Tesis doctoral: Life cycle optimization analysis of bridge sustainable development

Hoy 13 de enero de 2023 ha tenido lugar la defensa de la tesis doctoral de D. Zhi Wu Zhou titulada “Life cycle optimization analysis of bridge sustainable development“, dirigida por Víctor Yepes Piqueras y Julián Alcalá González. La tesis recibió la máxima calificación de sobresaliente “cum laude”. Presentamos a continuación un pequeño resumen de la misma.

Resumen:

En el núcleo de la industria mundial de la construcción radica el uso excesivo de materiales, especialmente de combustibles fósiles. En esta línea de investigación, muchos investigadores y diseñadores han reducido significativamente la proporción de materiales y han minimizado la cantidad destinada al diseño en función de los criterios de investigación y las especificaciones de diseño. Teniendo en cuenta que las medidas anteriores pueden reducir los materiales de manera efectiva, es necesario investigar más a fondo algunas cuestiones: a) ¿En qué etapas del ciclo de vida de los materiales de construcción se consumen más?, b) ¿Cómo utilizar el método científico más adecuado para reducir el consumo de materiales en la fase de mayor uso?, c) ¿Cómo completar científicamente la evaluación de la optimización del consumo de materiales bajo la influencia de la superación de muchos eventos discretos y factores de influencia externos durante la etapa de diseño?, d) En la fase de construcción, ¿cómo optimizar al máximo el proceso de gestión del proyecto y lograr el mayor ahorro de material para garantizar la calidad, la seguridad y el coste?, e) ¿Cuánto material se puede ahorrar mediante la optimización del diseño y la gestión del proyecto?, f) ¿Cuál es el impacto final del sistema teórico de investigación y de los datos de análisis mencionados en el desarrollo sostenible de la industria de la construcción?
Al examinar publicaciones relevantes sobre el ciclo de vida completo de la industria de la construcción (Capítulo 2), la tesis encontró que las etapas de diseño y construcción son clave para reducir efectivamente el consumo de materiales. El objetivo principal de esta tesis es resolver los problemas de optimización propuestos. Mediante el establecimiento de un marco de modelo de investigación multidimensional y un modelo de optimización de gestión de proyectos sistemático, la tesis reduce el peso de varios componentes estructurales del puente estáticamente indeterminado y realiza la optimización ligera de la estructura del puente.

La tesis establece varios modelos teóricos básicos de innovación en el marco del modelo de investigación: el modelo de acoplamiento bibliométrico, el modelo matemático ComplexPlot; el modelo matemático integral multifactorial; el modelo de optimización de acoplamiento micro y macrodimensional de elementos finitos, y el modelo de evaluación de optimización de la gestión de proyectos dominó del método de la entropía. El sistema de investigación teórica supera la interferencia de la discreción del objeto de investigación, la complejidad y los factores de influencia inciertos y analiza la solidez de la evaluación y la mejora. El sistema de investigación teórica supera la interferencia de la discreción del objeto de investigación, la complejidad y los factores de influencia inciertos y consigue la solidez de la evaluación y la mejora. Asimismo, mejora ampliamente la resistencia del modelo a los factores naturales, humanos, accidentales e inciertos y el problema de la interferencia externa de las emergencias. Por último, el sistema formó un conjunto completo de sistemas de modelos de optimización de prevención y control conjuntos maduros y alcanzó los objetivos y enfoques de la investigación.

El estudio de caso demuestra la solidez del sistema del modelo teórico establecido, que reduce el coste del ciclo de vida (LCC) = 1.081.248,68 Chino yuan (CNY); Evaluación del ciclo de vida (LCA) = 212.566,94 tonelada (t); Evaluación del impacto social (SIA) = 17.783.505,12 hora de riesgo medio (Mrh) del análisis del estudio de impacto económico. Reducción del coste del ciclo de vida (LCC) = 739.612,19 Chino yuan (CNY); Evaluación del ciclo de vida (LCA) = 278.455,12 tonelada (t); Evaluación del impacto social (SIA) = 23.262.239,52 hora de riesgo medio (Mrh) del análisis del impacto en el desarrollo sostenible. Las preguntas formuladas en esta tesis están correctamente planteadas desde la perspectiva teórica y están fuertemente respaldadas por los datos.

El valor de la investigación de esta tesis: a) llena el vacío de la investigación en este campo. b) innova en una variedad de nuevos modelos teóricos de investigación. c) resuelve los problemas de discreción, incertidumbre e interferencia de factores externos en la optimización de la topología y la optimización de la gestión de proyectos. Las interferencias de los factores externos de mutación y la sensibilidad de las emergencias se compensan y corrigen. d) La investigación mejora la captura de datos discretos y la escasez de compensación del sistema de análisis de software Monte Carlo. En esta tesis, se aplican varios tipos de métodos avanzados de gestión de proyectos y esquemas de construcción avanzados en el caso de estudio, lo que proporciona un importante valor de referencia para la optimización de puentes estáticamente indeterminados del mismo tipo. Hay algunas dificultades para los lectores sin una experiencia práctica para comprender y aplicar el modelo. El lector debe leer atentamente este caso, que es también una de las limitaciones de este trabajo.

La futura dirección de la investigación del autor es continuar investigando en profundidad el desarrollo sostenible de los puentes de gran tamaño y la optimización de la prevención de problemas, los materiales avanzados y la investigación de recuperación de energía renovable en el desarrollo sostenible de los puentes y otros campos.

Referencias:

  1. ZHOU, Z.; ALCALÁ, J.; YEPES, V. (2023). Experimental Research on Diseases of Emulsified Asphalt Mortar Board for Ballastless Tracks. Journal of Materials in Civil Engineering (accepted, in press)
  2. ZHOU, Z.; ALCALÁ, J.; YEPES, V. (2022). Research on Sustainable Development of the Regional Construction Industry Based on Entropy Theory. Sustainability, 14(24): 16645. DOI:10.3390/su142416645
  3. ZHOU, Z.; ALCALÁ, J.; YEPES, V. (2022). Research on the optimized environment of large bridges based on multi-constraint coupling. Environmental Impact Assessment Review, 97:106914. DOI:10.1016/j.eiar.2022.106914
  4. ZHOU, Z.; ALCALÁ, J.; YEPES, V. (2022). Regional sustainable development impact through sustainable bridge optimizationStructures, 41, 1061-1076. DOI: 10.1016/j.istruc.2022.05.047
  5. ZHOU, Z.; ALCALÁ, J.; YEPES, V. (2021). Optimized application of sustainable development strategy in international engineering project management. Mathematics, 9(14):1633. DOI:10.3390/math9141633
  6. ZHOU, Z.; ALCALÁ, J.; KRIPKA, M.; YEPES, V. (2021). Life cycle assessment of bridges using Bayesian Networks and Fuzzy Mathematics. Applied Sciences, 11(11):4916. DOI:10.3390/app11114916
  7. ZHOU, Z.; ALCALÁ, J.; YEPES, V. (2021). Environmental, economic and social impact assessment: study of bridges in China’s five major economic regions. International Journal of Environmental Research and Public Health, 18(1):122. DOI:10.3390/ijerph18010122
  8. ZHOU, Z.; ALCALÁ, J.; YEPES, V. (2020). Bridge Carbon Emissions and Driving Factors Based on a Life-Cycle Assessment Case Study: Cable-Stayed Bridge over Hun He River in Liaoning, China. International Journal of Environmental Research and Public Health, 17(16):5953. DOI:10.3390/ijerph17165953

Balance personal de 2022 en el ámbito docente e investigador

Cada 31 de diciembre hemos decidido que termina un año y empieza otro. Podía haberse elegido otra fecha más razonable, como un solsticio o un equinoccio, pero hoy parece que todo acaba para volver a empezar. Siguiendo mi costumbre, es un buen día para repasar lo que ha sido el año 2022.

Parecía que habíamos superado los problemas de la pandemia del 2020 y 2021 cuando, de sopetón, nos viene la guerra de Ucrania. Un auténtico terremoto que ha puesto la economía patas arriba y cuyas consecuencias están afectando a muchísimas personas. La inflación galopante, tipos de interés al alza, el precio de la energía y los alimentos, son algunos factores a los que se une a la imparable crisis climática, haciendo presagiar un futuro con más nubes que claros. Hoy mismo, cuando estoy escribiendo estas líneas, la pandemia se ha desbordado en China. Las consecuencias son difíciles de evaluar a día de hoy. En fin, parece que las crisis sucesivas va a ser una constante en el corto y medio plazo. Encima, el ambiente de crispación política en nuestro país parece que no va a amainar teniendo elecciones a la vista el año que viene. No obstante, también tenemos buenas noticias, sobre todo en el ámbito científico y tecnológico.

Pero voy a centrarme ya en el balance personal que suelo hacer todos los años cuando llega este día. Parece que el año ha pasado muy rápido, pero son muchas las cosas que han ocurrido y que me gusta repasar para reflexionar sobre ellas. Este año he seguido con mi labor como Consejero en el Sector 4: docencia e investigación en las elecciones del Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Además, cumplí con la misión de pertenecer al Comité Asesor de la Comisión Nacional Evaluadora de la Actividad Investigadora CNEAI, en el área de “Ingeniería y Arquitectura”, donde se evalúan los sexenios de investigación.

Este post es el número 175 los que he escrito este año, lo cual no está nada mal. Ya he publicado 1662 artículos en mi blog desde que inicié esta andadura un 5 de marzo de 2012, por lo que este año se ha cumplido una década de esta aventura. Sin darme cuenta, he tocado muchos temas que tienen que ver con la profesión de la ingeniería civil y a la construcción en todos sus aspectos. Además, en redes sociales cada vez tengo más presencia. Más de 28.200 seguidores en Twitter.

Demos un pequeño repaso a lo que ha sido este 2022. En el mes de febrero participé en la clausura de la 3ª Edición del Concurso de Distinciones a la Excelencia en las Prácticas de Alumnado en Ingeniería, fue una  invitación recibida por INECO. En mayo impartí una conferencia invitada en el Primer Congreso CONTRUC LATAM 2022, que tuvo lugar en Colombia, cuyo tema fue Gestión del mantenimiento de las carreteras con presupuestos restringidos“. Ese mismo mes impartí una conferencia invitada dentro de las II Jornadas de Ingeniería y Arquitectura organizadas por el Colegio de España. También participe en junio en el VIII Congreso Trienal de la Asociación Española de Ingeniería Estructural (ACHE), que tuvo lugar en Santander. Asimismo en el 26th International Congress on Project Management and Engineering AEIPRO 2022, que se desarrolló en Terrasa en julio. Presentamos en julio una comunicación en el 11th International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management IABMAS 2022, que se desarrolló en Barcelona. Durante julio participé en el International Conference on High Performance and Optimum Design of Structures and Materials HPSM/OPTI/SUSI 2022.  También en julio, impartí un taller en la Universidad de Alicante con motivo de una invitación recibida por su Instituto de Ciencias de la Educación. En septiembre impartí una conferencia invitada en el XXXIX Congreso Sudamericano de Ingeniería Estructural, JSAEE 2022. Participé en septiembre en el Congreso de Métodos Numéricos en Ingeniería CMN 2022, que tuvo lugar en las Palmas de Gran Canaria. En octubre, participé en el Encuentro Profesional Geololotecnia 2022, celebrando el día de Terzaghi. Bajo el auspicio del CYTED, Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo, participé en una mesa redonda en octubre sobre “Nuevos desafíos en la investigación sobre playas en Iberoamérica: conectando ciencia y gestión“.

Este año puse en marcha, en colaboración con la empresa Ingeoexpert, un nuevo curso, online sobre Gestión de costes y producción de la maquinaria empleada en la construcción. El curso, totalmente en línea, se desarrollará en 6 semanas, con un contenido de 75 horas de dedicación del estudiante. Toda la información la puedes encontrar en esta página: https://ingeoexpert.com/cursos/curso-de-gestion-de-costes-y-produccion-de-la-maquinaria-empleada-en-la-construccion/. Otro curso que impartí en septiembre trató sobre las novedades del nuevo Código Estructural respecto al control de calidad. Fue un curso organizado por el Colegio Oficial de la Arquitectura Técnica de Araba/Álava, mediante videoconferencia, con un total de 8 horas lectivas.

También me comunicaron este año mi participación en el Comité Científico del IALCCE2023, Eighth International Symposium on Life-Cycle Civil Engineering, que tendrá lugar en el campus del Politécnico de Milán (Italia), entre el 11 y el 15 de junio. Asimismo, puse en marcha un número especial denominado Special Issue “Machine Learning, Metaheuristics and Combinatorial Optimization Problems”. También vuelvo a estar en otros comités científicos, como el del INRED 2023.

En cuanto a reconocimientos, fue muy grata la carta remitida por el Rector de la Batumi Shota Rustaveli State University, de Georgia, a nuestro Rector José Esteban Capilla. En un correo recibido por nuestro Vicerrector de Internacionalización y Comunicación, nos remiten la carta junto con el agradecimiento de nuestra universidad.

Pero uno de los reconocimientos más valorados ha sido ser seleccionado como uno de los cinco aspirantes al Premio a la Trayectoria Excelente en Investigación de la Universitat Politècnica de València en la rama de Ingeniería. Fuí el único candidato en el ámbito de la ingeniería civil, siendo muy difícil competir contra los otros seleccionados, grandes investigadores en otras ramas de conocimiento dentro de la ingeniería. Fue un honor representar a la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos en este reto. Este reconocimiento se suma a estar entre los tres primeros investigadores españoles con mayor factor de impacto en el área de ingeniería civil.

En estos días también he tenido la oportunidad de repasar las pruebas de imprenta de una novedad editorial que verá la luz en enero del 2023. Se trata de un Manual de Referencia denominado: Gestión de costes y producción de maquinaria de construcción. Es un texto académico, revisado por pares, que ha tenido una edición muy cuidada. Ya os daré detalles.

Además de los 22 artículos científicos que he publicado en revistas indexadas en el JCR, cifra que ha marcado un record, ya tenemos dos artículos del 2023 y tres más que están aceptados. No está mal empezar el nuevo año con cinco artículos. Nunca me cansaré de elogiar a los componentes del grupo de investigación. Cada día son mejores.

Por último, os dejo a continuación algunas de las referencias respecto a los artículos, congresos, libros y vídeos educativos que he realizado durante este 2022. Espero que 2023 sea mejor que este año, aunque no las tengo todas conmigo.

INVESTIGADOR PRINCIPAL EN PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN COMPETITIVOS:

  • Optimización híbrida del ciclo de vida de puentes y estructuras mixtas y modulares de alta eficiencia social y medioambiental bajo presupuestos restrictivos. (HYDELIFE). [Hybrid life cycle optimization of bridges and mixed and modular structures with high social and environmental efficiency under restrictive budgets]. PID2020-117056RB-I00.

ARTÍCULOS INDEXADOS EN EL JCR:

  1. ZHOU, Z.; ALCALÁ, J.; YEPES, V. (2022). Research on Sustainable Development of the Regional Construction Industry Based on Entropy Theory. Sustainability, 14(24): 16645. DOI:10.3390/su142416645
  2. PARTSKHALADZE, G.; ALCALÁ, J.; MEDZMARIASHVILI, E.; CHAVLESHVILI, G.; SURGULADZE, B., I.; YEPES, V.  (2022). Heuristic Optimization of a New Type Prestressed Arched Truss. Materials, 15(22): 8144. DOI:10.3390/ma15228144
  3. MARTÍNEZ-MUÑOZ, D.; GARCÍA, J.; MARTÍ, J.V.; YEPES, V. (2022). Optimal design of steel-concrete composite bridge based on a transfer function discrete swarm intelligence algorithm. Structural and Multidisciplinary Optimization, 65:312. DOI:10.1007/s00158-022-03393-9
  4. ZHOU, Z.; ALCALÁ, J.; YEPES, V. (2022). Research on the optimized environment of large bridges based on multi-constraint coupling. Environmental Impact Assessment Review, 97:106914. DOI:10.1016/j.eiar.2022.106914
  5. SALAS, J.; YEPES, V. (2022). Improved delivery of social benefits through the maintenance planning of public assets. Structure and Infrastructure Engineering, DOI:10.1080/15732479.2022.2121844
  6. HADIZADEH-BAZAZ, M.; NAVARRO, I.J.; YEPES, V. (2022). Performance comparison of structural damage detection methods based on Frequency Response Function and Power Spectral Density. DYNA, 97(5):493-500. DOI:10.6036/10504
  7. NAVARRO, I.J.; MARTÍ, J.V.; YEPES, V. (2022). Analytic Network Process-based sustainability life cycle assessment of concrete bridges in coastal regions. Sustainability, 14(17):10688. DOI:10.3390/su141710688
  8. MARTÍN, R., YEPES, V. (2022). Economic valuation of landscape in marinas: Application to a marina in Spanish Southern Mediterranean coast (Granada, Spain). Land, 11(9):1400. DOI:10.3390/land11091400
  9. GARCÍA, J.; VILLAVICENCIO, G.; ALTIMIRAS, F.; CRAWFORD, B.; SOTO, R.; MINTATOGAWA, V.; FRANCO, M.; MARTÍNEZ-MUÑOZ, D.; YEPES, V. (2022). Machine learning techniques applied to construction: A hybrid bibliometric analysis of advances and future directions. Automation in Construction, 142:104532. DOI:10.1016/j.autcon.2022.104532
  10. YEPES-BELLVER, L.; BRUN-IZQUIERDO, A.; ALCALÁ, J.; YEPES, V. (2022). CO₂-optimization of post-tensioned concrete slab-bridge decks using surrogate modeling. Materials, 15(14):4776. DOI:10.3390/ma15144776
  11. MARTÍNEZ-MUÑOZ, D.; GARCÍA, J.; MARTÍ, J.V.; YEPES, V. (2022). Discrete swarm intelligence optimization algorithms applied to steel-concrete composite bridges. Engineering Structures, 266:114607. DOI:10.1016/j.engstruct.2022.114607
  12. MARTÍN, R., YEPES, V. (2022). Assessing the relationship between landscape and management within marinas: The managers’ perception. Land, 11(7):961. DOI:10.3390/land11070961
  13. SÁNCHEZ-GARRIDO, A.J.; NAVARRO, I.J.; GARCÍA, J.; YEPES, V. (2022). An Adaptive ANP & ELECTRE IS-based MCDM Model Using Quantitative VariablesMathematics, 10(12):2009. DOI:10.3390/math10122009
  14. MARTÍNEZ-MARTÍN, F.J.; YEPES, V.; GONZÁLEZ-VIDOSA, F.; HOSPITALER, A.; ALCALÁ, J. (2022). Optimization design of RC elevated water tanks under seismic loads. Applied Sciences, 12(11):5635. DOI:10.3390/app12115635
  15. ZHOU, Z.; ALCALÁ, J.; YEPES, V. (2022). Regional sustainable development impact through sustainable bridge optimizationStructures, 41, 1061-1076. DOI: 10.1016/j.istruc.2022.05.047
  16. VITORIO, P.C., Jr.; YEPES, V.; KRIPKA, M. (2022). Comparison of Brazilian Social Interest Housing Projects considering Sustainability. International Journal of Environmental Research and Public Health, 19(10):6213DOI:10.3390/ijerph19106213
  17. FERNÁNDEZ-MORA, V.; NAVARRO, I.J.; YEPES, V. (2022). Integration of the structural project into the BIM paradigm: a literature review. Journal of Building Engineering, 53:104318. DOI:10.1016/j.jobe.2022.104318.
  18. MARTÍNEZ-MUÑOZ, D.; MARTÍ, J.V.; YEPES, V. (2022). Social Impact Assessment Comparison of Composite and Concrete Bridge Alternatives. Sustainability, 14(9):5186. DOI:10.3390/su14095186.
  19. MARTÍNEZ FERNÁNDEZ, P.; VILLALBA SANCHIS, I.; INSA FRANCO, R.; YEPES, V. (2022). Slab track optimisation using metamodels to improve rail construction sustainabilityJournal of Construction Engineering and Management, 148(7):04022053. DOI:10.1061/(ASCE)CO.1943-7862.0002288
  20. SÁNCHEZ-GARRIDO, A.J.; NAVARRO, I.J.; YEPES, V. (2022). Evaluating the sustainability of soil improvement techniques in foundation substructures. Journal of Cleaner Production, 351: 131463. DOI:10.1016/j.jclepro.2022.131463
  21. MATHERN, A.; PENADÉS-PLÀ, V.; ARMESTO BARROS, J.; YEPES, V. (2022). Practical metamodel-assisted multi-objective design optimization for improved sustainability and buildability of wind turbine foundations. Structural and Multidisciplinary Optimization, 65:46. DOI:10.1007/s00158-021-03154-0
  22. SÁNCHEZ-GARRIDO, A.J.; NAVARRO, I.J.; YEPES, V. (2022). Multi-criteria decision-making applied to the sustainability of building structures based on Modern Methods of Construction. Journal of Cleaner Production, 330:129724. DOI:10.1016/j.jclepro.2021.129724

OTROS ARTÍCULOS:

LIBROS:

CAPÍTULOS DE LIBRO:

  • YEPES, V. (2022). Gestão de praias na Espanha, in BOMBANA, B.; TURRA, A.; POLETTE, M. (Eds.): Gestão de praias: do conceito à prática. Instituto de Estudos Avançados da Universidade de São Paulo, pp. 360-381, São Paulo (Brazil). ISBN 978-65-87773-36-0. DOI 10.11606/9786587773360

CONGRESOS:

  1. FERNÁNDEZ-MORA, V.; NAVARRO, I.J.; YEPES, V. (2022). Durability damage indicator in BIM environments. Valencia International Biennial of Research in Architecture, VIBRArch, 9-11 November 2022, Valencia, Spain.
  2. YEPES-BELLVER, L.; BRUN-IZQUIERDO, A.; ALCALÁ, J.; YEPES, V. (2022). Sustainable optimization of post-tensioned cast-in-place concrete slab road bridges using metamodelsCongress on Numerical Methods in Engineering CMN2022, 12-14 September 2022, Las Palmas de Gran Canaria, Spain, pp. 166-185. ISBN: 978-84-123222-9-3
  3. NAVARRO, I.J.; MARTÍ, J.V.; YEPES, V. (2022). Group Analytic Network Process for the sustainability assessment of bridges nearshore. International Conference on High Performance and Optimum Design of Structures and Materials HPSM/OPTI/SUSI 2022, 11-13 July 2022, Lisbon, Portugal, pp. 143-154. DOI:10.2495/HPSU220131. ISSN 1743-3509 (online)
  4. MARTÍNEZ-MUÑOZ, D.; MARTÍ, J.V.; YEPES, V. (2022). Steel-concrete composite bridge optimization through threshold accepting. 11th International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management IABMAS 2022, 11-15 July 2022, Barcelona, Spain, pp. 2019-2026.  DOI:10.1201/9781003322641-250 ISBN: 978-1-032-35623-5
  5. NAVARRO, I.J.; MARTÍ, J.V.; YEPES, V. (2022). ANP-based sustainability-oriented indicator for bridges in aggressive environments. 26th International Congress on Project Management and Engineering, AEIPRO, 5-8 de julio, Terrassa (Spain).
  6. NAVARRO, I.J.; VILLALBA, I.; YEPES, V. (2022). Development of social criteria for the social life cycle assessment of railway infrastructures. 26th International Congress on Project Management and Engineering, AEIPRO, 5-8 de julio, Terrassa (Spain).
  7. YEPES-BELLVER, V.J.; ALCALÁ, J.; YEPES, V. (2022). Study of solutions for the design of a footbridge based on a hierarchical analytical process. 26th International Congress on Project Management and Engineering, AEIPRO, 5-8 de julio, Terrassa (Spain), pp. 512-524.
  8. MARTÍ, J.V.; MARTÍNEZ-MUÑOZ, D.; YEPES, V. (2022). Diseño de experimentos para la calibración de la heurística de optimización de muros de contrafuertes. VIII Congreso de la Asociación Española de Ingeniería Estructural ACHE. Santander, 2022, 10 pp.
  9. SÁNCHEZ-GARRIDO, A.J.; YEPES, V. (2022). Aplicación del análisis del valor MIVES a la estructura de una vivienda unifamiliar de autopromoción con criterios de sostenibilidad. VIII Congreso de la Asociación Española de Ingeniería Estructural ACHE. Santander, 2022.
  10. YEPES, V.; PELLICER, E.; MARTÍ, J.V.; KRIPKA, J. (2022). Diseño y mantenimiento óptimo robusto y basado en fiabilidad de puentes de alta eficiencia social y medioambiental bajo presupuestos restrictivos. VIII Congreso de la Asociación Española de Ingeniería Estructural ACHE. Santander, 2022, 10 pp.
  11. MARTÍNEZ-MUÑOZ, D.; MARTÍ, J.V.; YEPES, V. (2022). Training and use of ICT assessment in postgraduate civil engineering studies. 16th annual International Technology, Education and Development Conference (INTED 2022), 7th-8th March 2022, pp. 2177-2183, Valencia, Spain. ISBN: 978-84-09-37758-9
  12. MARTÍNEZ-MUÑOZ, D.; MARTÍ, J.V.; YEPES, V. (2022). Assessment of structures life cycle assessment importance by civil engineering postgraduate students with a case study. 16th annual International Technology, Education and Development Conference (INTED 2022), 7th-8th March 2022, pp. 2184-2190, Valencia, Spain. ISBN: 978-84-09-37758-9
  13. YEPES, V.; BRUN-IZQUIERDO, A.; YEPES-BELLVER, L. (2022). Analysis of civil engineering postgraduate students’ perception about contemporary issues. 16th annual International Technology, Education and Development Conference (INTED 2022), 7th-8th March 2022, pp. 579-586, Valencia, Spain. ISBN: 978-84-09-37758-9
  14. YEPES, V.; YEPES-BELLVER, L.; BRUN-IZQUIERDO, A.  (2022). Civil engineering postgraduate students’ perception on synchronous virtual versus face-to-face teaching during COVID-19. 16th annual International Technology, Education and Development Conference (INTED 2022), 7th-8th March 2022, pp. 587-595, Valencia, Spain. ISBN: 978-84-09-37758-9

VÍDEOS EDUCATIVOS:

  1. Introducción al Código Estructural y su tratamiento de la calidad.
  2. Criterios generales para la gestión de la calidad de las estructuras según el Código Estructural.
  3. Control de la conformidad de los procesos de ejecución según el Código Estructural.
  4. Gestión de los procesos constructivos en el Código Estructural.
  5. El Plan y el Programa de Control en el Código Estructural.
  6. Programación del control de ejecución en las estructuras de hormigón según el Código Estructural.

 

MEDIOS DE PRENSA:

EL CONFIDENCIAL. Este ingeniero avisa tras el viaducto desplomado en la A-6: “Hay que invertir cuatro veces más”. https://www.elconfidencial.com/tecnologia/ciencia/2022-06-23/ingeniero-avisa-derrumbe-invertir_3448284/

ABC. El ardid tecnológico chino que amenaza el equilibrio internacional. https://www.abc.es/economia/creador-magico-islas-ardid-chino-ganar-poder-20220905194355-nt.html

LAS PROVINCIAS. El río de los puentes. https://servicios.lasprovincias.es/especiales/rio-puentes.html?ref=https%3A%2F%2Fwww.google.com%2F

ESPACIOS DE EDUCACIÓN SUPERIOR. Cómo incrementar el valor añadido en la educación superior eliminando burocracia. https://www.espaciosdeeducacionsuperior.es/21/10/2022/como-incrementar-el-valor-anadido-en-la-educacion-superior-eliminando-burocracia/

Lean Higher Education: eliminar desperdicios en la educación universitaria

He de agradecer a Alfonso González Hermoso de Mendoza la oportunidad que me bridó de ofrecer mi visión sobre los títulos universitarios y la nueva burocracia generada para acreditar dichos títulos. Esta invitación fue fruto del seminario que impartí en la Universidad de Alicante sobre los resultados de aprendizaje.

Este artículo se ha publicado en Espacios de Educación Superior bajo el título: La filosofía Lean aplicada a la gestión de los títulos universitarios. Cómo incrementar el valor añadido en la educación superior eliminando burocracia. Os dejo el artículo completo por si os resulta de interés.

“Estuve a principios de julio en la Universidad de Alicante impartiendo una charla sobre los resultados de aprendizaje en el ámbito universitario. Fue una experiencia enriquecedora, pues me permitió conocer de primera mano algunas opiniones sobre el nuevo enfoque que se está realizando en torno a la enseñanza de grados y másteres. Nos encontramos ante un cambio de paradigma impulsado por Bolonia que trata de enfocar el proceso de aprendizaje en el estudiante y propugna garantizar la calidad de los títulos universitarios.

En efecto, el aseguramiento de la calidad de la enseñanza pasa por el establecimiento de un sistema de gestión que impulse una mejora continua. Se basa en procesos y en evidencias que permiten una auditoría externa que avale la calidad. Aspectos como el contrato-programa, la definición de resultados de aprendizaje, el sistema común de créditos (ECTS), entre otros, permiten establecer un sistema de aseguramiento de la calidad que, por desgracia, supone un incremento desmesurado en la burocracia necesaria que aleja al profesorado de los objetivos últimos del proceso de aprendizaje.

Una pequeña encuesta realizada en dicha charla apuntaba a que los profesores opinaban que la universidad debe focalizarse en el estudiante y que es necesario asegurar la calidad de los títulos universitarios mediante su acreditación. Sin embargo, su opinión era contraria a la necesidad de tanta burocracia que supone dicha acreditación. Este problema no es exclusivo del ámbito universitario, sino que es habitual en cualquier tipo de organización. Así, muchas empresas tienen certificado su sistema de gestión de calidad mediante la norma ISO 9001, pero supone para ellas una carga administrativa costosa. En demasiadas ocasiones, en el mes anterior a la auditoría, encontramos a todo el mundo rellenando papeles y evidencias para superar el examen periódico al que se ven sometidos. Es decir, hay un alejamiento real entre la calidad del sistema de gestión y la realidad de la organización. Lo más sangrante es que aquellas organizaciones que cuenten con un buen equipo que se dedique al papeleo puede enfrentarse a la auditoría de una certificación mejor que otras, independientemente de la excelencia de la organización. Lo mismo puede pasar en la acreditación de los títulos universitarios.

Un paso más allá del aseguramiento de la gestión está la gestión estratégica de la calidad, llamada en algunos foros como “Calidad Total”. En este escalón de madurez, la calidad se encuentra integrada en la gestión cotidiana de la organización. La preocupación no solo es la satisfacción del cliente, sino la de todos los grupos de interés. Esta filosofía podría aplicarse a la universidad, donde los interesados son los estudiantes, los profesores, el personal de administración y servicios, y cómo no, la propia sociedad, entre otros muchos.

En este escalón de madurez, lo importante es incorporar valor añadido a nuestros procesos, no solo hacia los clientes, sino a todos los grupos de interés. Bolonia incide en situar al estudiante en el foco del proceso, pero no habría que olvidar al resto de agentes que participan o se benefician de las actividades desarrolladas en los campus.

La filosofía “Lean”, muy presente en empresas como Toyota, trata de eliminar todo tipo de desperdicios, es decir, procesos o actividades que no aportan valor añadido al cliente. Aplicada al ámbito universitario, Lean debería definir el valor deseado para cada grupo de interés, identificar las actividades que añaden utilidad a lo largo de la cadena de valor, hacer que las actividades fluyan sin interrupciones y acelerar el ciclo de mejora buscando la perfección. A este nuevo paradigma se le ha denominado Lean Higher Education (LHE), y es la adaptación del pensamiento Lean a la educación superior. Por tanto, se trata de identificar aquellos desperdicios que no aportan valor añadido, en especial, si son innecesarias. Entre ellas sería el exceso de burocracia que se ha generado hoy en día para acreditar los títulos universitarios.

Sin embargo, esta reducción del papeleo no se podría acometer sin cambiar los procesos y sin incorporar realmente la calidad en la gestión. Es decir, no se puede eliminar sin más la etapa del aseguramiento de la calidad, sino que hay que superarla. Organizaciones de todo tipo ya aplican la teoría del “cero defectos” a sus productos y servicios. Ello evita desperdicios y errores, mejorando los costes de producción. En este estadio, donde la gestión permite que los fallos sean esporádicos, el esfuerzo por el control de la calidad disminuye y, por tanto, la burocracia. La eliminación de esta barrera supondría y mayor acercamiento del profesorado hacia la mejora continua que nos exige la excelencia necesaria en la educación superior.

En consecuencia, ante la barrera que supone el incremento de la burocracia en la acreditación de los títulos universitarios, se plantea un cambio cultural en la propia universidad. Se trata de comprender quien es el cliente de esta organización y respetar las necesidades del resto de grupos de interés. Se debe añadir valor a los procesos, reducir los plazos de entrega, aumentar el rendimiento de nuestros estudiantes y su satisfacción, entre otras muchas cosas. En definitiva, se precisa un giro que permita la excelencia en la educación superior adecuada a los nuevos retos, que plantea un futuro cada vez más cambiante y acelerado”.

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Carta de felicitación recibida desde Georgia

A veces recibes cartas inesperadas que te felicitan por algún motivo. Este es el caso de la carta remitida por el Rector de la Batumi Shota Rustaveli State University, de Georgia, a nuestro Rector José Esteban Capilla. En un correo recibido por nuestro Vicerrector de Internacionalización y Comunicación, nos remiten la carta junto con el agradecimiento de nuestra universidad.

Nuestro grupo de investigación, aunque pequeño, ha desarrollado una intensa labor de colaboración con investigadores de otros países, especialmente Brasil, Chile, Estados Unidos, Suecia y Georgia. Ello nos ha permitido una significativa producción científica en los últimos años, junto al trabajo inestimable de nuestros contratados en nuestros proyectos de investigación y doctorandos. A todos ellos les traslado mi felicitación y la carta. Os la dejo para que la podáis leer.

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Machine learning aplicado a la construcción: Un análisis de los avances científicos y del futuro próximo

Acaban de publicarnos un artículo en la revista Automation in Construction, que es la revista indexada de mayor impacto JCR en el ámbito de la ingeniería civil. En este caso se ha realizado un análisis bibliométrico del estado del arte y de las líneas de investigación futura del Machine Learning en el ámbito de la construcción. El trabajo se enmarca dentro del proyecto de investigación HYDELIFE que dirijo como investigador principal en la Universitat Politècnica de València. En este caso, se trata de una colaboración con grupos de investigación de Chile, Brasil y España.

El artículo lo puedes descargar GRATUITAMENTE hasta el 11 de octubre de 2022 en el siguiente enlace: https://authors.elsevier.com/c/1fdIq3IhXMtgv2

Los complejos problemas industriales, junto con la disponibilidad de una infraestructura informática más robusta, presentan muchos retos y oportunidades para el aprendizaje automático (Machine Learning, ML) en la industria de la construcción. Este artículo revisa las técnicas de ML aplicadas a la construcción, principalmente para identificar las áreas de aplicación y la proyección futura en esta industria. Se analizaron estudios desde 2015 hasta 2022 para evaluar las últimas aplicaciones de ML en la construcción. Se propuso una metodología que identifica automáticamente los temas a través del análisis de los resúmenes utilizando la técnica de Representaciones Codificadoras Bidireccionales a partir de Transformadores para posteriormente seleccionar manualmente los temas principales. Hemos identificado y analizado categorías relevantes de aplicaciones de aprendizaje automático en la construcción, incluyendo aplicaciones en tecnología del hormigón, diseño de muros de contención, ingeniería de pavimentos, construcción de túneles y gestión de la construcción. Se discutieron múltiples técnicas, incluyendo varios algoritmos de ML supervisado, profundo y evolutivo. Este estudio de revisión proporciona directrices futuras a los investigadores en relación con las aplicaciones de ML en la construcción.

Highlights:

  • State-of-the-art developed using natural language processing techniques.
  • Topics analyzed and validated by experts for consistency and relevance.
  • Topics deepened through application of bigram analysis and clustering in addition to traditional bibliographic analysis.
  • Identified five large areas, and detailed two to three groups of relevant lines of research.

Abstract:

Complex industrial problems coupled with the availability of a more robust computing infrastructure present many challenges and opportunities for machine learning (ML) in the construction industry. This paper reviews the ML techniques applied to the construction industry, mainly to identify areas of application and future projection in this industry. Studies from 2015 to 2022 were analyzed to assess the latest applications of ML techniques in construction. A methodology was proposed that automatically identifies topics through the analysis of abstracts using the Bidirectional Encoder Representations from Transformers technique to select main topics manually subsequently. Relevant categories of machine learning applications in construction were identified and analyzed, including applications in concrete technology, retaining wall design, pavement engineering, tunneling, and construction management. Multiple techniques were discussed, including various supervised, deep, and evolutionary ML algorithms. This review study provides future guidelines to researchers regarding ML applications in construction.

Keywords:

Machine learning; BERT; Construction; Concretes; Retaining walls; Tunnels; Pavements; Construction management

Reference:

GARCÍA, J.; VILLAVICENCIO, G.; ALTIMIRAS, F.; CRAWFORD, B.; SOTO, R.; MINTATOGAWA, V.; FRANCO, M.; MARTÍNEZ-MUÑOZ, D.; YEPES, V. (2022). Machine learning techniques applied to construction: A hybrid bibliometric analysis of advances and future directions. Automation in Construction, 142:104532. DOI:10.1016/j.autcon.2022.104532

Lo que opinan los profesores respecto a los resultados de aprendizaje

Ayer estuve en la Universidad de Alicante impartiendo un seminario sobre los resultados de aprendizaje. Fue una experiencia muy interesante, pues el público fueron profesores (incluido algún Vicerrector y director de centro) responsables de la acreditación de los títulos universitarios. Compartimos experiencias y, de paso, utilicé la herramienta Mentimeter para hacer algunas preguntas cuyas respuestas os pueden interesar. Está claro que el grupo encuestado era pequeño (menor a 30 personas), pero puede dar cierta idea de tendencias en la opinión. Os paso algunos resultados.

La primera pregunta tenía que ver con la opinión respecto a la formación universitaria. Trataba de centrar mi charla en el estudiante como foco de atención del proceso de aprendizaje (y no el profesor). Las respuestas fueron en la línea buscada, es decir, poner el foco en el estudiante. La otras preguntas tenían que ver con la necesidad de asegurar la calidad de los títulos universitarios y su acreditación. La respuesta fue afirmativa en ambos casos. Sin embargo, estos procesos conllevan una burocracia con la que no están muy de acuerdo los encuestados.

La segunda pregunta tenía que ver con la redacción del resultado de aprendizaje. Puse sobre la mesa una serie de verbos para ver cuáles de ellos son los preferidos. Curiosamente, la mayoría se decanta por el verbo “comprender”, cuando este verbo, junto con otros como “conocer”, “aprender”, “conocer”, “ser consciente de ” o “familiarizarse con” se desaconsejan claramente por su dificultad en ser evaluados. Además, esta pregunta me sirvió para introducir la taxonomía de Bloom.

En cuanto a las actividades de aprendizaje preferidas, la mayoría se decanta por actividades grupales, exposiciones orales y problemas de aula. El resto de actividades son menos atractivas para los profesores encuestados.

Una pregunta muy interesante era la valoración de las técnicas de evaluación en dos dimensiones: el esfuerzo necesario por parte del profesor y la calidad de la evaluación del estudiante. Existe cierta tendencia por la cual un mayor esfuerzo del profesor supone una mayor calidad. Pero hay algunos aspectos curiosos. Por ejemplo, la exposición oral es una de las técnicas con menor esfuerzo para el profesor respecto a la calidad de la evaluación. La mayor calidad de la evaluación sería el estudio de caso, y la menor la observación del profesor. Lo que más esfuerzo reclama al profesor es la prueba escrita de respuesta abierta.

Por último, los encuestados son conscientes de que la responsabilidad de custodiar las evidencias de los resultados de aprendizaje recaen sobre el propio profesor.

Os dejo también la presentación que hice sobre este tema, por si alguno la considera de interés.

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El factor de impacto de las revistas JCR del año 2021

Acaba junio y es justo ahora cuando se pueden consultar los factores de impacto de las revistas científicas indexadas en el Journal of Citation Reports (JCR). Los índices de impacto son un instrumento para comparar y evaluar la importancia relativa de una revista determinada dentro de un mismo campo científico en función del promedio de citas que reciben los artículos por ella publicados durante un periodo determinado. Estos indicadores son de especial importancia en el ámbito científico, pues aunque tiene sus detractores (leer, por ejemplo: ¿A quién no interesa que se use el índice h para evaluar la calidad de los investigadores científicos?), permite evaluar con un indicador objetivo cierto aspecto de la calidad científica de la revista donde un investigador publica sus artículos.

Tal y como pongo en la figura, Forrest Gump definía con claridad la sorpresa que más de un investigador, editor o lector se lleva todos los años cuando ve que su querida revista del alma sube o baja del primer cuartil al segundo cuartil, o viceversa. Es muy desagradable publicar en una revista que normalmente tiene un impacto alto y que, al año siguiente, te lleves una sorpresa mayúscula y baje de cuartil. Pero bueno, estas son las reglas de juego.

Por mi parte, os voy a poner algunas de las revistas en la que he publicado y que están en los dos primeros cuartiles. Más aún, alguna de las que están en el primer decil. No están todas las que son, pero son todas las que están. Si os fijáis, el cuartil a veces no corresponde con el impacto, pues depende del área de conocimiento. Os paso la lista de mis revistas favoritas de mayor impacto.

REVISTAS. DATOS 2021 Impacto  
RESOURCES CONSERVATION AND RECYCLING 13.716 D1
JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION 11.052 D1
AUTOMATION IN CONSTRUCTION 10.517 D1
COMPUTER-AIDED CIVIL AND INFRASTRUCTURE ENGINEERING 10.066 D1
COMPUTERS AND CONCRETE 7.628 D1
JOURNAL OF BUILDING ENGINEERING 7.144 D1
ENVIRONMENTAL IMPACT ASSESSMENT REVIEW 6.122 Q1
JOURNAL OF COMPUTING IN CIVIL ENGINEERING 5.802 Q1
ENGINEERING STRUCTURES 5.582 Q1
COMPUTERS & STRUCTURES 5.372 Q1
JOURNAL OF CONSTRUCTION ENGINEERING AND MANAGEMENT 5.292 Q1
INTERNATIONAL JOURNAL OF LIFE CYCLE ASSESSMENT 5.257 Q2
INTERNATIONAL JOURNAL OF ENVIRONMENTAL RESEARCH AND PUBLIC HEALTH 4.614 Q1
OCEAN & COASTAL MANAGEMENT 4.295 Q1
STRUCTURAL AND MULTIDISCIPLINARY OPTIMIZATION 4.279 Q1
ADVANCES IN ENGINEERING SOFTWARE 4.255 Q1
ARCHIVES OF CIVIL AND MECHANICAL ENGINEERING 4.042 Q2
STRUCTURES 4.010 Q2
LAND 3.905 Q2
SUSTAINABILITY 3.889 Q2
JOURNAL OF STRUCTURAL ENGINEERING 3.858 Q2
MATERIALS 3.748 Q1
JOURNAL OF CIVIL ENGINEERING AND MANAGEMENT 3.714 Q2
STRUCTURE AND INFRASTRUCTURE ENGINEERING 3.659 Q2
IEEE ACCESS 3.476 Q2
STRUCTURAL ENGINEERING AND MECHANICS 2.998 Q2
APPLIED SCIENCES-BASEL 2.838 Q2
MATHEMATICS 2.592 D1

Además, las revistas donde soy editor asociado o bien pertenezco al Comité Editorial, también van mejorando sus factores de impacto:

Mathematics (D1-SCI Journal)

Structural Engineering and Mechanics (Q2-SCI Journal)

Structure & Infrastructure Engineering (Q2-SCI Journal)

Sustainability (Q2-SCI Journal)

Advances in Concrete Construction (Q3-SCI Journal)

Advances in Civil Engineering (Q3-SCI Journal)

Revista de la Construcción (Q4-SCI Journal)

 

Los resultados de aprendizaje, las competencias y los actos de evaluación

Figura 1. Proceso de aprendizaje. Los resultados de aprendizaje son las salidas de este proceso.

El Espacio Europeo de Educación Superior ha supuesto una revolución en la forma de plantear y gestionar la enseñanza universitaria. Uno de los aspectos clave ha sido la novedad de incluir los resultados de aprendizaje en los nuevos planes de estudio. Este planteamiento ha supuesto pasar de un enfoque centrado en lo que intenta el profesor enseñar a través de los contenidos de una asignatura, a otro focalizado en el estudiante, donde lo que se pretende es comprobar cómo se han obtenido resultados en su proceso de aprendizaje.

Sin embargo, el uso de los resultados de aprendizaje como núcleo vertebrador de la educación superior ha supuesto problemas, algunos conceptuales, que vamos a repasar para ver si aportamos luz. De hecho, en España se ha impuesto el concepto de competencia frente al de resultado de aprendizaje, algo que no ha ocurrido en muchos otros países de nuestro entorno. Son conceptos que se solapan y que convendría aclarar.

Se definen los resultados de aprendizaje de muchas formas, pero nos puede valer la que utiliza el Marco de Cualificaciones del Espacio Europeo de Educación Superior. Los describe como las declaraciones de lo que se espera que un estudiante sepa, comprenda y/o sea capaz de hacer al final de un periodo de aprendizaje. Estas declaraciones deben ser verificables, y el periodo de aprendizaje puede ser tras culminar un programa o sus componentes. Por tanto, si una titulación universitaria está compuesta por módulos, materias y asignaturas, podremos encontrar resultados de aprendizaje en cada uno de dichos niveles. Incluso cada unidad temática de una asignatura tendría uno o varios resultados de aprendizaje.

En la Figura 2 se describe cómo se redactaría un resultado de aprendizaje. Siempre debe emplearse un verbo de acción, que indica lo que hay que hacer, se añade un complemento que indica con qué debe hacerse, y termina con el contexto de cómo o dónde se debe realizar lo descrito por el verbo. Por ejemplo: “Modela matemáticamente un problema de ingeniería utilizando casos reales“, o bien “Aplica principios fundamentales de contratación a través del análisis de la jurisprudencia“. Se deben evitar verbos como: saber, conocer, comprender, aprender, familiarizarse con, ser consciente de, etc., pues son de difícil evaluación. Una descripción más profunda la podéis encontrar en un artículo anterior de este blog: ¿Qué son los resultados de aprendizaje?

Figura 2. Redacción de un resultado de aprendizaje.

El problema viene con la definición de competencia. El Marco Europeo de Cualificaciones para el aprendizaje permanente considera que las competencias son parte de los resultados de aprendizaje. Sin embargo, en el Marco de Cualificaciones del EEES, los resultados de aprendizaje son el producto final del proceso de enseñanza. A diferencia del resto de Europa, en España se ha afianzado el concepto de competencia frente al de resultado de aprendizaje, y así queda reflejado en nuestra legislación. Una forma de deshacer este entuerto es interpretar que las competencias, en nuestro país, son los resultados de aprendizaje del título universitario.

En el siguiente mapa conceptual he recogido las ideas básicas relacionadas con los resultados de aprendizaje (Figura 3). En futuros artículos desarrollaremos algún aspecto que pueda ser de interés.

Figura 3. Mapa conceptual sobre los resultados de aprendizaje. Elaboración propia

No obstante, el mayor problema que se plantea con los resultados de aprendizaje es su alineamiento con las competencias y con los actos de evaluación. En la Figura 4 se ha representado cómo se pueden solapar los resultados de aprendizaje de una asignatura respecto a las competencias de un título. Además, los actos de evaluación tienen que mostrar evidencias de que se han obtenido dichos resultados de aprendizaje.

Figura 4. Mapeo del solape entre competencias, resultados de aprendizaje y actos de evaluación. Elaboración propia.

Como se observa en la Figura 4, existen competencias que no se encuentran totalmente cubiertas por los resultados de aprendizaje. También los actos de evaluación pueden no evaluar algún resultado de aprendizaje. Todas las posibilidades se han reflejado en la Figura 5. Lo ideal es que los actos de evaluación evidenciaran los resultados de aprendizaje de una asignatura que, a su vez, debieran estar alineados con las competencias del título correspondiente. Lo demás constituye una ineficacia del proceso de aprendizaje.

Figura 5. Alineamiento entre competencias, resultados de aprendizaje y actos de evaluación. Elaboración propia.

Sin duda hay mucho que hablar sobre el tema de los resultados de aprendizaje, su evaluación y sus evidencias. Dejo para otros artículos futuros más reflexiones sobre este tema.

Os dejo algunos vídeos que espero que os aclare algunos conceptos adicionales.

Referencias:

ANECA (2013). Guía de apoyo para la redacción, puesta en práctica y evaluación de los resultados del aprendizaje. Madrid, 68 pp. http://www.aneca.es/Documentos-y-publicaciones/Otras-guias-y-documentos-de-evaluacion/Guia-de-apoyo-para-la-redaccion-puesta-en-practica-y-evaluacion-de-los-RESULTADOS-DEL-APRENDIZAJE

YEPES, V. (2018). Correspondencia jerárquica entre las competencias y los resultados de aprendizaje. El caso de “Procedimientos de Construcción. Congreso Nacional de Innovación Educativa y Docencia en Red IN-RED 2018, Valencia, pp. 1-15. ISSN 2603-5863

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Seminario: ¿Cómo redactar y evaluar los resultados de aprendizaje?

El Instituto de Ciencias de la Educación de la Universidad de Alicante me ha invitado a impartir un seminario dirigido al personal docente e investigador, así como a los integrantes de las comisiones de calidad o de titulación, así como a sus coordinadores. Se trata de un seminario presencial, con una duración de 1,5 horas. Se celebrará el 4 de julio de 2022, de 10:00 a 11:30 horas en el aula GB/0001, del edificio Germán Bernácer de dicha universidad.

El enlace para tener mayor información es el siguiente: https://web.ua.es/es/ice/formacion/2022/2022/como-redactar-y-evaluar-los-resultados-de-aprendizaje.html

Como objetivos de este seminario se encuentran los siguientes:

  • Distinguir lo que es un resultado de aprendizaje respecto a los objetivos de una asignatura
  • Diseñar y evaluar los resultados de aprendizaje
  • Gestionar las evidencias de los resultados de aprendizaje en el contexto de la acreditación de títulos universitarios

Los contenidos son los que a continuación se describen:

  • El cambio de paradigma en el proceso de aprendizaje
  • Concepto de resultado de aprendizaje y confusiones habituales
  • Jerarquización de los resultados de aprendizaje
  • Influencia del resultado de aprendizaje en la adquisición de competencias
  • Cómo se redacta un resultado de aprendizaje
  • Cómo se evalúan un resultado de aprendizaje
  • La custodia de las evidencias de los resultados de aprendizaje
  • La importancia de los resultados de aprendizaje en la acreditación de los títulos universitarios
  • La responsabilidad del profesor en la gestión de los resultados de aprendizaje
  • Integración de los resultados de aprendizaje en la guía docente de una asignatura

Cinco artículos de muy alto impacto publicados este año para celebrar el día del padre

Han bastado 11 semanas de este 2022, en particular 77 días, para tener la satisfacción de ver publicado cinco artículos de gran impacto, que daría para un sexenio de investigación (en revistas del primer cuartil del JCR, siendo tres, además, del primer decil). El mérito, como siempre, no es mío, sino del maravilloso grupo de investigación que tengo a mi lado. Espero que la racha continúe. ¡No hay mejor forma de celebrar el día del padre! Os paso los resúmenes de estos artículos por si os interesan.

SÁNCHEZ-GARRIDO, A.J.; NAVARRO, I.J.; YEPES, V. (2022). Multi-criteria decision-making applied to the sustainability of building structures based on Modern Methods of Construction. Journal of Cleaner Production, 330:129724. DOI:10.1016/j.jclepro.2021.129724

Since the establishment of the Sustainable Development Goals, great concern has arisen on how to diminish the impacts that result from construction activities. In such context, Modern Methods of Construction (MMC) rise as a powerful way to reduce life cycle impacts through optimizing the consumption of materials. This paper focuses on the sustainability assessment of different modern construction techniques applied to concrete structures of single-family houses. The life cycle performance in terms of sustainability is compared between a conventional reference design, a precast design, a lightweight slab design with pressurized hollow discs, and a design based on double-wall structural elements. The sustainability is assessed through a set of 38 indicators that address not only the economic and environmental response of the designs, but also their social impacts as well. Five of the best known Multi-Criteria Decision-Making (MCDM) techniques (SAW, COPRAS, TOPSIS, VIKOR and MIVES) are applied to derive the life-cycle performance of each design into a single sustainability score. Since there is no consensus on which MCDM method works best in sustainability assessments, a Global Structural Sustainability Index (GSSI) combining and weighting the above is proposed here to aid the analysis of the results obtained. The results show that consideration of the three dimensions of sustainability leads to balanced designs whose preference need not coincide with those derived from each one-dimensional life cycle approach.

MATHERN, A.; PENADÉS-PLÀ, V.; ARMESTO BARROS, J.; YEPES, V. (2022). Practical metamodel-assisted multi-objective design optimization for improved sustainability and buildability of wind turbine foundations. Structural and Multidisciplinary Optimization, 65:46. DOI:10.1007/s00158-021-03154-0

In this work, we study the potential of using kriging metamodelling to perform multi-objective structural design optimization using finite element analysis software and design standards while keeping the computational efforts low. A method is proposed, which includes sustainability and buildability objectives, and it is applied to a case study of reinforced concrete foundations for wind turbines based on data from a large Swedish wind farm project. Sensitivity analyses are conducted to investigate the influence of the penalty factor applied to unfeasible solutions and the size of the initial sample generated by Latin hypercube sampling. A multi-objective optimization is then performed to obtain the optimum designs for different weight combinations for the four objectives considered. Results show that the kriging-obtained designs from samples of 20 designs outperform the best designs in the samples of 1000 designs. The optimum designs obtained by the proposed method have a sustainability impact 8–15% lower than the designs developed by traditional methods.

MARTÍNEZ FERNÁNDEZ, P.; VILLALBA SANCHIS, I.; INSA FRANCO, R.; YEPES, V. (2022). Slab track optimisation using metamodels to improve rail construction sustainabilityJournal of Construction Engineering and Management, (accepted, in press).

Railways are an efficient transport mode, but building and maintaining railways tracks has a significant environmental impact in terms of CO2 emissions and use of raw materials. This is particularly true for slab tracks, which require large quantities of concrete. They are also more expensive to build than conventional ballasted tracks, but require less maintenance and have other advantages that make them a good alternative, especially for high-speed lines. In order to contribute to a more sustainable railways, this paper aims to optimise the design of one of the most common slab track typologies: RHEDA 2000. The main objective is to reduce the amount of concrete required to build the slab without compromising its performance and durability. To do so, a Finite Elements (FEM) model of the track has been used, paired with a kriging meta-model to allow analysing multiple options of slab thickness and concrete strength in a timely manner. By means of the kriging, optimal solutions have been obtained and them validate through the FEM model to ensure that predefined mechanical and geometrical constraints are met. Starting from an initial setup with a 30 cm slab made of concrete with a characteristic strength of 40 MPa, an optimised solution has been reached, consisting on a 24 cm slab made of concrete with a strength of 45 MPa. This process may be now applied to other slab typologies to obtain more sustainable designs.

FERNÁNDEZ-MORA, V.; NAVARRO, I.J.; YEPES, V. (2022). Integration of the structural project into the BIM paradigm: a literature review. Journal of Building Engineering, (accepted, in press).

The revolution towards Industry 4.0 in the AECO Industry has taken Building Information Modelling (BIM) as one of its central points. BIM abilities for automatization, interoperability and sustainability play a key role in this change. In this paper, a literature review about BIM adoption for the structural project is presented. The aim of the presented review is to clearly establish the current state of knowledge of the implementation of the BIM methodology in the field of structural analysis. Papers related to these two topics simultaneously, BIM and structure analysis, during the last 10 years have been selected. The literature has been analysed from two different approaches. First, bibliometric analysis has been performed, studying the production on the topic. Secondly, 81 representative papers have been selected and analysed, establishing thematic areas via cluster analysis. The articles have also been classified upon several categorizations based on the structural life cycle and their aim. Finally, a SWOT analysis is performed from this data to create a complete framework that shows the state of the integration of the structural project in BIM environments and possible future developments and risks. This set of studies shows a tendency towards design tools and new buildings. While automatization and computer-aided design have been a trend in the research for several years, a research gap on the structural analysis via BIM for existing and heritage buildings has been pointed out, showing its ability to improve the analysis of existing buildings and its maintenance.

SÁNCHEZ-GARRIDO, A.J.; NAVARRO, I.J.; YEPES, V. (2022). Evaluating the sustainability of soil improvement techniques in foundation substructures. Journal of Cleaner Production, (accepted, in press).

The soil is not always suitable or competent to support a direct shallow foundation in construction. In many cases, to avoid costly deep foundations, it is indicated to replace, improve, or reinforce such soil. This paper focuses on evaluating the contribution to sustainability between different soil improvement techniques and the outcome of their application to the foundation of a single-family house as an alternative to the one built. The life-cycle performance in sustainability is compared between the baseline design (without intervention), backfilling and soil compaction, soil-cement columns, rigid inclusion of micropiles, and nailing of precast joists. To characterize sustainability, a set of 37 indicators is proposed that integrate the economic or environmental aspects of each design alternative and its social impacts. A sustainability ranking is obtained for the different alternatives based on the ELECTRE IS method for multi-criteria decision-making (MCDM). The sensitivity of the obtained results is evaluated against different MCDM methods (TOPSIS, COPRAS) and different criteria weights. The evaluation provides a cross-cutting view, comparing the ability and reliability of each technique to prioritize the ground consolidation solution that best contributes to the sustainability in the design of a building’s substructure.