herramienta interdisciplinar para estudiantes de ingeniería
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1. SALAMANCA MEMORIA DE ACTIVIDADES PROYECTO DE INNOVACI N DOCENTE ID2012 228 HERRAMIENTA INTERDISCIPLINAR PARA ESTUDIANTES DE INGENIER A Araceli Queiruga Dios Juan Jos Bull n P rez Ascensi n Hern ndez Encinas Eulalia Izard Anaya Jes s Mart n Vaquero Juan B Ovejero Escudero Javier R S nchez Mart n Isabel Visus Ru z E T S I l de B jar 27 de junio de 2013 Memoria proyecto ID2012 228 INTRODUCCI N En las titulaciones de ingenier a es una constante la dificultad que los estudiantes encuentran en el estudio de las matem ticas Con la puesta en marcha de las titulaciones de Grado se eval a a los estudiantes por las competencias adquiridas y no solamente por los contenidos Las competencias de matem ticas para ingenier a se concretan en el esquema representado en la Figura 1 Proponer y resolver problemas matem ticos Realizar modelos matem ticos Pensar matem ticamente Utilizaci n de s mbolos y formalismos Razonamiento Representaciones matem tico matem ticas Utilizaci n de ayudas y herramientas tecnol gicas Comunicaci n en con y sobre matem ticas Figura 1 Competencias de Matem ticas en Ingenier a El desarrollo de estas competencias es lo que ha llevado a este equipo de profesores a trabajar en una herramienta que permita adquirir algunas de ellas En cursos anteriores hemos colaborado en proyectos de innovaci n docente de la Universidad2. de Salamanca para dise ar actividades y material docente En esta convocatoria nos hemos centrado en una parte importante de la pr ctica docente la utilizaci n de diferentes herramientas que resulten tiles para los futuros ingenieros Tal como detallamos al solicitar el proyecto el objetivo fundamental propuesto era el de desarrollar y ampliar una herramienta que permita la utilizaci n de actividades y problemas interdisciplinares en los que se relacionen diferentes temas de matem ticas con otras materias que se imparten en las titulaciones de Grado DESARROLLO DE LA PROPUESTA El objetivo principal de este proyecto de innovaci n docente fue el de desarrollar y ampliar una herramienta que incluyera aplicaciones de ingenier a su documentaci n y actividades en formato digital El ejecutable en el que trabajamos trata de conseguir un aprendizaje m s aut nomo autodirigido y autogestionado que permita al Memoria proyecto ID2012 228 estudiante de cualquier Grado de Ingenier a y en general cualquier Grado de ciencias aprender a programar instrucciones sencillas y a resolver problemas relacionados con su especialidad Para ello nos propusimos lo siguiente 1 Recopilar temas espec ficos de ingenier a en los que se necesitan conocimientos b sicos o avanzados de matem ticas 2 Desarrollar una aplicaci n que se pueda utilizar en la docencia Esta herramienta incluir los nuevos recursos encontrados a los que a adiremos los q
3. n de 10 2 t d a Como sistema de control se baraja la posibilidad de emplear un precipitador electrost tico o un cicl n Teniendo en cuenta los datos de la tabla determinar la eficiencia total y el n mero de part culas de tama o lt 5um emitidas diariamente empleando cada sistema sabiendo que la densidad de dichas part culas es de 2220 kg m Di metro um Masa Eficiencia precipitador Eficiencia cicl n 5 21 89 9 55 1 15 36 97 2 78 2 30 28 99 2 89 2 50 15 99 9 99 O Una empresa textil dedicada al tisaje y confecci n de prendas exteriores de punto para su campa a de primavera verano produce entre otros cuatro art culos diferentes caracterizados por emplear en su proceso de confecci n tres m quinas distintas Esta secci n trabaja en 1 turno partido de 8 horas con un rendimiento del 85 En la siguiente tabla se indica el tiempo necesario para llevar a cabo la operaci n de cada uno de los art culos Art culo1 Art culo 2 Art culo 3 Overlock 4 6 30 350 Remalladora 1240 0 8 25 Ojales y Botones 335 1725 0 El eje de la figura de acero AISI 1050 laminado en caliente ha sido mecanizado para acoplarle la polea P y el engranaje G con hombros de radio r 1 5 mm Transmite 25 CV de la polea P al engranaje G a 1500 r p m El di metro de la polea es de 30 cm y el peso de 18 kg Las tensiones de la correa est n en la relaci n T1 3T2 El engranaje de di metro primitivo 24 cm y peso 14 kg tie
4. Esta aplicaci n Figura 2 es la que utilizamos para a adir nuevas aplicaciones espec ficas de las diferentes ramas de ingenier a en las que impartimos docencia Memoria proyecto ID2012 228 7 a Aprendizaje de Matlab con Aritm tica B sica lgebra C lculo Estad stica Gr ficos e Im genes Programaci n Aplicaciones Ayuda Figura 2 Aplicaci n desarrollada para que programadores noveles aprendan Matlab Hemos comprobado en nuestra docencia que a algunos estudiantes les cuesta utilizar un programa inform tico para resolver problemas de matem ticas no tanto por los aspectos b sicos de inform tica sino por el hecho de tener que programar que no resulta una tarea f cil Una de las finalidades de la herramienta en la que trabajamos es facilitar la comprensi n de lenguajes de programaci n como herramienta para resolver problemas Durante los primeros meses del proyecto recopilamos algunos problemas de diferentes materias con la idea de implementarlo en la aplicaci n desarrollada En la primera versi n disponible de la aplicaci n se han incluido algunas aplicaciones espec ficas de electricidad y mec nica Podemos citar aqu algunos problemas utilizados en materias de ingenier a distintas de las matem ticas propiamente dichas tales como Tecnolog a del Medio Ambiente Ingenier a Textil o Dise o y C lculo de M quinas de Ingenier a Mec nica Memoria proyecto ID2012 228 1 Una sider rgica emite part culas a raz
5. ci n del nuevo material y entorno de trabajo el pr ximo curso en alguna de las asignaturas que impartimos RESULTADOS Citamos a continuaci n algunos de los resultados obtenidos durante la realizaci n de este proyecto y que han sido publicados durante este curso A Hern ndez Encinas J Mart n Vaquero A Queiruga Dios l Visus Ruiz Aprendizaje aut nomo resoluci n de problemas de matem ticas utilizando una herramienta propia II Jornadas de Innovaci n Docente de la USAL 29 31 de Mayo de 2013 Universidad de Salamanca Memoria proyecto ID2012 228 V Gayoso Mart nez L Hern ndez Encinas J Mart n Vaquero A Queiruga Dios J Pueyo Candil A new approach for obtaining the bachelor s degree by technology professionals 5th Word Conference on Educational Sciences 5 8 Febrero 2013 Universidad de la Sapienza de Rome Italia A Queiruga Dios A Hern ndez Encinas l Visus Ruiz L Hern ndez Encinas V Gayoso Mart nez E Yuste Dom nguez A learning resource to acquire engineering skills through programming languages 5th Word Conference on Educational Sciences 5 8 Febrero 2013 Universidad de la Sapienza de Rome Italia Mari n Queiruga Dios Ascensi n Hern ndez Encinas Dolores Queiruga Dios Araceli Queiruga Dios Motivational programme for undergraduate students International Journal of Arts amp Sciences IJAS Valletta Malta Pendiente de publicaci n en las Actas
6. ne un ngulo de presi n de 20 Pot 25 CV a n 1500 rpm r 1 5 mm T 3T2 DP 30 cm WP 18 kg DG 24 cm WG 14 kg I 20 FLEXI N en dos planos TORSI N constante Figura 3 Problemas para estudiantes de diferentes Grados de Ingenier a Uno de los pasos para encontrar la soluci n para este tipo de problemas es resolver un sistema de ecuaciones lineales Para este caso en particular utilizar amos la aplicaci n desarrollada en la que hemos incluido una pantalla que permite resolver un sistema de ecuaciones lineales Memoria proyecto ID2012 228 Resoluci n de un Sistema de Ecuaciones Lineales cualquiera 01171 019 01373 b 411 2 013 09111 09912 09313 bz 2 a21 A22 a a311 03212 033 3 da a31 032 33 Ejemplo Resolver un Sistema de Ecuaciones Lineales con n ecuaciones y n inc gnitas Introduce los coeficientes correspondientes a Resultado Introduce los valores de las matrices A y B con el formato que utiliza Matlab sin corchetes A 11214 2 310 1302 3215 B 4 2 1 3 Su c digo en Matlab es X A1B o X inv A B El Salir Figura 4 Pantalla de la aplicaci n para resolver S E L CONCLUSIONES Tal como sugerimos en los objetivos del proyecto al finalizar el curso disponemos de una herramienta con aplicaciones a ingenier a su documentaci n y actividades en formato digital Nos proponemos la utiliza
7. ue tenemos de proyectos de innovaci n anteriores 3 Utilizar la aplicaci n desarrollada en las clases Durante el curso 2011 2012 algunos de los profesores que participan en este proyecto tutelaron un Proyecto Fin de Carrera en el que se desarroll una herramienta en Visual Basic como ayuda a programadores noveles en la utilizaci n de Matlab Se han utilizado las funcionalidades con las que cuenta Visual Basic consiguiendo una aplicaci n que resulta atractiva para el usuario final puesto que incluye diferentes pantallas y controles El ejecutable desarrollado est compuesto por ocho men s Cada uno de estos men s consta a su vez de otros submen s donde se pueden encontrar todas las nociones b sicas que un estudiante de Ingenier a o Ciencias puede necesitar para desarrollar sus estudios con xito e Aritm tica b sica e C lculo e lgebra e Estad stica e Gr ficos e Im genes e Programaci n e Aplicaciones e Ayuda Una de las ventajas de esta aplicaci n frente a utilizar el programa matem tico propiamente dicho es su entorno que resulta m s amigable adem s se han incluido varios ejemplos que resultan realmente tiles para los estudiantes Otra de las ventajas importantes es que permite al usuario dirigir su propio aprendizaje totalmente aut nomo puesto que dispone de informaci n suficiente en cada pantalla de los ficheros de ayuda y de un manual de usuario disponible desde la misma aplicaci n
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