evaluación de contenidos de la convocatoria C4, si bien los resultados

preliminares permiten afirmar que el número de estudiantes que ha participado en la

experiencia va a generar un mejor resultado en la parte de la asignatura sobre placas y


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láminas.

Hasta el momento, se había detectado que tres cuartas partes de los alumnos matriculados en

Mecánica de los Medios Continuos II no superaba la primera parte de la asignatura. De los

resultados del análisis crítico pueden concluirse dos aspectos a resolver en la planificación de

las asignaturas: (i) los contenidos de la asignatura debe incluir actualizaciones necesarias para

cubrir las deficiencias formativas de los estudiantes al inicio de las asignaturas. (ii) en los

contenidos teóricos deben incluirse cuestiones prácticas que mejoren la formación de los

estudiantes en los aspectos en los que se le van a evaluar.

Por último se plantean un par de modificaciones posibles al sistema de evaluación: (i) Se debe

adecuar el proceso de evaluación a la dedicación del estudiante a cada parte de la misma, a

pesar que las actividades no presenciales estén fundamentalmente orientadas a cuestiones

prácticas. (ii) Se deben incluir cuestiones teóricas en la evaluación debido a que casi un 50%

de la presencialidad del estudiante se dedica a la formación en seminarios teórico-prácticos.

5. TAREAS DESARROLLADAS EN LA RED

Se enumerará cada uno de los componentes y se detallaran las tareas que ha desarrollado en la

red.

PARTICIPANTE DE LA RED TAREAS QUE DESARROLLA

Ivorra Chorro, Salvador Desarrollo e implementación de los conceptos a tratar en

cada uno de los problemas propuestos

Selles Fernández, José Manuel

Ha recopilado la información y ha colaborado en la

redacción del informe final

Estevan García, Luis

Ha recopilado la información y ha colaborado en la

redacción del informe final

Coves Campos, Andrés

Como estudiante de doctorado ha colaborado en la

redacción e implementación en SAP2000 de los modelos

de cálculo propuestos

Brotóns Torres, Vicente

Ha trasladado la experiencia a la asignatura de Cálculo

Avanzado de Estructuras del Grado de Ingeniería Civil.

Bru Orts, David

Implementación práctica en aula de los modelos

informáticos propuestos.

Gisbert Sánchez, Juan Ignacio Como estudiante de doctorado ha colaborado en la


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redacción e implementación en SAP2000 de los modelos

de cálculo propuestos

Torres Gorriz, Benjamín

Como técnico de laboratorio ha colaborado en la

organización de una jornada práctica con MAPEI.

Crespo Zaragoza, Miguel Ángel

Como profesor de la parte de prácticas y láminas ha

propuesto modelos analíticos que posteriormente se han

implementado en SAP2000

Baeza De Los Santos, Fco. Javier

Implementación práctica en aula de los modelos

informáticos propuestos. Análisis de asignaturas Grados

en Ingeniería Civil.

6. REFERENCIAS

Baeza, F.J., Brotóns, V., Ivorra, S., Bru, D., Varona, F.B. & Gómez, Y. (2014). Coordinación

vertical de la formación en Cálculo de Estructuras dentro del Grado en Ingeniería

Civil: Desarrollo de aplicaciones interactivas para la docencia. En Álvarez, J.D.,

Tortosa, M.T. & Pellín N. (Coord.), Investigación y Propuestas Innovadoras de Redes

UA para la Mejora Docente (pp. 2281-2301). Alicante: Universidad de Alicante

Instituto de Ciencias de la Educación.

Ministerio de Ciencia e Innovación, 2009. Orden CIN/307/2009, de 9 de febrero, por la que se

establecen los requisitos para la verificación de los títulos universitarios oficiales que

habiliten para el ejercicio de la profesión de Ingeniero Técnico de Obras Públicas.

BOE 18/02/2009.

Ministerio de Ciencia e Innovación, 2009. Orden CIN/309/2009, de 9 de febrero, por la que se

establecen los requisitos para la verificación de los títulos universitarios oficiales que

habiliten para el ejercicio de la profesión de Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos.

BOE 18/02/2009.

Universidad de Alicante (2016). Memoria verificada del Máster Universitario en Ingeniería de

Caminos, Canales y Puertos. Recuperado de https://utc.ua.es/es/documentos/sgic/sgic-

eps/masteres/memoria-verificada/d081-memoria-verificada.pdf

https://utc.ua.es/es/documentos/sgic/sgic-eps/masteres/memoria-verificada/d081-memoria-verificada.pdf

https://utc.ua.es/es/documentos/sgic/sgic-eps/masteres/memoria-verificada/d081-memoria-verificada.pdf

reorganización y actualización de los contenidos de la

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