Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf ·...

72
Programa de Estudios por Competencias Métodos numéricos I. IDENTIFICACIÓN DEL CURSO ORGANISMO ACADÉMICO: Facultad de Ingeniería Electromecánica Programa educativo: Ingeniería en Mecatrónica Área de docencia: Ingeniería en Mecatrónica Aprobación por el H. Consejo Universitario Fecha: Agosto 2010 Programa elaborado por: Dr. Jorge Gudiño Lau M.I. Saida Miriam Charre Ibarra Fecha de elaboración : 20 Noviembre 2008 Clave Horas bajo la conducción de un académico (HCA) Horas de trabajo indepen- diente (HTI) Total de horas Créditos Tipo de unidad de aprendizaje Carácter de la unidad de aprendizaje Núcleo de formación Modalidad 3 2 5 5 Especifica Obligatoria Sustantivo Presencial Prerrequisitos ( Conocimientos previos): Algebra y programación Unidad de aprendizaje antecedente Programación Unidad de aprendizaje consecuente Teoría de control Programas educativos en los que se imparte: Ingeniería en Mecatrónica

Transcript of Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf ·...

Page 1: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

Programa de Estudios por Competencias

Métodos numéricos I. IDENTIFICACIÓN DEL CURSO

ORGANISMO ACADÉMICO: Facultad de Ingeniería Electromecánica

Programa educativo: Ingeniería en Mecatrónica

Área de docencia: Ingeniería en Mecatrónica

Aprobación por el H. Consejo Universitario

Fecha: Agosto 2010

Programa elaborado por: Dr. Jorge Gudiño Lau M.I. Saida Miriam Charre Ibarra

Fecha de elaboración : 20 Noviembre 2008

Clave

Horas bajo la

conducción de un

académico (HCA)

Horas de

trabajo

indepen-

diente

(HTI)

Total

de

horas

Créditos

Tipo de

unidad de aprendizaje

Carácter de la unidad de aprendizaje Núcleo de

formación Modalidad

3 2 5 5 Especifica Obligatoria Sustantivo Presencial

Prerrequisitos ( Conocimientos previos):

Algebra y programación

Unidad de aprendizaje antecedente

Programación

Unidad de aprendizaje consecuente

Teoría de control

Programas educativos en los que se imparte: Ingeniería en Mecatrónica

Page 2: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

II. PRESENTACIÓN

Los métodos numéricos son de vital importancia en el desarrollo profesional de un ingeniero, ya que le proporcionan las herramientas necesarias para simplificar cálculos matemáticos y con ello facilitar la toma de decisiones. Lo que repercute favorablemente en ahorros de tiempo y dinero en procesos de diseño y análisis a través de modelos matemáticos, de sistemas de comunicaciones y electrónica.

III. LINEAMIENTOS DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

DOCENTE DISCENTE

Realizar el encuadre del curso.

Asistir puntualmente a las clases.

Preparar material didáctico para las clases.

Asesorar a los alumnos cuando sea necesario.

Resolver las dudas de los alumnos.

Evaluar la unidad de aprendizaje.

Entregar resultados de las evaluaciones.

Participar en la realización de exámenes departamentales.

Entregar en tiempo y forma el resultado de evaluaciones parciales, ordinaria, extraordinaria y a título de suficiencia.

Asistir puntualmente a clases.

Contar con el 80% de asistencia para presentar examen.

Asumir una actitud participativa en las sesiones de clase.

Realizar las evaluaciones que se establezcan.

Participar activamente y entregar en tiempo y forma los trabajos extraclase.

Tener sentido de responsabilidad en los trabajos extraclase.

Entregar en tiempo y forma los trabajos extraclase.

Tener sentido de integración y participación dentro del salón de clases.

IV. PROPÓSITO DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

El alumno conocerá y analizará los diversos métodos numéricos desarrollados para cada tópico de ingeniería considerado en este curso y aplicará el más adecuado al problema que se le presente, todo esto en un ambiente de

Page 3: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

trabajo centrado en el estudiante.

V. COMPETENCIAS GENÉRICAS

1. Participar en prácticas relacionadas con el modelado de sistemas. 2. Reconocer la actividad física como un medio para su desarrollo físico, mental y social. 3. Expresar ideas y conceptos mediante representaciones matemáticas o gráficas. 4. Identificar las ideas clave en un texto o discurso oral e inferir conclusiones a partir de ellas. 5. Manejar las tecnologías de la información y la comunicación para obtener información y expresar ideas. 6. Ordenar información de acuerdo a categorías, jerarquías y relaciones. 7. Definir metas y dar seguimiento a sus procesos de construcción de conocimiento. 8. Articular saberes de diversos campos y establecer relaciones entre ellos y su vida cotidiana. 9. Proponer maneras de solucionar un problema o desarrollar un proyecto en equipo, definiendo un curso de acción

con pasos específicos. 10. Aportar puntos de vista con apertura y considerar los de otras personas de manera reflexiva.

VI. ÁMBITOS DE DESEMPEÑO PROFESIONAL

En la industria y en el sector productivo.

VII. ESCENARIOS DE APRENDIZAJE

Aula y centro de cómputo.

VIII. NATURALEZA DE LA COMPETENCIA (Inicial, entrenamiento, complejidad creciente, ámbito diferenciado)

Page 4: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

Entrenamiento y complejidad creciente.

IX. ESTRUCTURA DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

Conocer y saber aplicar la interpolación.

Comparar las soluciones de las ecuaciones no lineales y sistemas de ecuaciones lineales.

Analizar la diferenciación e integración.

Resolver ecuaciones diferenciales ordinarias.

X. SECUENCIA DIDÁCTICA

XI. DESARROLLO DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

UNIDAD DE COMPETENCIA I

ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

Conocer y saber aplicar la interpolación.

Interpolación de Lagrange. Interpolación de Newton hacia delante. Interpolación de Hermite. Interpolación de splines.

Análisis. Capacidad de aprender por cuenta propia. Creatividad. Interpretar. Trabajo en equipo.

Analítica. Participativa. Perseverancia.

Receptiva. Responsabilidad. Tolerancia.

Page 5: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS: Exposición, lectura comentada, lluvia de ideas y discusión dirigida.

RECURSOS REQUERIDOS Pintarrón, proyector digital, computadora y plumones.

TIEMPO DESTINADO

20 hrs.

CRITERIOS DE DESEMPEÑO I EVIDENCIAS

Desempeño Productos

Estudia los métodos de interpolación y emplea el más apropiado en la solución de los problemas de ingeniería que requieran el proceso de interpolación.

Resuelve un problema de ingeniería empleando interpolación.

Solución de un problema. Simulación. Mapa conceptual. Manual.

UNIDAD DE COMPETENCIA II ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

Comparar soluciones de las ecuaciones no lineales y sistemas de ecuaciones lineales.

Métodos para la solución de ecuaciones no lineales: a) bisección, b) iteración de punto fijo, c) regla falsa, d) Newton, e) secante f) Mûller. Métodos para la solución de sistemas de ecuaciones lineales: a) Gauss-Jordan, b) LU, c) Cholesky d) Gauss-Siedel.

Análisis. Capacidad de análisis. Capacidad de aprender por cuenta propia. Creatividad. Interpretar. Trabajo en equipo. Resuelve problemas.

Analítica. Espíritu de superación personal. Participativa. Perseverancia.

Receptiva. Responsabilidad. Tolerancia.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS: Exposición, seminario de investigación, lluvia de ideas y discusión dirigida.

RECURSOS REQUERIDOS Pintarrón, proyector digital, computadora y plumones.

TIEMPO DESTINADO

30 hrs.

CRITERIOS DE DESEMPEÑO I EVIDENCIAS

Page 6: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

Desempeño Productos

Identifica los métodos para resolver ecuaciones no lineales y sistemas de ecuaciones lineales, y aplica el más adecuado en la solución de problemas.

Elaborar un mapa conceptual de los métodos. Resolver ecuaciones no lineales y sistemas de ecuaciones lineales.

Cuaderno de ejercicios. Mapa conceptual. Resumen.

UNIDAD DE COMPETENCIA III ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

Analizar la diferenciación e integración.

Derivada de primer orden y de orden superior. Método de Romberg. Método de Simpson 1/3. Método de Simpson 3/8. Método de Cuadratura Gaussiana

Capacidad de análisis. Capacidad de aprender por cuenta propia. Creatividad. Resolver ejercicios. Trabajo en equipo.

Analítica. Espíritu de superación personal. Participativa.

Perseverancia. Receptiva. Responsabilidad.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS: Exposición, seminario de investigación, lluvia de ideas y discusión dirigida.

RECURSOS REQUERIDOS Pintarrón, proyector digital, computadora y plumones.

TIEMPO DESTINADO

20 hrs.

CRITERIOS DE DESEMPEÑO I EVIDENCIAS

Desempeño Productos

Investiga los principios básicos a partir de los cuales se obtienen las fórmulas de diferenciación e integración; los métodos más comunes y emplea el mejor método en la resolución de problemas.

Elaborar un mapa conceptual de los métodos. Resolver ejercicios de derivadas e integrales.

Cuaderno de ejercicios. Mapa conceptual. Resumen. Simulación.

UNIDAD DE COMPETENCIA IV ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

Resolver ecuaciones

Método de Euler modificado. Método de

Aprender por cuenta propia. Capacidad de identificar y

Actitud emprendedora.

Receptiva. Responsabilidad.

Page 7: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

diferenciales ordinarias.

Runge-Kutta de 4to orden. Método de Milne. Método de Adams-Moulton.

resolver problemas. Creatividad. Interpretar. Trabajo en equipo.

Participativa. Perseverancia.

Tolerancia.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS: Exposición, lectura comentada, lluvia de ideas y discusión dirigida.

RECURSOS REQUERIDOS Pintarrón, proyector digital, computadora y plumones.

TIEMPO DESTINADO

20 hrs.

CRITERIOS DE DESEMPEÑO I EVIDENCIAS

Desempeño Productos

Estudia las particularidades, ventajas y desventajas de los métodos más usados para resolver ecuaciones diferenciales ordinarias y aplica el más eficiente en la solución de problemas.

Elaborar un mapa conceptual de los métodos. Resolver ejercicios de ecuaciones diferenciales ordinarias.

Cuaderno de ejercicios. Mapa conceptual. Resumen. Simulación.

XII. EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN

Examen teórico 20% Casos prácticos 20% Trabajos extraclase 30% Proyecto Integrador 30%

XIII. REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA

1. Canale, Chapra. “Métodos Numéricos para Ingenieros”. Ed. Mc. Graw Hill. 2004.

Page 8: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

2. Domínguez Nieves. “Métodos Numéricos aplicados a la Ingeniería”. Ed. CECSA. 2000. 3. Faires, Burden. “Análisis Numéricos”. Ed. Internacional Thompson. 1998. 4. Nakamura, Shoichiro. “Métodos Numéricos aplicados con software”. Ed. Prentice Hall. 1992. 5. Wheatley, Gerald. “Análisis Numérico con aplicaciones”. Ed. Prentice Hall. 2000.

Page 9: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

Programa de Estudios por Competencias

Termofluidos

I. IDENTIFICACIÓN DEL CURSO

ORGANISMO ACADÉMICO: Facultad de Ingeniería Electromecánica

Programa educativo: Ingeniería en Mecatrónica

Área de docencia: Ingeniería en Mecatrónica

Aprobación por el H. Consejo Universitario

Fecha: Agosto 2010

Programa elaborado por: Ing. José Rodríguez Bautista M.C. Francisco Zepeda González I. Q. A. Mayli Wong De La Mora

Fecha de elaboración : Diciembre 2008

Clave

Horas bajo la

conducción de un

académico (HCA)

Horas de

trabajo

indepen-

diente

Total

de horas

Créditos

Tipo de

unidad de aprendizaje

Carácter de la unidad de aprendizaje

Núcleo de formación

Modalidad

Page 10: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

(HTI)

3 3 6 6 Específica Obligatoria Sustantivo Presencial

Prerrequisitos ( Conocimientos previos): Algebra, Ecuaciones Diferenciales

Unidad de aprendizaje antecedente

Ecuaciones diferenciales

Unidad de aprendizaje consecuente

Ninguna

Programas educativos en los que se imparte: Ingeniería en Mecatrónica

II. PRESENTACIÓN

Existen muchos sistemas térmicos que involucran principios de mecánica de fluidos y termodinámica, ejemplos como planta de generación eléctrica, industria manufacturera, vehículos espaciales, motores de combustión interna, etc. La termodinámica para ingeniería es aquella parte de la ciencia que se aplica al diseño y análisis de dispositivos y sistemas para la conversión de energía. Lo más interesante de esta ciencia es que se caracteriza por unos cuantos principios básicos que pueden aplicarse a una gran diversidad de problemas en muchos campos. Mientras que la mecánica de fluidos es la rama de las ciencias de la ingeniería que trata de las fuerzas y energías que los fluidos generan en reposo y en movimiento. El estudio de la mecánica de fluidos abarca la aplicación de los principios fundamentales de la mecánica y la termodinámica, para desarrollar un entendimiento físico y las herramientas analíticas que emplean los ingenieros para diseñar y evaluar equipos y procesos donde los fluidos están presentes. Por esta razón la materia de Termofluidos abarcar principios de mecánica de fluidos y termodinámica útiles en la carrera de ingeniería mecatrónica.

III. LINEAMIENTOS DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

DOCENTE DISCENTE

Realizar el encuadre del curso.

Asistir puntualmente a las clases.

Asistir puntualmente a clases.

Contar con un mínimo del 80% de asistencia para

Page 11: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

Preparar material didáctico para las clases.

Asesorar a los alumnos cuando sea necesario.

Resolver las dudas de los alumnos.

Evaluar la unidad de aprendizaje.

Entregar resultados de las evaluaciones.

Participar en la realización de exámenes departamentales.

Entregar en tiempo y forma el resultado de evaluaciones parciales, ordinaria, extraordinaria y a título de suficiencia.

presentar examen.

Asumir una actitud participativa en las sesiones de clase.

Realizar las evaluaciones que se establezcan.

Participar activamente y entregar en tiempo y forma los trabajos extractase.

Tener sentido de responsabilidad en los trabajos extractase.

Entregar en tiempo y forma los trabajos extractase.

Tener sentido de integración y participación dentro del salón de clases.

IV. PROPÓSITO DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

Al finalizar el curso el alumno será capaz de plantear, analizar y resolver problemas físicos relacionados con las leyes de la termodinámica a sistema y equipos electromecánicos, así como la relación de las transformaciones de la energía con las propiedades de las sustancias, mostrando actitud reflexiva, responsabilidad, eficiencia y proactividad. Por otra parte, será capaz de analizar situaciones físicas relacionadas con mecánica de los fluidos, en particular hidroestática e hidrodinámica que le permitirá resolver problemas físicos, tanto teóricos como experimentales relacionados principalmente con condiciones de estabilidad de cuerpos parcial o totalmente sumergidos en fluidos (equilibrio estable, inestable e indiferente), y con leyes de conservación de energía para flujos ideales y reales.

V. COMPETENCIAS GENÉRICAS

Page 12: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

1. Participar en prácticas relacionadas con el modelado de sistemas. 2. Reconocer la actividad física como un medio para su desarrollo físico, mental y social. 3. Expresar ideas y conceptos mediante representaciones matemáticas o gráficas. 4. Identificar las ideas clave en un texto o discurso oral e inferir conclusiones a partir de ellas. 5. Manejar las tecnologías de la información y la comunicación para obtener información y expresar ideas. 6. Ordenar información de acuerdo a categorías, jerarquías y relaciones. 7. Definir metas y dar seguimiento a sus procesos de construcción de conocimiento. 8. Articular saberes de diversos campos y establecer relaciones entre ellos y su vida cotidiana. 9. Proponer maneras de solucionar un problema o desarrollar un proyecto en equipo, definiendo un curso de acción

con pasos específicos. 10. Aportar puntos de vista con apertura y considerar los de otras personas de manera reflexiva.

VI. ÁMBITOS DE DESEMPEÑO PROFESIONAL

En la industria y en el sector productivo.

VII. ESCENARIOS DE APRENDIZAJE

Aula, centro de cómputo, laboratorios de termofluidos y taller de mecánica.

VIII. NATURALEZA DE LA COMPETENCIA (Inicial, entrenamiento, complejidad creciente, ámbito diferenciado)

Page 13: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

Entrenamiento y complejidad creciente.

IX. ESTRUCTURA DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

1. Identificar las diversas propiedades de los termofluidos. 2. Analizar el principio de conservación de masa y energía. 3. Analizar el segundo principio de conservación de la energía. 4. Aplicar el principio de la cantidad de movimiento. 5. Analizar las variables presentes en problemas de mecánica de fluidos y sus similitudes.

Page 14: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

X. SECUENCIA DIDÁCTICA

1

2

3

5

4

Page 15: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

XI. DESARROLLO DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

UNIDAD DE COMPETENCIA I ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

Identificar las diversas propiedades de los termofluidos.

Propiedades de los fluidos, estados y procesos. Modelado de sistemas y procesos. Presión y estática de los fluidos.

Análisis. Capacidad de aprender por cuenta propia. Creatividad. Interpretar. Trabajo en equipo.

Analítica. Participativa. Perseverancia.

Receptiva. Responsabilidad. Tolerancia.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS: Exposición, lectura comentada, lluvia de ideas y discusión dirigida.

RECURSOS REQUERIDOS Pintarrón, proyector digital, computadora y plumones.

TIEMPO DESTINADO

20 hrs.

CRITERIOS DE DESEMPEÑO I EVIDENCIAS

Desempeño Productos

Participación en clase. Resolución de problemas en clase. Tareas.

Elaborar un diario de doble entrada de las propiedades de los fluidos. Resolución de problemas de propiedades termo fluidas. Resolución de problemas de presión estática.

Construir un indicador de presión. Determinar diferentes propiedades termodinámicas. Resumen de los temas abordados

Page 16: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

UNIDAD DE COMPETENCIA II ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

Analizar el principio de conservación de masa y energía.

Conservación de la masa, (La ecuación de continuidad). Segunda ley de newton, (Ecuaciones de la cantidad de movimiento lineal y de momento de la cantidad de movimiento). Primera ley de la termodinámica, (Ecuación de la energía).

Análisis. Capacidad de análisis. Capacidad de aprender por cuenta propia. Creatividad. Interpretar. Trabajo en equipo.

Analítica. Participativa. Perseverancia.

Receptiva. Responsabilidad. Tolerancia.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS: Presentación de clase, lectura comentada, lluvia de ideas y discusión dirigida.

RECURSOS REQUERIDOS Pintarrón, proyector digital, computadora, plumones y equipos de laboratorio.

TIEMPO DESTINADO

20 hrs.

CRITERIOS DE DESEMPEÑO I EVIDENCIAS

Desempeño Productos

Participación en clase. Resolución de problemas de sobre los temas. Grupos de debate. Tareas.

Elaboración de mapas conceptuales de acuerdo a la temática. Resolver problemas. Prácticas de laboratorio.

Entrega de prácticas de laboratorio. Resumen de los temas abordados. Portafolio de evidencias.

Page 17: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

UNIDAD DE COMPETENCIA III ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

Analizar el segundo principio de conservación de la energía.

Segunda ley de la termodinámica. Procesos reversibles e irreversible. Ciclos reversibles.

Análisis. Capacidad de análisis. Capacidad de aprender por cuenta propia. Creatividad. Interpretar. Trabajo en equipo.

Analítica. Participativa. Perseverancia.

Receptiva. Responsabilidad. Tolerancia.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS: Presentación de clase, lectura comentada, lluvia de ideas y discusión dirigida.

RECURSOS REQUERIDOS Pintarrón, proyector digital, computadora y plumones.

TIEMPO DESTINADO

20 hrs.

CRITERIOS DE DESEMPEÑO I EVIDENCIAS

Desempeño Productos

Participación en clase. Presentación en clase. Resolución de problemas. Tareas.

Elaborar un diario de doble entrada. Prácticas de laboratorio. Resolución de problemas.

Entrega de prácticas. Resumen de los temas abordados. Portafolio de evidencias.

Page 18: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

UNIDAD DE COMPETENCIA IV

ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

Aplicar el principio de la cantidad de movimiento.

Cinemática de un elemento de fluido. Conservaron de masa. Conservación de la cantidad de movimiento lineal. Flujo no viscoso.

Análisis. Capacidad de aprender por cuenta propia. Capacidad de identificar y resolver problemas. Creatividad. Interpretar. Trabajo en equipo.

Analítica. Actitud emprendedora. Participativa. Perseverancia.

Receptiva. Responsabilidad. Tolerancia.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS: Presentación de clase, lectura comentada, lluvia de ideas y discusión dirigida.

RECURSOS REQUERIDOS Pintarrón, proyector digital, computadora y plumones.

TIEMPO DESTINADO

21 hrs.

CRITERIOS DE DESEMPEÑO I EVIDENCIAS

Desempeño Productos

Participación en clase. Presentación en clase. Resolución de problemas. Tareas.

Resolución de problemas de acuerdo a la temática. Prácticas de laboratorio.

Entrega de prácticas. Resumen. Portafolio de evidencias.

Page 19: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

UNIDAD DE COMPETENCIA V ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

Analizar las variables presentes en problemas de mecánica de fluidos y sus similitudes.

Análisis dimensional. Teorema Pi de Buckingham. Determinación de los términos Pi. Grupos adimensionales comunes. Correlación de datos experimentales. Modelado y similitud.

Análisis. Capacidad de aprender por cuenta propia. Capacidad de identificar y resolver problemas. Creatividad. Interpretar. Trabajo en equipo.

Analítica. Actitud emprendedora. Participativa. Perseverancia.

Receptiva. Responsabilidad. Tolerancia.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS: Exposición, lectura comentada, lluvia de ideas y discusión dirigida.

RECURSOS REQUERIDOS Pintarrón, proyector digital, computadora y plumones.

TIEMPO DESTINADO

21 hrs.

CRITERIOS DE DESEMPEÑO I EVIDENCIAS

Desempeño Productos

Participación en clase. Grupos de debate. Resolución de problemas. Tareas.

Elaboración de mapas conceptuales de acuerdo a la temática. Resolución de problemas. Prácticas de laboratorio.

Entrega de prácticas. Resumen. Portafolio de evidencias.

Page 20: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

XII. EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN Examen teórico 20% Casos prácticos 20% Trabajos extraclase 10% Portafolio de evidencia 10% Proyecto integrador 40%

XIII. REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA

1.- Moran, Michael J; Shapiro N., Howard. “Fundamentos de termodinámica técnica”. Editorial Reverte. 2.- Jones, J.B.; Dugan, R.E. “Ingeniería Termodinámica”.Editorial Prentice Hall. 3.- Moran, Michael J; Shapiro N., Howard; Munson, Bruce R., Dewitt, David P. “Introduction to thermal Systems

Engineering”. Editorial John Wiley & Sons, Inc. 4.- Cengel, Yunus A.; Cimbala, John M. “Mecánica de fluidos Fundamentos y Aplicaciones”. Editorial Mc graw Hill. 5.- Munson, Bruce R.; Young, Donald F.; Okiishi, Theodire H. “Fundamentos de Mecánica de fluidos”. Editorial Limusa

- John Wiley & Sons, Inc.

Page 21: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

Matemáticas IV

I. IDENTIFICACIÓN DEL CURSO

ORGANISMO ACADÉMICO: Facultad de Ingeniería Electromecánica

Programa educativo: Ingeniería en Mecatrónica Área de docencia: Ciencias Básicas

Aprobación por el H. Consejo

Universitario

Fecha: Agosto

2010

Programa elaborado por: M.C. Marco Antonio Pérez González Dr. Ramón O. Jiménez Betancourt Dr. Jorge Gudiño Lau

Fecha de elaboración :

Noviembre 2008

Clave

Horas bajo la

conducción de un

académico (HCA)

Horas de

trabajo

indepen-

diente

(HTI)

Total

de

horas

Créditos

Tipo de

unidad de

aprendizaje

Carácter de

la unidad de

aprendizaje

Núcleo de

formación Modalidad

Page 22: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

4 3 7 7 Básica Obligatoria Básico Presencial

Prerrequisitos

(Conocimientos previos):

Calculo de una y varias variables, álgebra lineal.

Unidad de aprendizaje

antecedente

Matemáticas II, Matemáticas

III

Unidad de aprendizaje

consecuente

Teoría de control

Programas educativos en los que se imparte: Ingeniería en Mecatrónica.

II. PRESENTACIÓN

El modelado formal de los fenómenos físicos debe incluir relaciones de cambio de diferentes parámetros respecto al

tiempo, o respecto a dos o más cantidades. Estas razones de cambio se expresan como ecuaciones que contienen

derivadas e integrales.

La solución de tales problemas es de importancia no sólo en el área de las ingenierías sino de la vida misma, por lo que

la solución de ecuaciones diferenciales y de sistemas de ecuaciones diferenciales es crítica para la comprensión y

posterior pronóstico y control de tales fenómenos.

III. LINEAMIENTOS DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

DOCENTE DISCENTE

Realizar una evaluación diagnostica.

Preparar material didáctico para las clases.

Asesorar a los alumnos.

Evaluar la unidad de aprendizaje.

Organizar trabajos en equipo.

Realizar una realimentación sobre los temas.

Asistir puntualmente a clases.

Contar con el 80% de asistencia para presentar examen.

Asumir una actitud participativa en las sesiones de clase.

Participar activamente.

Page 23: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

Entregar en tiempo y forma los trabajos extraclase.

Integrar y resguardar el portafolio de evidencias.

IV. PROPÓSITO DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

Al término del curso el alumno será capaz de resolver problemas modelados con sistemas de ecuaciones diferenciales,

utilizando los diferentes métodos analíticos y numéricos para tal efecto. Será capaz de resolver ecuaciones diferenciales

lineales de grado “n”, así como ecuaciones diferenciales parciales.

V. COMPETENCIAS GENÉRICAS

1. Proponer maneras de solucionar un problema o desarrollar un proyecto en equipo, definiendo un curso de acción con pasos específicos. 2. Seguir instrucciones y procedimientos de manera reflexiva, comprendiendo como cada uno de sus pasos contribuyen al alcance de un objetivo. 3. Articular saberes de diversos campos y establecer relaciones entre ellos y su vida cotidiana. 4. Construir hipótesis, diseñar y aplicar modelos para probar su validez. 5. Sintetizar evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir conclusiones y formular nuevas preguntas. 6. Aportar puntos de vista con apertura y considerar los de otras personas de manera reflexiva. 7. Proponer maneras de solucionar un problema o desarrollar un proyecto en equipo, definiendo un curso de acción con pasos específicos.

Page 24: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

VI. ÁMBITOS DE DESEMPEÑO PROFESIONAL

En empresas dedicadas a la computación, automatización y transformación.

VII. ESCENARIOS DE APRENDIZAJE

Aula, centro de computo y laboratorios.

VIII. NATURALEZA DE LA COMPETENCIA

(Inicial, entrenamiento, complejidad creciente, ámbito diferenciado)

Inicial.

IX. ESTRUCTURA DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

1. Identificar, resolver e interpretar las diferentes formas de las E.D. (Ecuaciones Diferenciales) ordinarias de primer orden y sus soluciones generales, particulares y singulares. Así como su aplicación en problemas típicos de su campo profesional.

2. Identificar, resolver e interpretar las E.D. lineales de orden superior y sus soluciones generales y particulares. Así como su aplicación en problemas típicos de su campo profesional.

3. Reconocer la Transformada de Laplace como una herramienta útil en la solución de ecuaciones y sistemas de E.D., así como en las diferentes aplicaciones en el campo profesional

4. Aplicar los conocimientos en la solución de problemas de aplicación que involucren sistemas EDA (Ecuaciones diferenciales y algebraicas)

5. Identificar, resolver e interpretar Ecuaciones Diferenciales Parciales. Así como su aplicación en problemas típicos de su campo profesional.

Page 25: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

X. SECUENCIA DIDÁCTICA

XI. DESARROLLO DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

UNIDAD DE COMPETENCIA I ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

Identificar, resolver e interpretar

las diferentes formas de las E.D.

ordinarias de primer orden y sus

soluciones generales, particulares

y singulares. Así como su

aplicación en problemas típicos

de su campo profesional.

Introducción. Definición de una ecuación diferencial. Familia de curvas. Solución de una ecuación diferencial. Problemas de valor inicial. Ecuaciones de 1er orden.

Clasificar una ED por su tipo, orden y linealidad. Identificar la solución de una ED como una familia de

Receptiva. Analítica. Participativa.

Compañerismo. Responsabilidad

1

2

4 3 5

Page 26: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

Introducción. Ecuaciones de variables separables. Ecuaciones homogéneas. Ecuaciones diferenciales exactas. Ecuaciones diferenciales lineales. Ecuaciones de Bernoulli. Trayectorias ortogonales. Modelado con ecuaciones diferenciales lineales de primer orden.

curvas. Solución de ED de primer orden. Solución de problemas de modelado con ED de primer orden. Uso de software matemático para la gráfica de funciones.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS:

Exposición. Trabajo en equipo.

RECURSOS REQUERIDOS

Pizarrón, computadora y cañón.

TIEMPO DESTINADO

15 hrs.

CRITERIOS DE DESEMPEÑO I EVIDENCIAS

Desempeño Productos

Domina los conceptos básicos.

Participación en clase. Entrega de tareas y trabajos. Examen de conocimientos.

Solución de problemas. Elaboración de graficas. Trabajo de investigación parte del proyecto final.

Page 27: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

UNIDAD DE COMPETENCIA II ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

Identificar, resolver e interpretar

las E.D. lineales de orden superior

y sus soluciones generales y

particulares. Así como su

aplicación en problemas típicos

de su campo profesional.

Ecuaciones diferenciales de orden n. Introducción. Problemas de valor en la frontera. Método de reducción de orden. Ecuaciones diferenciales lineales de orden n con coeficientes constantes. Ecuaciones homogéneas y no homogéneas. Método de coeficientes indeterminados. Método de variación de parámetros. Ecuaciones no lineales de orden superior. Modelado con ecuaciones

Usar adecuadamente el teorema de superposición. Obtener las soluciones complementaria y particular de EDLH y EDLNH. Resolver problemas de modelado con EDLH y EDLNH. Uso de software matemático para la visualización de soluciones analíticas.

Receptiva. Analítica. Participativa.

Compañerismo. Responsabilidad

Page 28: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

diferenciales de orden superior.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS:

Exposición. Trabajo en equipo.

RECURSOS REQUERIDOS

Pizarrón, computadora y cañón.

TIEMPO DESTINADO

18 hrs.

CRITERIOS DE DESEMPEÑO I EVIDENCIAS

Desempeño Productos

Dominio de los conceptos. Solución de problemas de aplicación. Planteamiento de problemas de análisis y síntesis.

Participación en clase. Entrega de tareas y trabajos. Examen de conocimientos.

Solución de problemas. Elaboración de gráficas. Trabajo de investigación parta el proyecto final.

UNIDAD DE COMPETENCIA III ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

Reconocer la Transformada de

Laplace como una herramienta

útil en la solución de ecuaciones y

sistemas de E.D., así como en las

diferentes aplicaciones en el

campo profesional.

Transformada de Laplace. Definición de la transformada de Laplace. La transformada de funciones elementales. Transformada de derivadas. Derivadas de

Usar la Transformada de

Laplace en la solución de

Receptiva. Analítica. Participativa.

Compañerismo. Responsabilidad

Page 29: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

transformadas. Definición de transformada inversa. Solución de problemas de valores en la frontera. Solución de sistemas de ecuaciones diferenciales lineales por el método de la transformada de Laplace.

ecuaciones y sistemas de

E.D.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS:

Exposición. Trabajo en equipo.

RECURSOS REQUERIDOS

Pizarrón, computadora y cañón.

TIEMPO DESTINADO

22 hrs.

CRITERIOS DE DESEMPEÑO I EVIDENCIAS

Desempeño Productos

Dominio de los conceptos. Solución de problemas de aplicación. Planteamiento de problemas de análisis y síntesis.

Participación en clase. Entrega de tareas y trabajos. Examen de conocimientos.

Solución de problemas. Elaboración de gráficas. Elaboración de mini proyecto tributario al proyecto integrador del semestre.

Page 30: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

UNIDAD DE COMPETENCIA IV ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

Aplicar los conocimientos en la

solución de problemas de

aplicación que involucren

sistemas EDA (Ecuaciones

Diferenciales y Algebraicas).

Sistemas de Ecuaciones Diferenciales- Algebraicas. Definición. Métodos analíticos. Métodos numéricos.

Resolver problemas de

aplicación.

Receptiva. Analítica. Participativa.

Compañerismo. Responsabilidad

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS:

Exposición. Trabajo en equipo.

RECURSOS REQUERIDOS

Pizarrón, computadora y cañón.

TIEMPO DESTINADO

15 hrs.

CRITERIOS DE DESEMPEÑO I EVIDENCIAS

Desempeño Productos

Dominio de los conceptos. Solución de problemas de aplicación. Planteamiento de problemas de análisis y síntesis.

Participación en clase. Entrega de tareas y trabajos. Examen de conocimientos.

Solución de problemas. Elaboración de gráficas. Trabajo de investigación parta el proyecto final.

Page 31: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

UNIDAD DE COMPETENCIA V ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

Identificar, resolver e interpretar

Ecuaciones Diferenciales

Parciales. Así como su aplicación

en problemas típicos de su campo

profesional.

Ecuaciones diferenciales parciales. Introducción. Método de separación de variables. Modelado con EDP.

Resolver problemas de

aplicación.

Receptiva. Analítica. Participativa.

Compañerismo. Responsabilidad

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS:

Exposición. Trabajo en equipo.

RECURSOS REQUERIDOS

Pizarrón, computadora y cañón.

TIEMPO DESTINADO

20 hrs.

CRITERIOS DE DESEMPEÑO I EVIDENCIAS

Desempeño Productos

Dominio de los conceptos. Solución de problemas de aplicación. Planteamiento de problemas de análisis y síntesis.

Participación en clase. Entrega de tareas y trabajos. Examen de conocimientos.

Solución de problemas. Elaboración de graficas. Elaboración de mini proyecto tributario al proyecto integrador del semestre.

Page 32: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

XII. EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN

Examen teórico 20% Portafolio de evidencias 20% Proyecto integrador 25% Trabajos extra clase 25% Participación 10%

XIII. REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA

1. Zill, D. G. Ecuaciones Diferenciales con problemas de modelado. Thomson International 8va Ed. 2007. 2. Zill, D. G., Cullen, M. R. Ecuaciones Diferenciales con problemas de valores en la frontera. Thomson

International 6ta Ed. 2002. Boyce, W. E., DiPrima, R. C. Elementary Differential Equations and Boundary Value Problems. Wiley 8va Ed.

Page 33: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

Programa de Estudios por Competencias

Electrónica digital

I. IDENTIFICACIÓN DEL CURSO

ORGANISMO ACADÉMICO: Facultad de Ingeniería Electromecánica

Programa educativo: Ingeniería en Mecatrónica

Área de docencia: Ingeniería en Mecatrónica

Aprobación por el H. Consejo Universitario

Fecha: Agosto 2010

Programa elaborado por: Ing. Roberto Flores Benitez M.I. Saida Miriam Charre Ibarra

Fecha de elaboración : Febrero 2009

Clave

Horas bajo la

conducción de

un académico

(HCA)

Horas de

trabajo

indepen-

diente

(HTI)

Total

de

horas

Créditos

Tipo de

unidad de aprendizaje

Carácter de

la unidad de

aprendizaje

Núcleo de formación

Modalidad

Page 34: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

3 3 6 6 Especifica Obligatoria Sustantivo Presencial

Prerrequisitos ( Conocimientos previos): Física básica, Electricidad y magnetismo, Metrología, Circuitos

eléctricos.

Unidad de aprendizaje antecedente:

Electrónica analógica

Unidad de aprendizaje consecuente:

Electrónica de potencia y Microcontroladores.

Programas educativos en los que se imparte: Ingeniería en Mecatrónica

II. PRESENTACIÓN

Se presenta la aritmética en bases distintas a la decimal, las conversiones entre bases y el álgebra booleana. Se recogen

los distintos sistemas de numeración y tipos de códigos binarios y las operaciones lógicas en esta base. Una vez

comprendida la lógica digital se puede enfrentar al estudiante con los circuitos secuenciales y combinatorios propios de

los sistemas digitales de pequeña, media y larga escala de integración. Se introduce el modelado y verificación de

circuitos integrados mediante Lenguajes de Descripción Hardware (LDH). El egresado entenderá el funcionamiento

interno de los circuitos integrados al conocer la lógica booleana y será capaz de construir cualquier tipo de circuitos

digitales de propósito específico mediante el uso de circuitos integrados SSI, MSI y LSI combinatorios, secuénciales y

programables.

La estructura planteada consta de siete unidades de competencia. La primera estudia los sistemas de numeración, y

códigos junto con el álgebra Booleana. La segunda abarca lo relativo a la minimización de funciones. La tercera da un

repaso por la historia y evolución de los sistemas digitales. A continuación se presentan las familias lógicas que se usan

comúnmente. Es en la quinta unidad de competencia cuando se dan a conocer los primeros circuitos digitales de

tecnologías SSI, MSI y LSI. La sexta unidad habilita al alumno en el análisis y diseño de máquinas secuénciales

construidas a partir de flip-flops junto con sus diagramas de estado. Finalmente, en la última unidad de competencia se

Page 35: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

analizan algunos dispositivos de propósito específico.

Se recomienda que el alumno practique en Protoboard en el laboratorio así como frente a un simulador (ej. Pspice,

OrCAD).

Se recomienda establecer un horario de tutorías de al menos 2 horas semanales donde el alumno pueda consultar al

tutor sus dudas.

La evaluación debe considerar tanto la parte teórica como la práctica, y se marcan como conocimientos mínimos indispensables los siguientes: sistemas de numeración y álgebra Booleana, diseño de circuitos combinacionales y diseño de circuitos secuénciales a partir de diagramas de estado; entendiéndose como mínimos indispensables aquellos que son condición para poder aprobar la asignatura. Aún cuando el alumno superase por puntuación el límite de aprobado no se concederá el mismo si no demuestra pericia en los tópicos marcados como mínimos indispensables.

III. LINEAMIENTOS DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

DOCENTE DISCENTE

Realizar una evaluación diagnóstica.

Preparar material didáctico para las clases.

Asesorar a los alumnos.

Evaluar la unidad de aprendizaje.

Organizar trabajos en equipo.

Realizar una realimentación sobre los temas.

Asistir puntualmente a clases.

Contar con el 80% de asistencia para presentar examen.

Asumir una actitud participativa en las sesiones de clase.

Participar activamente.

Entregar en tiempo y forma los trabajos extraclase.

Integrar y resguardar el portafolio de evidencias.

Page 36: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

IV. PROPÓSITO DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

Iniciar al estudiante en los distintos sistemas de numeración y álgebra Booleana, y capacitarlo para construir cualquier

sistema de primer orden (propósito específico) combinatorio o secuencial para el análisis, diseño, desarrollo y

construcción de hardware y sistemas de adquisición y distribución de señales.

Page 37: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

V. COMPETENCIAS GENÉRICAS

1. Administrar los recursos disponibles teniendo en cuenta las restricciones para el logro de sus metas. 2. Expresar ideas y conceptos mediante representaciones lingüísticas, matemáticas o gráficas 3. Manejar las tecnologías de la información y la comunicación para obtener información y expresar ideas. 4. Seguir instrucciones y procedimientos de manera reflexiva, comprendiendo como cada uno de sus pasos contribuye al alcance de un objetivo. 5. Construir hipótesis, diseñar y aplicar modelos para probar su validez. 6. Utilizar las tecnologías de la información y comunicación para procesar e interpretar información. 7. Definir metas y dar seguimiento a sus procesos de construcción de conocimiento. 8. Proponer maneras de solucionar un problema o desarrollar un proyecto en equipo, definiendo un curso de acción con pasos específicos. 9. Aportar puntos de vista con apertura y considerar los de otras personas de manera reflexiva. 10. Asumir una actitud constructiva, congruente con los conocimientos y habilidades con los que cuenta dentro de distintos equipos de trabajo.

VI. ÁMBITOS DE DESEMPEÑO PROFESIONAL

Analista y diseñador de microprocesadores, equipos de cómputo y sistemas de adquisición y distribución de señales. Investigación de nuevas soluciones hardware. Docencia a cualquier nivel de aprendizaje escolarizado. Control de sistemas en procesos industriales por ordenador.

VII. ESCENARIOS DE APRENDIZAJE

Aula, laboratorio de computadores (PSpice, OrCAD, VHDL, software educativo) y laboratorio de electrónica.

Page 38: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

VIII. NATURALEZA DE LA COMPETENCIA (Inicial, entrenamiento, complejidad creciente, ámbito diferenciado)

Entrenamiento y complejidad creciente.

IX. ESTRUCTURA DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

1. Realizar cálculos en distintos sistemas de numeración y llevar a cabo operaciones aritméticas en el álgebra Booleana.

2. Optimizar funciones mediante la minimización. 3. Conocer la historia y evolución de los sistemas digitales. 4. Tener conciencia de las características de las familias lógicas comerciales para la correcta elección de las mismas. 5. Diseñar y analizar circuitos combinatorios con tecnologías de pequeña, media y alta escala de integración (SSI,

MSI y LSI). 6. Diseñar y analizar máquinas secuénciales mediante el uso de flip-flops y diagramas de estado. 7. Completar el diseño de circuitos de propósito específico, mediante el uso de dispositivos de propósito especial.

X. SECUENCIA DIDÁCTICA

1

3 2

4 5 6

7

Page 39: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

XI. DESARROLLO DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

UNIDAD DE COMPETENCIA I ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

Realizar cálculos en distintos

sistemas de numeración y llevar a

cabo operaciones aritméticas en

el álgebra Booleana.

Sistemas de

numeración.

Representación de

números: binario,

octal, hexadecimal,

decimal, BCDs,

complemento a 1,

CRC y Hamming.

Conversión.

Operaciones

aritméticas de punto

fijo y punto flotante.

Errores en las

diferentes

representaciones.

Álgebra booleana:

definiciones y

teoremas básicos.

Conocer y ser capaz de operar en distintos sistemas de numeración. Reconocer el álgebra booleana como el álgebra básica de los sistemas digitales. Motivar el razonamiento lógico para la resolución de problemas.

Cumplir con las actividades asignadas. Desarrollar la capacidad analítica ante nuevos problemas. Respetar al docente y a los compañeros mediante un comportamiento socialmente aceptable.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS:

Resolución de problemas y

presentaciones acompañadas de apuntes

RECURSOS REQUERIDOS

Libros de texto, apuntes del docente,

pizarra, proyector (de cañón o

TIEMPO DESTINADO

14 horas.

Page 40: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

preparados por el profesor. transparencias) y software educativo.

CRITERIOS DE DESEMPEÑO I EVIDENCIAS

Desempeño Productos

Conversión entre diferentes sistemas

numéricos.

Resolución de ejercicios. Ejercicios resueltos.

Aplicación de teoremas del álgebra

Booleana.

Resolución de ejercicio con álgebra

Booleana.

Ejercicios resueltos.

UNIDAD DE COMPETENCIA II ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

Optimizar funciones mediante la

minimización.

Funciones lógicas. Simplificación de funciones lógicas. Mintérminos y maxtérminos. Mapas de Karnaugh. Método tabular. Método de Quine-McKlusky. Implementación de funciones con puertas NAND y NOR.

Minimizar funciones lógicas. Convertir funciones lógicas a funciones con puertas NAND y NOR. Motivar el razonamiento lógico para la resolución de problemas.

Cumplir con las actividades asignadas. Desarrollar la capacidad analítica ante nuevos problemas.

Responsabilidad. Respeto. Compañerismo.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS:

Resolución de problemas y

presentaciones acompañadas de apuntes

RECURSOS REQUERIDOS

Libros de texto, apuntes del docente,

pizarra, proyector (de cañón o

TIEMPO DESTINADO

14 horas.

Page 41: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

preparados por el profesor. transparencias) y software educativo.

CRITERIOS DE DESEMPEÑO I EVIDENCIAS

Desempeño Productos

Minimización de funciones lógicas . Resolución de ejercicios e

implementación física.

Circuito lógico.

UNIDAD DE COMPETENCIA III ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

Conocer la historia y evolución de

los sistemas digitales.

Historia y evolución. Paso de sistemas analógicos a digitales. Aumento de la escala de integración. Válvula de vacío. Aparición del transistor. Memorias de ferrita. Tarjetas perforadas. Generaciones. Algunas máquinas históricas: ENIAC, IBM360. Bugs. Lenguaje máquina, lenguaje ensamblador, primeros lenguajes de programación

Tener noción del paso de los sistemas analógicos al digital. Conocer la evolución de los sistemas digitales a varios niveles. Conocer ciertos hitos históricos en la historia de la informática.

Cumplir con las actividades asignadas. Desarrollar la capacidad analítica ante nuevos problemas.

Responsabilidad. Respeto. Compañerismo.

Page 42: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

(FORTRAN, COBOL, BASIC), procesamiento por lotes. Microordenadores, ordenadores, estaciones de trabajo superordenadores y main-frames.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS:

Presentaciones acompañadas de apuntes

preparados por el profesor.

RECURSOS REQUERIDOS

Libros de texto, apuntes del docente,

pizarra, proyector (de cañón o

transparencias), algunos elementos

históricos (válvulas de vacío, memoria de

ferrita, o tarjetas perforadas) y software

educativo.

TIEMPO DESTINADO

14 horas.

CRITERIOS DE DESEMPEÑO I EVIDENCIAS

Desempeño Productos

Reconoce la evolución de los sistemas

digitales.

Elaboración de un mapa mental. Mapa mental.

UNIDAD DE COMPETENCIA IV ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

Tener conciencia de las

características de las familias

Principios y fases de la

integración. Circuitos

Diferenciar las

especificaciones técnicas

Cumplir con las actividades

Responsabilidad.

Page 43: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

lógicas comerciales para la

correcta elección de las mismas.

integrados de pequeña

mediana y gran escala

de integración.

Familias lógicas. RTL.

DTL. TTL ECL, CMOS.

Circuitos estáticos y

dinámicos.

Rendimiento.

de las familias lógicas. asignadas. Desarrollar la capacidad analítica ante nuevos problemas.

Respeto. Compañerismo.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS:

Presentaciones acompañadas de apuntes

preparados por el profesor.

RECURSOS REQUERIDOS

Manuales, libros de texto, apuntes del

docente, pizarra, proyector (de cañón o

transparencias) y software educativo.

TIEMPO DESTINADO

14 horas.

CRITERIOS DE DESEMPEÑO I EVIDENCIAS

Desempeño Productos

Identificación de familias lógicas. Elaboración de un resumen. Resumen.

UNIDAD DE COMPETENCIA V ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

Diseñar y analizar circuitos Puertas lógicas AND, Diseñar nuevas soluciones Cumplir con las

Page 44: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

combinatorios con tecnologías de

pequeña, media y alta escala de

integración (SSI, MSI y LSI).

OR, NOT, NAND,

NOR, XOR y XNOR.

Diseño de circuitos

combinacionales en

MSI. Sumadores.

Decodificadores.

Multiplexores/

Demultiplexores. BCD

7 Segmentos.

Convertidores de

códigos. Simulación de

funciones MSI con

PLAs. Unidad

Aritmético-Lógica

(ALU). Diseño de

circuitos

combinacionales en

LSI. Lenguajes de

Descripción Hardware

(LDH).

a problemas de carácter específico con circuitos combinatorios. Representar, modelar y verificar circuitos integrados con LDHs. Motivar el razonamiento lógico para la resolución de problemas.

actividades asignadas. Desarrollar la capacidad analítica ante nuevos problemas.

Responsabilidad. Respeto. Compañerismo.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS:

Presentaciones acompañadas de apuntes

preparados por el profesor. Resolución de

circuitos básicos con simuladores.

Implementación en laboratorio de

RECURSOS REQUERIDOS

Libros de texto, apuntes del docente,

pizarra, proyector (de cañón o

transparencias), laboratorio de

ordenadores con software de simulación

de circuitos (PSpice, OrCAD, VHDL),

TIEMPO DESTINADO

14 horas.

Page 45: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

electrónica.

laboratorio de electrónica y software

educativo.

CRITERIOS DE DESEMPEÑO I EVIDENCIAS

Desempeño Productos

Resolución de problemas. Análisis y diseño de circuitos

combinacionales.

Diagrama de circuito lógico.

Práctica de laboratorio.

Simulación de circuitos combinacionales

con software de simulación e

implementación práctica en el laboratorio

de electrónica.

Memoria de la práctica.

Circuito lógico.

UNIDAD DE COMPETENCIA VI ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

Diseñar y analizar máquinas

secuénciales mediante el uso de

flip-flops y diagramas de estado.

Circuitos secuénciales.

Flip-flops: Astables,

monoestables y

biestables, RS, D, T,

JK, maestro-esclavo.

Conversión entre flip-

flops. Circuitos básicos

Diseñar nuevas soluciones a problemas de carácter específico con circuitos secuénciales síncronos y asíncronos. Representar, modelar y verificar circuitos integrados con LDHs.

Cumplir con las actividades asignadas. Desarrollar la capacidad analítica ante nuevos problemas.

Responsabilidad. Respeto. Compañerismo.

Page 46: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

con Flip-flops.

Diagramas de estado.

Máquina secuencial

Mealy y Moore. Tablas

de asignación. Diseño

de contadores

integrados síncronos y

asíncronos. Diseño de

contadores integrados

y de registros.

Circuitos secuénciales

sincronizados.

Circuitos asíncronos.

Retrasos de señales.

Reloj. Representación

de circuitos

combinacionales con

un LDH.

Motivar el razonamiento lógico para la resolución de problemas.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS:

Presentaciones acompañadas de apuntes

preparados por el profesor. Resolución de

circuitos básicos con simuladores.

Implementación en laboratorio eléctrico.

RECURSOS REQUERIDOS

Libros de texto, apuntes del docente,

pizarra, proyector (de cañón o

transparencias), laboratorio de

ordenadores con software de simulación

de circuitos (PSpice, OrCAD, VHDL),

laboratorio de electrónica y software

TIEMPO DESTINADO

14 horas.

Page 47: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

educativo.

CRITERIOS DE DESEMPEÑO I EVIDENCIAS

Desempeño Productos

Resolución de problemas. Análisis y diseño de circuitos

secuénciales.

Diagrama de circuito lógico.

Práctica de laboratorio.

Simulación de circuitos secuénciales con

software de simulación e implementación

práctica en el laboratorio de electrónica.

Memoria de la práctica.

Circuito lógico.

UNIDAD DE COMPETENCIA VII ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

Completar el diseño de circuitos

de propósito específica mediante

el uso de dispositivos de propósito

especial

Dispositivos de propósito especial. Arrays lógicos programables (PLA) Dispositivos lógicos programables (PLD). Representar, modelar y verificar circuitos integrados con LDHs. Convertidores A/D y D/A.

Ser capaz de construir cualquier solución digital de propósito específico, y que ésta sea óptima según criterios (coste, velocidad, etc). Representar, modelar y verificar circuitos integrados con LDHs. Motivar el razonamiento lógico para la resolución de problemas.

Cumplir con las actividades asignadas. Desarrollar la capacidad analítica ante nuevos problemas.

Responsabilidad. Respeto. Compañerismo.

Page 48: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS:

Presentaciones acompañadas de apuntes

preparados por el profesor. Resolución de

circuitos básicos con simuladores.

Implementación en laboratorio eléctrico.

RECURSOS REQUERIDOS

Libros de texto, apuntes del docente,

pizarra, proyector (de cañón o

transparencias), laboratorio de

ordenadores con software de simulación

de circuitos (PSpice, OrCAD, VHDL),

laboratorio de electrónica y software

educativo.

TIEMPO DESTINADO

18 horas.

CRITERIOS DE DESEMPEÑO I EVIDENCIAS

Desempeño Productos

Resolución de problemas.

Análisis y diseño de circuitos de propósito

específico.

Diagrama de circuito de aplicación

especifica.

Práctica de laboratorio.

Simulación de circuitos de propósito

específico con software de simulación e

implementación práctica en el laboratorio

de electrónica.

Memoria de la práctica.

Circuito lógico.

Page 49: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

XII. EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN

Examen teórico 10% Portafolio de evidencias 15% Casos de aplicación 20% Proyecto integrador 40% Trabajos extraclase 10% Participación 05%

XIII. REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA

1. Mandado, Enrique. “Sistemas electrónicos digitales”. 7ª Edición Ed. Marcombo. 1992. Barcelona ISBN 8426711707.

2. Morris, M. Mano. “Diseño digital”. Ed. Prentice Hall. 2003. México ISBN 9702604389. 3. Tocci, Ronald J; Widmer, Noel S. “Sistemas digitales, principios y aplicaciones”. Ed. Pearson Educación de

México. 2003. México. 8ª Edición ISBN 9702602971. 4. Hill, Frederick J.; Peterson, Gerald R. “Introduction to switching theory and logical design”. Ed. John Wiley &

sons (1981) New York 3a Edición ISBN 0471042730. 5. Téllez, G.R. “Notas para el curso de circuitos lógicos”. Vol. 1 Impresos Instituto Politécnico Nacional (1990)

México. 6. García Guerra, Hugo .“Diseño computacional de circuitos lógicos”. Instituto tecnológico de la ciudad de Madero

(1995). 7. Motorota; Texas Instruments; Nacional Semiconductor. “Manual de circuitos integrados digitales. Familia TTL”. 8. Nacional Semiconductor; Intel. “Manual de Lógica programable”. 9. Hamburg VHDL archive. http://tech-www.informatik.uni-hamburg.de/vhdl/. 10. IEEE Standard 1076 “IEEE Standard VHDL Language Reference Manual” (2000) ISBN (Edición Impresa)

0738119482 ISBN (del PDF) 0738119482 http://www.cs.indiana.edu/classes/p442/reading/VHDLref.pdf o (2002) http://standards.ieee.org/catalog/olis/arch_dasc.html.

Page 50: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones
Page 51: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

Programa de Estudios por Competencias

Máquinas eléctricas

I. IDENTIFICACIÓN DEL CURSO

ORGANISMO ACADÉMICO: Facultad de Ingeniería Electromecánica

Programa Educativo: Ingeniería en Mecatrónica

Área de docencia: Ingeniería en Mecatrónica

Aprobación por el H Consejo Universitario

Fecha: Agosto 2010

Programa elaborado por: M. C. Roberto Anaya Sánchez Ing. Abel Delino Silva Dr. Ramón Jimenez Betancourt

Fecha de elaboración :

Febrero 2009

Clave

Horas bajo la

conducción de un

académico (HCA)

Horas de

trabajo

indepen-

diente

(HTI)

Total

de

horas

Créditos

Tipo de

unidad de aprendizaje

Carácter de la unidad de aprendizaje Núcleo de

formación Modalidad

Page 52: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

3 3 6 6 Especifica Obligatoria Básica Presencial

Prerrequisitos ( Conocimientos previos): Teoría Electromagnética Circuitos Eléctricos

Unidad de aprendizaje antecedente

Electricidad y magnetismo y Circuitos eléctricos

Unidad de aprendizaje consecuente Circuitos electromecánicos y Control moderno

Programas educativos en los que se imparte: Ingeniería Mecánica Eléctrica e Ingeniería en Mecatrónica

II. PRESENTACIÓN

El desarrollo actual de la sociedad en general y el ámbito industrial está basado en el uso de las diferentes máquinas eléctricas que mueven cargas o equipos determinados, transforman o modifican procesos, generan potencia para el uso de los equipos tanto industriales como en el hogar, por lo cual el concepto de máquinas eléctricas es muy usado. El conocimiento del funcionamiento y características de los motores y de los transformadores en general como máquinas eléctricas es elemental para el desarrollo y adecuado desenvolvimiento del ingeniero mecatrónico, para que logre desarrollar sus actividades de planeación y control de los equipos de forma adecuada y obtener de ellos su máximo beneficio. El entender y dominar las teorías del funcionamiento de las máquinas eléctricas, permite al Ingeniero comprender y aplicar sus conocimientos en el manejo eficiente de los diferentes tipos de las mismas, que se utilizan en los procesos industriales, y con prácticas de uso continuo, deberá adquirir la habilidad de analizar y resolver cualquier problema que se le presente.

III. LINEAMIENTOS DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

DOCENTE DISCENTE

Establecer con precisión el encuadre del curso.

Asesorar a los alumnos y resolver sus dudas.

Evaluar la unidad de aprendizaje.

Asistir puntualmente a clases y prácticas.

Asumir una actitud participativa en las sesiones de clase.

Page 53: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

Preparar el material didáctico de clases y prácticas.

Organizar trabajos en equipo e individual.

Desarrollar prácticas de laboratorio a cada tema.

Evaluar y calificar a los alumnos.

Realizar las evaluaciones que se establezcan.

Entregar a tiempo y forma los trabajos requeridos.

Tener como mínimo con el 80 de asistencias.

Integrarse adecuadamente en trabajos en equipo.

Realizar las evaluaciones que se establezcan.

Tener sentido de responsabilidad en trabajos extraclase.

Entregar en tiempo y forma los trabajos extraclase.

Integrar y resguardar el portafolio de evidencias.

IV. PROPÓSITO DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

Al término del curso, el alumno conocerá los principios fundamentales de operación de las diferentes máquinas eléctricas, tanto de corriente continua, como de corriente alterna para su posterior manejo y control.

V. COMPETENCIAS GENÉRICAS

1. Seguir instrucciones y procedimientos de manera reflexiva, comprendiendo como cada uno de sus pasos contribuye al alcance de un objetivo.

2. Ordenar información de acuerdo a categorías, jerarquías y relaciones. 3. Manejar las tecnologías de la información y la comunicación para obtener información y expresar ideas. 4. Construir hipótesis y diseñar y aplicar modelos para probar su validez. 5. Elegir las fuentes de información más relevantes para un propósito específico y discriminar entre ellas de acuerdo

a su relevancia y confiabilidad. 6. Proponer maneras de solucionar un problema o desarrollar un proyecto en equipo, definiendo un curso de acción

con pasos específicos. 7. Asumir una actitud constructiva, congruente con los conocimientos y habilidades con los que cuenta dentro de

distintos equipos de trabajo. 8. Asumir una actitud que favorezca la solución de problemas ambientales en los ámbitos local, nacional e

internacional.

Page 54: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

VI. ÁMBITOS DE DESEMPEÑO PROFESIONAL

En la industria, en el sector productivo y en actividades de investigación.

VII. ESCENARIOS DE APRENDIZAJE

Aula, centro de cómputo y laboratorios de electricidad y magnetismo.

VIII. NATURALEZA DE LA COMPETENCIA (Inicial, entrenamiento, complejidad creciente, ámbito diferenciado)

Inicial , entrenamiento y complejidad creciente.

IX. ESTRUCTURA DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

1. Conocer y aplicar los principios fundamentales de los circuitos magnéticos.

2. Conocer y aplicar los principios básicos de operación y configuración de las máquinas de corriente directa.

3. Identificar las máquinas síncronas y la diferencia de éstas con las máquinas de CD y de CA.

4. Estudiar y aplicar los principios de funcionamiento de las máquinas de corriente alterna.

5. Obtener los conocimientos básicos de operación de los motores paso a paso.

Page 55: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

X. SECUENCIA DIDÁCTICA

1

2 3 4

5

Page 56: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

XI. DESARROLLO DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

UNIDAD DE COMPETENCIA I ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

Conocer y aplicar los principios fundamentales de los circuitos magnéticos.

Teoría del magnetismo. El circuito magnético y sus unidades. Características del núcleo de hierro. Saturación. Circuitos magnéticos serie y paralelo. Entrehierros. Curvas de saturación.

Comunicación oral y escrita. Análisis. Capacidad de aprender por cuenta propia. Creatividad. Interpretar. Trabajo en equipo. Solución de problemas.

Analítica. Participativa. Receptiva. Responsabilidad.

Tolerancia. Disposición al trabajo en equipo. Positivo.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS: Presentaciones acompañadas de apuntes preparados por el profesor, discusión dirigida, lluvia de ideas, lectura comentada y discusión en grupos.

RECURSOS REQUERIDOS Libros de texto, apuntes del docente, pizarra, proyector, laboratorio de electricidad y centro de cómputo.

TIEMPO DESTINADO 19 horas, de las cuales 4 son de laboratorio.

CRITERIOS DE DESEMPEÑO I EVIDENCIAS

Desempeño Productos

Comprender la importancia del magnetismo en el funcionamiento de los equipos eléctricos.

Análisis completo de los temas. Diseñar diapositivas con los principios básicos del magnetismo.

Resumen y conclusiones generales.

Práctica de laboratorio. Realización de la práctica. Memoria de la práctica.

Page 57: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

UNIDAD DE COMPETENCIA II ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

Conocer y aplicar los principios básicos de operación y configuración de las máquinas de corriente directa.

Análisis del generador de C.C. Generador serie. Generador Shunt. Generador compuesto. Análisis del motor de C.C Motor serie. Motor Shunt. Motor compuesto. Características par velocidad

Comunicación oral y escrita. Análisis. Capacidad de aprender por cuenta propia. Creatividad. Interpretar. Trabajo en equipo. Solución de problemas.

Analítica. Espíritu de superación personal. Participativa. Perseverancia.

Receptiva. Responsabilidad. Tolerancia. Mantener un comportamiento socialmente aceptable.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS: Presentaciones acompañadas de apuntes preparados por el profesor, discusión dirigida, lluvia de ideas, lectura comentada y discusión en grupos.

RECURSOS REQUERIDOS Libros de texto, apuntes del docente, pizarra, proyector, laboratorio de electricidad y centro de cómputo.

TIEMPO DESTINADO 30 horas, de las cuales 12 son de laboratorio.

CRITERIOS DE DESEMPEÑO II EVIDENCIAS

Desempeño Productos

Aplicar los principios básicos en el funcionamiento real de los equipos de corriente directa y sus diferentes arreglos de forma práctica.

Análisis completo de los temas. Determinar el comportamiento de las máquinas de cc de forma práctica.

Resumen y conclusiones generales.

Práctica de laboratorio. Realización de la práctica. Memoria de la práctica.

UNIDAD DE COMPETENCIA III ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

Page 58: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

Identificar las máquinas síncronas y la diferencia de estas con las máquinas de CD y de CA.

Generación de voltaje. Circuito equivalente de la máquina síncrona. Máq. síncronas trifásicas. Potencia, energía y par. Motor síncrono. Control de factor de potencia. Pérdidas.

Comunicación oral y escrita. Análisis. Capacidad de aprender por cuenta propia. Creatividad. Interpretar. Trabajo en equipo. Solución de problemas.

Analítica. Espíritu de superación personal. Participativa. Perseverancia.

Receptiva. Responsabilidad. Tolerancia. Mantener un comportamiento socialmente aceptable.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS: Presentaciones acompañadas de apuntes preparados por el profesor, discusión dirigida, lluvia de ideas, lectura comentada y discusión en grupos.

RECURSOS REQUERIDOS Libros de texto, apuntes del docente, pizarra, proyector, laboratorio de electricidad y centro de cómputo.

TIEMPO DESTINADO 20 horas, de las cuales 4 son de laboratorio.

CRITERIOS DE DESEMPEÑO III EVIDENCIAS

Desempeño Productos

Aplicar los principios básicos en el funcionamiento real de las máquinas síncronas y sus diferentes arreglos de forma práctica.

Análisis completo de los temas. Determinar el comportamiento de las máquinas síncronas de forma práctica.

Resumen y conclusiones generales.

Práctica de laboratorio. Realización de la práctica. Memoria de la práctica.

Page 59: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

UNIDAD DE COMPETENCIA IV ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

Estudiar y aplicar los principios de funcionamiento de las máquinas de corriente alterna.

Transformadores. Acción transformadora. Transformador monofásico. Bancos de transformadores. Transformador trifásico. Conexiones. Motores de Inducción. Circuito equivalente. Motor monofásico y trifásico. Motores de rotor devanado. Motor de jaula de ardilla. Característica PAR-Velocidad. Pérdidas.

Comunicación oral y escrita. Análisis. Capacidad de aprender por cuenta propia. Creatividad. Interpretar. Trabajo en equipo. Solución de problemas.

Analítica. Espíritu de superación personal. Participativa. Perseverancia.

Receptiva. Responsabilidad. Tolerancia. Mantener un comportamiento socialmente aceptable.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS: Presentaciones acompañadas de apuntes preparados por el profesor, discusión dirigida, lluvia de ideas, lectura comentada y discusión en grupos.

RECURSOS REQUERIDOS Libros de texto, apuntes del docente, pizarra, proyector, laboratorio de electricidad y centro de cómputo.

TIEMPO DESTINADO 30 horas, de las cuales 12 son de laboratorio.

CRITERIOS DE DESEMPEÑO IV EVIDENCIAS

Desempeño Productos

Aplicar los principios básicos en el funcionamiento real de las máquinas de corriente alterna y sus arreglos de forma práctica.

Análisis completo de los temas. Determinar el comportamiento de las motores y transformadores de corriente alterna de forma práctica.

Resumen y conclusiones generales.

Práctica de laboratorio. Realización de la práctica. Memoria de la práctica.

Page 60: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

UNIDAD DE COMPETENCIA V ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

Obtener los conocimientos básicos de operación de los motores paso a paso.

Principio de funcionamiento. Características y aplicación. Secuencia para manejar motores paso a paso bipolares. Secuencia para manejar motores paso a paso unipolares.

Comunicación oral y escrita. Análisis. Capacidad de aprender por cuenta propia. Creatividad. Interpretar. Trabajo en equipo. Solución de problemas.

Analítica. Espíritu de superación. Personal. Participativa. Perseverancia.

Receptiva. Responsabilidad. Tolerancia. Mantener un comportamiento socialmente aceptable.

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS: Discusión dirigida, lluvia de ideas, lectura comentada y discusión en grupos.

RECURSOS REQUERIDOS Libros de texto, apuntes del docente, pizarra, proyector, laboratorio de electricidad y centro de cómputo.

TIEMPO DESTINADO 20 horas, de las cuales 2 son de laboratorio.

CRITERIOS DE DESEMPEÑO V EVIDENCIAS

Desempeño Productos

Aplicar los principios básicos en el funcionamiento de los motores paso a paso y sus aplicaciones.

Análisis completo de los temas. Investigación de la aplicación de motores paso a paso.

Resumen y conclusiones generales.

Práctica de laboratorio. Realización de la práctica. Memoria de la práctica.

Page 61: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

XII. EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN

Resumen de contenidos 10 % Trabajos extra clase 10 % Participación Indiv/equipo 20 % Práctica Laboratorio 10 %

Examen 30 % Proyecto integrador 20%

XIII. REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA

1. Kosow I. “Maquinas eléctricas y transformadores”. Prentice Hall. 1996.

2. Chapman Stephen J. “Máquinas Eléctricas”. Mc Graw Hill.

3. Wildi y DeVito. “Experimentos con Equipo Eléctrico”. Noriega Limusa.

4. Richarson D. V. “Máquinas Eléctricas Rotativas y Transformadores”. Prentice Hall.

5. Liwischizt – Grik C. Whipple. “Máquinas de Corriente Alterna”. CECSA.

6. Meisel, J. “Principios de conversión de energía electromecánica”. McGraw-Hill. 1975.

7. Enríquez Harper, G. “Maquinas eléctricas y transformadores”. Limusa. 1991.

Page 62: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

Programa de Estudios por Competencias

Inglés IV

I. IDENTIFICACIÓN DEL CURSO

ORGANISMO ACADÉMICO: Facultad de Ingeniería Electromecánica

Programa Educativo: Ingeniería en Mecatrónica Área de docencia: Ingeniería en Mecatrónica

Aprobación por el H Consejo

Universitario

Fecha: Agosto

2010

Programa elaborado por:

Lic. Jose Eduardo Martinez Bravo

Ing. Felipe Jesus Rios Cortes

Ing. J. Reyes Hernandez Cervantes

Fecha de elaboración :

MAYO 2009

Clave

Horas bajo la

Conducción de un

Académico (HCA)

Horas de

Trabajo

Indepen-

diente

(HTI)

Total

de

horas

Créditos

Tipo de

Unidad de

Aprendizaje

Carácter de

la Unidad de

Aprendizaje

Núcleo de

formación Modalidad

Page 63: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

2 2 4 4 básico obligatoria básica Presencial

Prerrequisitos

( Conocimientos Previos vocabulario gramática técnico

Unidad de Aprendizaje

Antecedente

Inglés III

Unidad de Aprendizaje

Consecuente

Inglés V

Programas educativos en los que se imparte: Ingeniería en Mecatrónica

II. PRESENTACIÓN

Con las exigencias de la vida actual es indispensable que los alumnos se capaciten en la mayoría de aspectos posibles,

es por eso que es de suma importancia el aprendizaje del idioma Inglés como segunda lengua, ya que este es

considerado como el idioma universal y puede servir para conocer otras culturas, para traducir textos, establecer

relaciones comerciales, culturales, amistosas, etc. Con personas que hablen el idioma o que vivan en otros países.

III. LINEAMIENTOS DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

DOCENTE DISCENTE

Realizar una evaluación diagnostica.

Preparar material didáctico para las clases.

Asesorar a los alumnos.

Evaluar la unidad de aprendizaje.

Organizar trabajos en equipo.

Asistir puntualmente a clases.

Contar con el 80% de asistencia para presentar examen.

Asumir una actitud participativa en las sesiones de clase.

Page 64: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

Realizar una realimentación sobre los temas. Participar activamente.

Entregar en tiempo y forma los trabajos extraclase.

Integrar y resguardar el portafolio de evidencias.

IV. PROPÓSITO DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

Que el estudiante domine el nivel léxico-estructural de la lengua inglesa a un nivel intermedio, así como la lengua de tipo

científico en el terreno de la comprensión lectora. También se pretende que el estudiante sepa expresarse en lengua

inglesa de forma escrita.

V. COMPETENCIAS GENÉRICAS

1. Expresa ideas y conceptos mediante representaciones lingüísticas

2. Ordena información de acuerdo a categorías, jerarquías y relaciones.

3. Utiliza las tecnologías de la información y comunicación para procesar e interpretar información.

4. Se comunica en una segunda lengua en situaciones cotidianas.

VI. ÁMBITOS DE DESEMPEÑO PROFESIONAL

En el ámbito laboral Analizara interpretar la información técnica en segunda lengua.

Page 65: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

VII. ESCENARIOS DE APRENDIZAJE

Aula, centro de cómputo, laboratorios

VIII. NATURALEZA DE LA COMPETENCIA

(Inicial, entrenamiento, complejidad creciente, ámbito diferenciado)

Entrenamiento y complejidad creciente

IX. ESTRUCTURA DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

1. Reconocer la gramática y vocabulario.

2. Identificar lectura y escritura.

3. Interpretar lectura, escritura y la comunicación.

4. Aplicar software virtual de entrenamiento, para desarrollar lectura, escritura y la comunicación en la segunda lengua.

Page 66: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

X. SECUENCIA DIDÁCTICA

1 2 4 3

Page 67: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

XI. DESARROLLO DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

UNIDAD DE COMPETENCIA I

ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

Reported Speech 1,2

Expressions with the

word time

Statements

Commandsand,

requests, clauses of

result

He said that

lectura

escritura

comprensión

investigación

pronunciación

responsabilidad

puntualidad

creatividad

participativo

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS:

Exposición

Trabajo en equipo e individual

RECURSOS REQUERIDOS

Pizarrón, computadora y cañón. Libros

manuales DVD

TIEMPO DESTINADO

15 horas.

Page 68: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

CRITERIOS DE DESEMPEÑO I EVIDENCIAS

DESEMPEÑO PRODUCTOS

Trabajar en equipo, individual y grupal Traducir, contestar respuestas cortas y

preguntas y hacer preguntas Dominar lectura, escritura y comunicación

UNIDAD DE COMPETENCIA II ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

Questions and auxiliary verbs

Questions 1

Questions 2(do you

know where…?/ he

asked me where…)

Auxiliary verbs

Questions tags

Lectura

Escritura

Conversación

Responsabilidad

Creatividad

Puntualidad

Page 69: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS:

Trabajos individuales y en equipo,

Exposiciones.

RECURSOS REQUERIDOS

Pizarrón, computadora, internet, cañón

Libros manuales, DVD.

TIEMPO DESTINADO

20

CRITERIOS DE DESEMPEÑO II EVIDENCIAS

DESEMPEÑO PRODUCTOS

Trabajar en equipo grupal o individual

Contestar respuestas negativas

Traducir de inglés a español

Pronunciación de la lectura

Creación de dialogo en escritura

UNIDAD DE COMPETENCIA III ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

-Ing and the infinitive Verb + Ing Conversación Responsabilidad

Page 70: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

Verb + to ( decide to)

forget /

Verb(+ object)+ to I

want you to

Verb + 1,2,3

Entonación de lectura

Escritura

Desempeño

puntualidad

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS:

Realizar mapas mentales

Preguntas y respuestas

RECURSOS REQUERIDOS

Libro, cañón, grabadora y cuaderno

TIEMPO DESTINADO

20 horas

CRITERIOS DE DESEMPEÑO III EVIDENCIAS

DESEMPEÑO PRODUCTOS

Exponer en equipo y traducir individual

contestar preguntas negativas

respuestas en preguntas positivas hacer

preguntas cortas y largas

Dominar escritura y lectura

Page 71: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

UNIDAD DE COMPETENCIA IV ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Conocimientos Habilidades Actitudes/ Valores

Reportend speech 1,2,3,4

Review

Reportend

speech(statements

questions, and

requests)

Clauses of result

Positive, comparative,

superative

Lectura de compresión

Utilizar software de

traduction de inglés a

español

Muestra interés para la compresión del

idioma ingles

ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS:

Discusión dirigida lluvias de ideas mesa

redonda

RECURSOS REQUERIDOS

Libros pizarrón caño

TIEMPO DESTINADO

20 horas

CRITERIOS DE DESEMPEÑO IV EVIDENCIAS

DESEMPEÑO PRODUCTOS

Lectura de textos técnicos

Consulta de páginas en inglés Dominar escritura y lectura

Page 72: Métodos numéricos - portal.ucol.mxportal.ucol.mx/content/micrositios/82/file/4TOSEM_MECA.pdf · lineales y sistemas de ecuaciones lineales. Cuaderno de ejercicios. ... ecuaciones

XII. EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN

Evaluación teórica 50%

Participación 10%

Tarea 10%

Proyecto integrador 30%

XIII. REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFIA

1. H.G.Mitchel Traveller Leve b2 mm Publications 2. Bager & Menzies business life pre-intermediate course book marshall Cavendish education