Los estudiantes han construido sus propios robots para competir en el concurso final de robots de la clase. Para muchos estudiantes, la clase y la competición son un factor determinante en su decisión de matricularse en el MIT.

"Cada año, los estudiantes nos dicen que vinieron al MIT específicamente para cursar la asignatura 2.007 y participar en el caos de la creación de estos robots y en esta divertida competición", dice Amos Winter, profesor asociado de ingeniería mecánica y codirector de la asignatura 2.007.

Este fue el caso de Julianna Rodríguez, estudiante de último año de ingeniería mecánica. "Para mí, 2.007 era la clase que más esperaba en el MIT. Sirve de puente entre las clases técnicas que he tomado y el hecho de poder construir algo tangible", dice Rodríguez.

Como ocurre con muchas clases prácticas, en marzo de 2020 el profesorado y el personal docente de 2.007 tuvieron que desechar los planes de elementos presenciales, incluida la icónica competición final de robots. Aunque el equipo cambió rápidamente a una versión de la clase centrada en el diseño asistido por ordenador (CAD) y el análisis, muchos, incluido Winter, se quedaron desconsolados porque los estudiantes no pudieron construir y competir con su robot como esperaban.

"Me pareció que los estudiantes perdieron la conexión física con la ingeniería mecánica que se consigue con el trabajo práctico. No aprendieron todas esas lecciones importantes de construir algo en el mundo real, hacer que falle y luego averiguar cómo arreglarlo", dice Winter.

Winter y Sangbae Kim, profesor de ingeniería mecánica y codirector de la asignatura 2.007, empezaron inmediatamente a imaginar cómo podría ser la asignatura 2.007 en la primavera de 2021.

"Como educador, fue una gran oportunidad de aprendizaje. Los retos nos obligaron a pensar de forma diferente y a ser más creativos", añade Kim.

Sabiendo que habría muchos retos relacionados con la experiencia práctica y de fomento de la confianza que suele ofrecer 2.007 a los estudiantes, Winter dirigió un esfuerzo para reimaginar la clase y tener en cuenta cualquier eventualidad. Consiguió recursos del Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT, incluida la contratación de Antoni Soledad, de 21 años, que participó en el Programa de Oportunidades de Investigación de Pregrado (UROP) bajo la dirección de Winter. Winter se tomó el semestre de otoño sin impartir clases para poder centrarse en el desarrollo de un plan de estudios 2.007 completamente nuevo que mantuviera los principios básicos de la clase, incluido el modo en que el equipo podría llevar a cabo una competición de robots en vivo, cara a cara y a distancia.

Una entrega de 130 libras

El equipo elaboró una lista de "cosas imprescindibles" a la hora de pensar en cómo replantear 2.007. Lo primero y más importante era mantener el elemento de fomento de la confianza en sí mismos de los estudiantes, que se inventan su propio diseño y lo construyen con sus propias manos, a la vez que aprenden los principios básicos de la ingeniería mecánica.

"Para la clase de este año era fundamental que ofreciéramos toda la magia y el aprendizaje profundo de la ingeniería que se deriva de nuestra experiencia práctica normal, pero hacerlo en un entorno remoto", añade Winter.

La equidad era uno de los objetivos principales del personal docente. Dado que algunos estudiantes probablemente participen totalmente a distancia, el equipo docente tuvo que idear soluciones que fueran justas para todos, tanto si vivían en una residencia de estudiantes, como en un apartamento o al otro lado del país, en la casa de su familia.

La solución del equipo fue enviar un kit de materiales a los 130 estudiantes de la clase. La primera generación del kit fue desarrollada el verano pasado por Soledad. Para el otoño, Winter y Soledad se unieron a la ayudante de cátedra Georgia Van de Zande y a otros cuatro UROP para seguir iterando el kit.

"Como los estudiantes no podían venir al laboratorio de Pappalardo, decidimos enviarles el laboratorio de Pappalardo", dice Van de Zande.

El equipo ha pensado mucho en el tamaño, el peso y la composición de estos kits "Pappalardo en una caja". El resultado fue un kit de 130 libras lleno de herramientas y materiales que los estudiantes podían utilizar para construir sus propios robots desde casa a lo largo del semestre. Los materiales eran lo suficientemente variados como para que cada estudiante pudiera realizar su propio diseño creativo y único.

"Es realmente emocionante que estos estudiantes comiencen su andadura en la ingeniería mecánica con una caja de herramientas literalmente llena de herramientas que utilizarán a lo largo de sus carreras", añade Van de Zande.

El equipo también identificó un tema adecuado para el concurso de este año: "Solo en casa: Juntos". El tema era un guiño a la clásica película navideña y al hecho de que los estudiantes diseñaran, construyeran y compitieran principalmente desde sus casas a lo largo del semestre. 

Un semestre híbrido

Con los kits entregados a los estudiantes, Winter, Kim y su equipo se centraron en cómo enseñar realmente a los estudiantes los principios básicos de diseño y fabricación, independientemente de su ubicación.

Todos los ejercicios formales de laboratorio se realizaron de forma virtual. Los estudiantes se reunían a menudo con los instructores y el personal del laboratorio a través de Zoom. Esta configuración remota aumentó la cantidad de atención individual que cada estudiante recibió del personal.  

"En muchos casos, lo virtual ha sido mejor que nuestro formato normal", dice Winter. "Tenemos reuniones individuales realmente significativas con los estudiantes durante nuestras secciones de laboratorio, porque no hay distracciones como las que habría en el laboratorio físico".

La clase también incluía un elemento opcional en persona abierto a los estudiantes que tenían acceso al campus. Esos estudiantes visitarían el laboratorio Pappalardo en pequeños grupos para interactuar con el personal del laboratorio. El personal del taller de Pappalardo instaló estaciones de trabajo socialmente distanciadas en las que los estudiantes podían trabajar con seguridad en el laboratorio y recibir comentarios del personal. Estas estaciones de trabajo contaban con las mismas herramientas y materiales que cada estudiante tenía en casa. El personal se aseguró de que fueran igual de accesibles a través de Zoom para los estudiantes que no podían venir al campus.

Una de las novedades de la clase de este año fue "Bill´s Build Demos", una serie de vídeos encabezados por Bill Cormier, técnico de proyectos del laboratorio Pappalardo, y producidos por el personal del taller. Estos vídeos mostraban elementos comunes en el diseño robótico y los matices en juego en la fabricación y el montaje. Las demostraciones resultaron cruciales para que los alumnos profundizaran en el diseño de mecanismos, lo que se reflejó en la calidad y fiabilidad de los robots que produjeron para la competición final.

La atención individual y la dedicación que el equipo docente de 2.007 mostró a lo largo del semestre tuvieron un impacto tangible en los estudiantes.

"En mi sincera opinión, el personal de 2.007 ha sido uno de los docentes más enriquecedores y comprensivos con los que me he encontrado", dice Megan Ngo, estudiante de tercer año de ingeniería mecánica. "He aprendido mucho: la física que hay detrás de la fabricación de una pieza, cómo empezar un proyecto de principio a fin y lo genial que puede ser la ingeniería mecánica en el mundo real".

La primera competición de robots virtuales del MIT

Los estudiantes pusieron a prueba los conocimientos adquiridos durante el semestre. Armados con su exclusivo diseño de robot, su propio tablero de juego y una cámara, los estudiantes estaban listos para participar en la primera competición de robots físicos a distancia, cara a cara, que se conoce.

Los escenarios de la competición eran variados. Ben Owen Block y su compañero de cuarto, que también asistió a la clase, organizaron la disposición de su dormitorio en torno a la competición. La estudiante de último año Julianna Rodríguez construyó su robot desde un apartamento en West Roxbury, Massachusetts. John Malloy comenzó el semestre en Colorado antes de trasladarse a su casa en Florida, donde construyó su robot en el dormitorio de su infancia.

Vestidos como los villanos de "Solo en casa", Harry y Marv, Winter y Kim dirigieron la competición mientras los robots de los estudiantes se enfrentaban en una serie de rondas eliminatorias. Aunque cada robot compitió desde un lugar diferente, los dos competidores por ronda corrieron al mismo tiempo con sus transmisiones de video mezcladas en una transmisión en vivo. Los robots realizaban tareas en un tablero de juego, inspirado en la casa McCallister con trampas de la película. El robot que ganaba más puntos pasaba a la siguiente ronda.

Al final, el robot de Jordan Ambrosio se proclamó campeón. Pero, según Winter, todos fueron ganadores este año.

"Salir de este semestre, ver lo que los estudiantes han conseguido y saber que la experiencia educativa de la clase se ha mantenido, es una sensación de triunfo", dice Winter.

Para Kim, una de las principales mejoras de este año ha sido el fácil acceso de los estudiantes a sus robots. En lugar de trabajar con sus robots únicamente en el laboratorio, los estudiantes pudieron juguetear con sus robots en su tiempo libre.

"Descubrimos que los estudiantes podían gestionar su tiempo mucho mejor cuando tenían sus herramientas y materiales justo en sus habitaciones", dice Kim.

Si bien es de esperar que la competición de robots de 2022 vuelva a celebrarse en la Pista de Hielo Johnson, el equipo docente de 2.007 tiene previsto incorporar a los próximos semestres muchos de los cambios positivos realizados como reacción a la pandemia.