09-Controladores_Programables

UNIVERSIDAD DEL TOLIMA INSTITUTO DE EDUCACION A DISTANCIA

PROYECTO PEDAGOGICO CONTROLADORES PROGRAMABLES – XXXXXX SEMESTRE

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UNIDAD ACADEMICA : INSTITUTO DE EDUCACIÓN A DISTANCIA

PROGRAMA : TECNOLOGIA EN SISTEMAS

AREA DE FORMACIÓN :

NÚCLEO DE FORMACIÓN :

NOMBRE DEL CURSO : CONTROLADORES PROGRAMABLES

CODIGO DEL CURSO :

SEMESTRE :

CREDITOS : TRES (3)

TRABAJO PRESENCIAL : 32

TRABAJO INDEPENDIENTE : 112

TOTAL EN HORAS : 144

PROYECTO DE INVESTIGACIÓN AL CUAL ESTA INSCRITO EL CURSO:

AUTOR: Ing. LUIS ALFONSO MUÑOZ HERNANDEZ

1. JUSTIFICACION DELCURSO

Aunque no se debe hacer una distinción tajante entre los aspectos prácticos y teóricos de la informática,

es cierto que existen materias que tienen un alto contenido formal, con desarrollos de tipo matemático, al

contrario que otros temas mas cercanos a la resolución de problemas de tipo practico. El curso de

Controladores programables orientado a a Teoría de autómatas y lenguajes formales sin duda trata

con las materias del primer tipo y los contenidos que se imparten constituyen el eje fundamental de

diversas áreas del conocimiento encuadradas dentro de lo que se puede denominar informática teórica.

Así que la informática, como cualquier otra ciencia o ingeniería, como en este caso, tiene unos

fundamentos teóricos sobre los que apoyarse y que cualquier tecnologo o ingeniero de sistemas debe

conocer. Así lo entienden diversos organismos internacionales como ACM e IEEE que recomiendan al

menos un curso de autómatas y lenguajes formales en los pensum de las carreras relacionadas con la

informática.

2. OBJETO DEL TRABAJO CURRICULAR

El objeto del trabajo curricular del presente curso, pretende brindar a los estudiantes una

conceptualización clara de los elementos que conforman los autómatas programables, desde su mismo



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lenguaje hasta los autómatas más usados. De otro lado aspectos de software y hardware para su

implementación.

3. PROPÓSITOS DE FORMACIÓN

GENERAL

Desarrollar en el tecnólogo en Sistemas las competencias básicas en los diferentes contextos y roles de

su ejercicio profesional, en el proceso de apropiación de los conocimientos, de conceptos generales y

específicos que deberá integrar para ejercer con idoneidad e integridad su profesión en el campo del

diseño de los autómatas o controladores programables.

ESPECIFICOS

Los principales propósitos de formación de la Asignatura Controladores Programables son los siguientes:

Brindar a los estudiantes los elementos teóricos-prácticos que coadyuven en su formación

profesional, con un alto nivel de competitividad laboral.

Permitir que los estudiantes apropien las temáticas en forma práctica a tal punto que puedan

afrontar con seguridad las necesidades del medio empresarial.

Orientar sobre el papel que juegan los tecnólogos de sistemas en aplicaciones de los

controladores programables en la industria.

4. PRESENTACION Y SUSTENTACION DEL CURSO

El curso se presenta en cinco núcleos problémicos a través de los cuales se conceptualizarán los temas

requeridos para el desarrollo de competencias básicas e intermedias en aspectos de autómatas

programables, las cuales se abordaran desde el trabajo independiente, colaborativo extratutorial como

preparación a los encuentros cara a cara con el tutor en las diferentes tutorías y laboratorios, con el fin de

contextualizar los conceptos aclarando las diferentes inquietudes presentadas individualmente o por

CIPAS.



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5. PRINCIPIOS DE FORMACIÓN

AUTONOMIA: Propender por la formación de tecnólogos en Sistemas con carácter, criterio y

capacidad de actuación independiente y toma de decisiones, con responsabilidad y ética de acuerdo

con los conocimientos adquiridos propios del área de formación en los Sistemas de Información y la

Aplicación de Tecnologías de Información.

PARTICIPACIÓN: Motivar al estudiante en la apropiación del conocimiento a través de su vinculación

mediante actividades teórico-practicas tales como talleres, investigaciones, visita de campo, entre

otros, que lo impulsen al logro de los propósitos de formación planteados, mediante el descubrimiento,

construcción, reconstrucción y el desglose de problemas reales enfocados a buscar soluciones de tipo

sistémico.

PERTINENCIA: El marco de apropiación del conocimiento del estudiante del curso de Controladores

Programables esta integrado e interrelacionado con los propósitos y políticas del Programa de

tecnología en Sistemas, enmarcado en el contexto regional, involucrando la solución a necesidades

integrales en los diferentes sectores empresariales.

COHERENCIA: La adquisición del conocimiento por parte del estudiante con respecto a la importancia

de la tecnología de Sistemas en nuestro entorno, la aplicabilidad en la solución y mejoramiento de los

Sistemas de Información a través del uso de las tecnologías de información acordes con los avances

tecnológicos que innovan en sistemas de interconexión para el ofrecimiento de servicios en línea.

DEMOCRACIA: Los controladores programables será un espacio donde el estudiante podrá exponer

libremente sus ideas y/o puntos de vista mediante momentos de discusión y reflexión en donde se

promueva el desarrollo autónomo del individuo con un aporte de índole social en la aplicación de su

profesión.

FLEXIBILIDAD: Dependiendo de la dinámica que se vaya presentando en el curso, será fácilmente

adaptable abordando temas que sean de interés y que se encuentren dentro de las nuevas áreas de

información y que contribuyan con los procesos de autoformación y formación profesional como ser

integral, los cuales deben aportar a la ampliación de las temáticas planteadas en los núcleos

problémicos.



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CREATIVIDAD: El curso de controladores programables como un área en donde el estudiante a través

de la perspectiva de su entorno pueda dar otro punto de vista a problemas comunes, es decir, que el

estudiante deberá ser capaz de generar sus propias teorías a través de la práctica y la investigación.

6. ARTICULACIÓN DE LA ASIGNATURA CONTROLADORES PROGRAMABLES CON LOS

PROPÓSITOS, PRINCIPIOS, CAMPOS, NÚCLEOS DE FORMACIÓN EN EL MARCO DEL

DISEÑO CURRICULAR

Dentro del proceso de modernización que han venido afrontando los sistemas, político, administrativo y

tecnológico, y la cambiante economía mundial que promueve la competencia y las disputas profesionales

han hecho necesario fomentar en el futuro profesional el espíritu de trabajo investigativo e

interdisciplinario, dada la diversidad de campos en los que tiene que desarrollar su actividad, para que a

través de su creatividad y conocimientos geste y lidere acciones de trascendencia en el medio, el curso de

Controladores Programables brinda los conocimientos que soportan los sistemas de información desde la

filosofía moderna de trabajo en línea.

7. ACTIVIDADES DE INTEGRACIÓN

Los estudiantes deberán hacer uso de estrategias que permitan el desarrollo de sus actividades para lo

cual se considera que deben de apoyarse en los siguientes recursos:

· Ensayo

· Mapa conceptual

· Preguntas:

• Conocimientos: Que propuestas encontramos en los actuales autómatas programables

que mejoren su rendimiento?

• Comprensión: ¿Cómo cree usted, que los autómatas coadyuvan en el mejoramiento del

desempeño organizacional?

• Aplicación: ¿De que forma los autómatas han colaborado en el desarrollo de la industria

contemporánea?

• Análisis: Evalué el impacto que tendría el mundo moderno ante una crisis de intercambio

de información en relacion con los autómatas programables ?. Explique su respuesta.

• Síntesis: En forma breve explique el proceso evolutivo de los autómatas y su aporte a los

actuales sistemas de información.

· Cuadros Comparativos



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- Talleres

· RAE (Resumen Analítico de Estudio)

8. PRESENTACIÓN Y SUSTENTACIÓN DEL MATERIAL PEDAGÓGICO

El material de consulta que el colectivo académico sugiere para desarrollar los objetivos de la asignatura,

se basa en los siguientes textos, desde el punto de vista que no hay un solo material que pueda contener

toda la temática:

Controladores lógicos y autómatas programables. Por Enrique Mandado. Alfaomega 2ª. Edicion.

Autómatas programables. Por Andre Simon. Paraninfo 1ª. Edicion.

Autómatas programables. Por A. Porras. McGraw Hill. 3ª. Edicion.

9. ENLACES EN LA WEB

http://www.automatas.org/

En estos Textos y referencias se presentan de una manera amplia y didáctica los conceptos relacionados

con la temática de estudio, permitiendo una mejor comprensión dentro de una disciplina de autoformación

para los estudiantes de tecnologia de Sistemas.

10. PRODUCTOS FINALES DEL CURSO

Durante el desarrollo de la asignatura cada estudiante elaborará un PORTAFOLIO PERSONAL DE

APRENDIZAJE que contendrá:

· Los trabajos individuales realizados dentro y fuera del Aula de Clases.

· Los trabajos del CIPAS correspondientes a labores realizados como actividades previas a cada

tutoría (actividad extra tutorías de preparación para el desarrollo de cada uno de los temas) y a las

actividades realizadas dentro de la tutoría

· Auto evaluación del desarrollo de los procesos individuales y grupales, realizados por el Tutor y los

estudiantes

· Plan de desarrollo personal.




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· Propuesta de proyecto de vida de CIPAS fundamentado en los conceptos de desarrollo humano y de

comunidades de aprendizaje permanente.

11. METODOLOGIA

El desarrollo de la asignatura Controladores Programables con la metodología de educación a distancia,

abordando la reflexión entorno a los problemas y conocimientos incluidos en cada uno de los núcleos

problémicos, teniendo como base las lecturas requeridas, las recomendadas y los materiales de apoyo.

Para garantizar el trabajo independiente de los estudiantes se diseñarán guías de trabajo y de aprendizaje

las cuales deben ser socializadas a través de talleres de desarrollo personal en los cuales se parte de

técnicas que posibilitan la reflexión y el encuentro de sentidos a la cotidianidad personal, profesional y

cultural. Los anteriores desarrollos y demás procesos que contribuyen al fortalecimiento de la autonomía

se evidenciarán en el desarrollo del portafolio, herramienta en la cual los participantes presentarán

alternativas para acceder a diversos contextos de aprendizaje los cuales fortalecerán los principios de

autoformación y la organización de comunidades de aprendizaje permanente, acciones fundamentales en

el desarrollo humano.

Es importante precisar que el desarrollo de la Asignatura Controladores Programables, además de

fundamentarse en principios, vincula elementos que se requieren para el desarrollo de los procesos de

autoformación, tales como el aprender a aprender y el uso de la herramienta del portafolio de la

enseñanza y el del aprendizaje, razón por la cual se darán algunos lineamientos:

El desarrollo de la asignatura Controladores Programables, además de la metodología propuesta, exige el

desarrollo de estilo de aprendizaje para aprender haciendo, reflexionando, compartiendo, participando,

autoevaluándose, auto dirigiéndose, para que el participante llegue a ser sujeto protagonista de su propio

aprendizaje; es decir, el participante debe lograr la autorrealización y autorregulación personal, profesional

y social.

No se trata de coleccionar y archivar sistemáticamente materiales, se busca estimular al estudiante para

que construya un diario de vivencias y experiencias que den cuente de su proceso de indagación, análisis

comprensión y argumentación articulado a su proceso de formación.

El portafolio de aprendizaje es el que evidencia los logros alcanzados durante el desarrollo de la

asignatura, el portafolio no es solamente el resumen del trabajo académico por cuanto debe trascender y



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hacer explícito los procesos de aprendizaje personal, descubrir procesos meta cognitivos individuales y

grupales, presentar juicios de evaluación acerca del desempeño integral, valorar el logro de objetivos y el

desarrollo de competencias y establecer metas futuras de desarrollo personal y profesional.

12. PRESENTACIÓN DE LOS NÚCLEOS DE LA ASIGNATURA CONTROLADORES

PROGRAMABLES

NUCLEO NÚMERO 1 : LA MAQUINA DE TURING

NUCLEO NUMERO 2 : EL LENGUAJE

NUCLEO NUMERO 3 : LA GRAMATICA

NUCLEO NUMERO 4 : EXPRESIONES REGULARES

NUCLEO NUMERO 5 : LOS AUTOMATAS PROGRAMABLES

12.1 NUCLEO NÚMERO 1: LA MAQUINA DE TURING

NÚCLEO PROBLÉMICO: ¿Cómo ha sido el proceso evolutivo de los autómatas a partir de la maquina de

Turing?, ¿Cómo se generó la idea del primer computador en la historia de la informática?, ¿Cuál fue el

primer ejercicio de computo hecho por el señor Alan Turing?.

TITULO- LA MAQUINA DE TURING COMO ORIGEN DE LOS CONTROLADORES PROGRAMABLES

O AUTOMATAS

TIEMPO TOTAL DEL NÚCLEO : 28 Horas

TIEMPO PRESENCIAL : 6 Horas

TIEMPO INDEPENDIENTE : 22 Horas

CONTENIDO TEMATICO DEL NUCLEO:

La maquina de turing

La cinta infinita

El primer concepto de instrucción y programa

Historia de los automatas programables

MOMENTO DE SENSIBILIZACIÓN

El siguiente cuadro sintetiza los principales problemas, los conocimientos y las preguntas generadores

que orientan el trabajo académico de los estudiantes durante el desarrollo de este núcleo.



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PROBLEMA CONOCIMIENTOS PREGUNTAS GENERADORAS

Desconocimiento de la forma de

efectuar cómputos automáticos.

Conocimientos limitados en

matemática.

Como crear una maquina que

haga cómputos automáticos?

Que hacer con un grupo de

instrucciones?

ACTIVIDADES DE INTEGRACIÓN

• Análisis de las respuestas a las preguntas generadores

• Puesta en común de las ideas relevantes de los textos leídos.

• Socialización de resultados grupales tanto de ensayos como de técnicas y hábitos de estudio.

PRÁCTICAS DEL NÚCLEO PROBLÉMICO

• Iniciación de un plan de desarrollo personal y de CIPAS, con base en las experiencias de estudio de

la semana, desarrollo de talleres.

conclusiones del encuentro plenario.

Iniciación del PORTAFOLIO PERSONAL DE APRENDIZAJE

Preparación por CIPAS de las actividades de laboratorio.

ACREDITACION DEL NÚCLEO PROBLÉMICO

Textos argumentativos individuales y de CIPAS, respuestas a las preguntas planteadas en la guía de

estudio y aprendizaje, meta cognitivo de los procesos logrados, y participación en las sesiones plenarias.

LECTURAS BÁSICAS DEL NÚCLEO PROBLÉMICO

Controladores lógicos y autómatas programables. Por Enrique Mandado. Alfaomega 2ª.

Edición.



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12.2 NUCLEO NUMERO 2: LENGUAJES

NÚCLEO PROBLÉMICO: ¿Por qué es importante contar con un lenguaje para diseñar controladores

programables?

TITULO – EL LENGUAJE COMO BASE PARA DISEÑAR AUTOMATAS PROGRAMABLES

TIEMPO TOTAL DEL NÚCLEO : 28Horas

TIEMPO PRESENCIAL : 6 Hora


CONTENIDO TEMÁTICO DEL NUCLEO

El alfabeto

La logica computacional

Los simbolos

El concepto de lenguaje




PROBLEMAS CONOCIMIENTOS PREGUNTAS GENERADORAS

La carencia de lenguajes

adecuadamente definidos para

generar nuevos autómatas para

nuevas aplicaciones

Lógica computacional. Como generar un lenguaje para

un controlador programable?

Que tipo de lenguajes existen?

ACTIVIDADES DE INTEGRACIÓN-

Construcción de informes evidenciando la importancia de cada uno de los tipos de redes actualmente

desarrollados.

Socialización en mesa redonda de las respuestas a las preguntas generadoras.



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Construcción de ensayo sobre la temática de estudio e investigación establecida para el núcleo.


• Revisión y ajuste del plan de desarrollo personal y de CIPAS, con base en las experiencias de

estudio de la semana.

Conclusiones del encuentro plenario y del desarrollo de las actividades propuestas.

Ajuste y revisión del PORTAFOLIO PERSONAL DE APRENDIZAJE




estudio y aprendizaje, meta cognitivo de los procesos logrados, participación en las sesiones plenarias y

desarrollo de talleres.

CONTEXTUALIZACION INVESTIGACION FORMATIVA

Como aplicación al proceso de investigación formativa desde este núcleo problémico, según la propuesta

en desarrollo se espera que el estudiante logre identificar los componentes de un lenguaje para

autómatas.

LECTURAS BASICAS.


12.3 NUCLEO NUMERO 3: LA GRAMATICA

NUCLEO PROBLÉMICO: ¿Por qué es importante contar con una gramática para diseñar controladores

programables?



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TITULO – LA GRAMATICA Y SU IMPORTANCIA EN EL DISEÑO DE CONTROLADORES

PROGRAMABLES O AUTOMATAS PROGRAMABLES




CONTENIDO TEMÁTICO DEL NUCLEO:

Simbologia

Gramatica generativa

Jerarquia de Chomsky

Gramatica versus lenguaje





La carencia de gramáticas

adecuadas definidas para

generar nuevos autómatas para

nuevas aplicaciones

Lógica computacional. Como generar una gramática

para un controlador

programable?


Revisión de investigación de temas y construcción del portafolio.


Construcción de ensayo sobre la temática de estudio e investigación establecida para el núcleo.

Elaboración de talleres que permitan apropiar de forma práctica los temas desarrollados.


Seguimiento y control al plan de desarrollo personal y a las actividades realizadas en CIPAS, con base

en las experiencias de estudio de la semana, desarrollo de talleres.



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Seguimiento al PORTAFOLIO PERSONAL DE APRENDIZAJE




estudio y aprendizaje, meta cognitivo de los procesos logrados, y participación en las sesiones plenarias,

desarrollo de talleres.

LECTURAS BASICAS.


12.4 NUCLEO NUMERO 4 : EXPRESIONES REGULARES

NUCLEO PROBLÉMICO: ¿Qué tipo de lenguaje reconoce un autómata?, ¿Cómo generar lenguajes que

sean aceptados por un controlador programable?, ¿Qué relación existe entre lenguaje-gramática-

expresión regular?

TITULO – LAS EXPRESIONES REGULARES COMO LENGUAJES ACEPTADOS POR EL AUTOMATA





Gramatica regular

Expresion regular

Lenguaje versus gramatica

Lenguaje aceptado por un automata






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Dificultades en la definición de

gramática para la generación de

lenguajes aceptados por los

autómatas.

Lógica proposicional y de primer

orden.

Que relación hay entre el

lenguaje y la gramática?. Como

generar una gramática especial

para un autómata en particular?


Revisión de investigación de temas y construcción del portafolio.


Construcción de Mapas conceptuales sobre la temática de estudio e investigación establecida para el

núcleo.

Solución y revisión de talleres.


• Revisión y ajuste del plan de desarrollo personal y de CIPAS, con base en las experiencias de

estudio y recopilación de información de la semana.

Conclusiones del encuentro plenario.

Revisión y adecuación del PORTAFOLIO PERSONAL DE APRENDIZAJE




estudio y aprendizaje, meta cognitivo de los procesos logrados, y participación en las sesiones plenarias.

LECTURAS BASICAS.




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12.5 NUCLEO NUMERO 5 : LOS AUTOMATAS PROGRAMABLES

NUCLEO PROBLÉMICO: ¿Cómo diseñar un controlador o autómata programable? ¿Qué clases de

autómatas programables existen?

TITULO – LA IMPORTANCIA DE LOS AUTOMATAS PROGRAMABLES EN LA INFORMATICA

MODERNA





Concepto de automata programable

Automatas finitos deterministicos

Automatas finitos no-deterministicos

La maquina de estado finito

Maquina de Moore

Maquina de Mealy

Software de automatas (JFLAP)





Dificultad en el diseño de

autómatas para aplicaciones

industriales, comerciales y

académicas

Lenguajes, gramáticas y

expresiones regulares. Lógica.

Como se diseña un autómata?.

Cuales son los autómatas mas

importantes?


Revisión y adaptación de los temas de investigación

Finalización y Socialización del portafolio del estudiante.



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Solución y revisión de talleres.


• Finalización del plan de desarrollo personal y de CIPAS, socialización.


Entrega del PORTAFOLIO PERSONAL DE APRENDIZAJE




estudio y aprendizaje, meta cognitivo de los procesos logrados, y participación en las sesiones

plenarias, Sustentación del Diseño de proyecto de red.

LECTURAS BASICAS.


13. ACREDITACION GENERAL DE CURSO

El curso se acredita según los aspectos de evaluación definidos en el acuerdo pedagógico, para lo cual

existe un 60% para la evaluación permanente del trabajo individual, por CIPAS y en tutoría.

Adicionalmente se complementa con un 40% que corresponde a la convocatoria que es escrita, individual

y de todo el contenido del curso.

14. MATERIAL DE CONSULTA RECOMENDADO

El material de consulta esta propuesto en los diferentes textos y enlaces web, los cuales pueden ser complementados por el tutor con guias y talleres que permitan ampliar los temas propuestos.

15. BIBLIOGRAFÍA






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