Grupo de Investigación de Tecnologías de Información y Mecatrónica
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAN LUIS POTOSÍzonamedia.uaslp.mx/Documents/Ingeniería Mecatronica/Plan...
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U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
85
CREDITOS
42
42
45
45
44
36
37
36
30
30
TOTAL 387
TEO Horas de teoría
PRACHoras de práctica
EST Horas de estudio individual
CR Total de créditos
INTERFACESPROCESAMIENTO
DÍGITAL DE IMÁGENES
SISTEMA MICRO
ELECTROMECÁNICOS
INGENIERÍA
AUTOMOTRÍZ
MATERIAS OPTATIVAS PROPUESTAS
ELECTRÓNICA DE
POTENCIA II
GENERACIÓN DE ENERGÍA
2 2 2 6
BIOMECATRÓNICA
2 2 2 6
VISIÓN POR
COMPUTADORA
2 2 2 6
TÓPICOS SELECTOS
DECONTROL
2
2 2 6
INGENIERIAHUMANIDADES Y
CIENCIAS SOCIALES
TEO PRA EST CR
MANUFACTURA ASISTIDA
POR COMPUTADORA
2 3 2 7
2 2 2 6
SIMBOLOGÍA Y CLAVES ÁREAS CURRICULARES
NOMBRE DE LA MATERIA BASICA INGENIERIA APLICADAAPOYO A LA FORMACION
INTEGRAL
OCTAVO
SEMESTRE
ACTIVIDADES
COMPLEMENTARIAS DE APOYO
A LA FORMACIÓN INTEGRAL
VIII
OPTATIVA OPTATIVA
2
DISEÑO DE ELEMENTOS
DE MÁQUINASROBÓTICA
0 0 2 0 2 6
NOVENO
SEMESTRE
ACTIVIDADES
COMPLEMENTARIAS DE APOYO
A LA FORMACIÓN INTEGRAL IX
INSTRUMENTACIÓN
VIRTUAL
0 4 0 4
HIGIENE Y SEGURIDAD
INDUSTRIALDISEÑO MECATRÓNICO
3 2 7
SÉPTIMO
SEMESTRE
ACTIVIDADES
COMPLEMENTARIAS DE APOYO
A LA FORMACIÓN INTEGRAL VII
PROCESAMIENTO
DÍGITAL DE SEÑALES
2 2 2 6 2 3 2 7 1 4 1 6
2
TEORÍA DE MÁQUINASCIRCUITOS HIDRÁULICOS
Y NUMÉRICOS
0 0 2 0
2
SEXTO
SEMESTRE
ACTIVIDADES
COMPLEMENTARIAS DE APOYO
A LA FORMACIÓN INTEGRAL VI
ELECTRÓNICA DE
POTENCIASISTEMAS EMBEBIDOS TEORÍA DE CONTROL II MECÁNICA DE FLUIDOS
AUTOMATIZACIÓN
INDUSTRIAL
0 0 2 0 2 2 2 6 2 2 2 6 2 2 2 6 2
4 2 2 6 3 2 3 8
QUINTO
SEMESTRE
ACTIVIDADES
COMPLEMENTARIAS DE APOYO
A LA FORMACIÓN INTEGRAL V
ELECTRÓNICA
ANALÓGICA IIMICROCONTOLADORES TEORÍA DE CONTROL MÉTODOS NUMÉRICOS
0 4 0
TERMODINÁMICA
0 0 2 0 2 2 2 6 2 2 2 6 2
2 2 2 6 2 2 2 6 2
CUARTO
SEMESTRE
ACTIVIDADES
COMPLEMENTARIAS DE APOYO
A LA FORMACIÓN INTEGRAL IV
ELECTRÓNONICA
ANALÓGICAELECTRÓNICA DÍGITAL II
MATEMÁTICAS
AVANZADAS
MÉCANICA VECTORÍAL
CINÉTICA
CIRCUITOS ELÉCTRICOS
II
0 0 2 0 2 2 2 6 2 2 2 6 1 2 1 4
6 2 2 6 2 2 2 6 2
TERCER
SEMESTRE
ACTIVIDADES
COMPLEMENTARIAS DE APOYO
A LA FORMACIÓN INTEGRAL III
CÁLCULO VECTORIAL ELECTRÓNICA DÍGITALECUACIONES
DIFERENCIALES
MÉCANICA VECTORÍAL
CINEMÁTICA
2 2 2 2
CIRCUITOS ELÉCTRICOS
0 0 2 0 2 2 2 6 2 2 6 2
3 8 2 2 2 6 0 4 02 2 6 0 3 6 3 2
6 0 4 0
SEGUNDO
SEMESTRE
ACTIVIDADES
COMPLEMENTARIAS DE APOYO
A LA FORMACIÓN INTEGRAL II
CÁLCULO EN VARIAS
VARIABLES
INGENIERÍA DE
MATERIALES
MÉCANICA VECTORÍAL
ESTÁTICA
3
ÁLGEBRA LÍNEAL
0 0 2 0 2
2 22 6 2 2 2 6 0 4 2
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAN LUIS POTOSÍUNIDAD ACADÉMICA MULTIDISCIPLINARIA ZONA MEDIA
PLAN DE ESTUDIOS PARA LA CARRERA DE INGENIERÍA MECATRÓNICA
PARA ALUMNOS DE NUEVO INGRESO 2012-2017
PRIMER
SEMESTRE
ACTIVIDADES
COMPLEMENTARIAS DE APOYO
A LA FORMACIÓN INTEGRAL I
CÁLCULO EN UNA
VARIABLEÁLGEBRA
0 0 2 0 2 2
GEOMETRÍA Y
TRIGONOMETRÍAFÍSICA
0 4 2 2
QUÍMICA INORGÁNICA
6 2
2 2 6
SEMINARIO DE
ORIENTACIÓN IMT
0 1 0 1
PROGRAMACIÓN
0 3 0 3
PROGRAMACIÓN
ORIENTADA A OBJETOS
0 3 0
MECÁNICA DE
MATERIALES
7
CONTROLADORES
LÓGICOS
PROGRAMABLES
4
DÍBUJO
4
DÍBUJO DE PROYECTO
MECÁNICO
4
ELECTRICIDAD Y
MAGNETISMO
3 2
0 4 0
OPTATIVA OPTATIVA ROBÓTICA II MÁQUINAS TÉRMICAS
0 0 2 0 2 2 2 6 2 2 2 6
DÉCIMO
SEMESTRE
SERVICIO SOCIAL
0 30 0 30
2 2 6
DISEÑO DE MÁQUINAS
2 2 2 6
INSTRUMENTACIÓN
VIRTUAL II
0 4 0 4
PROCESOS DE
MANUFACTURA
1 3 1 5
PROCESOS DE
MANUFACTURA II
1 3 1 5
0
0
2
0 6
INGLÉS V
6
CONTROL DE MÁQUINAS
ELÉCTRICAS
2 2 6
2
0 61
0 6
1
0 6
4
MÁQUINAS ELÉCTRICAS
2 2
METODOLOGÍA DE LA
INVESTIGACIÓN
0 3
INGLÉS I
0 6
INGLÉS II
INGLÉS III
INGLÉS IV
0
PROBABILIDAD Y
ESTADÍSTICA
1 2 4
INTRODUCCIÓN A LA
MECATRÓNICA
1 2
3
6
6
0 6
6
0 3
DESARROLLO DE
EMPRENDEDORES
0 3
COMUNICACIÓN ORAL Y
ESCRITA
0 3 0 3
0 3
0 6
1 3 1 5 0 3 0 3
DISEÑO MECATRÓNICO
II
1 3 1 5
2 2 2 6 0 4 0 4 2 2 72 2 6 2 2 2 6 2 3
Diagrama síntesis del plan de estudios
Figura 3
Horario oficialCiclo escolar 2016-2017
Semestre I
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
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A) Nombre del curso: CÁLCULO EN VARIAS VARIABLES B) Datos básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo adicional estudiante
Créditos
II 2 2 2 6 C) Objetivo del curso
Programa analítico
Objetivos Generales
Al finalizar el curso el estudiante será capaz de: entender, graficar y hacer aplicaciones prácticas de funciones de varias variables. entender e interpretar los conceptos de límites y continuidad para funciones de varias variables. entender y aplicar el concepto de derivadas parciales de una función de varias variables. entender y aplicar los conceptos de integrales dobles e integrales triples. entender e interpretar el concepto de integrales de línea, de área y de volumen de una función de varias variables.
Objetivos Específicos
1 Repaso de geometría analítica en tres dimensiones
El alumno conocerá diferentes sistemas de coordenadas tridimensionales y aprenderá a localizar puntos, graficar rectas, planos y calculará distancias entre puntos, entre un punto y una recta, entre un punto y un plano. Será capaz de realizar gráficas de superficies cónicas, y expresar sus ecuaciones en coordenadas rectangulares, polares, cilíndricas y esféricas, según resulte conveniente.
2 Funciones varias variables.
El alumno conocerá las funciones de varias variables su representación matemática y geométrica. Aprenderá a calcular el dominio y rango de funciones de varias variables.
3 Discusiones y trazado de gráficas de funciones de varias variables.
El alumno aprenderá a graficar funciones de varias variables en el espacio. Conocerá las funciones, gráficas y trazos en los diferentes planos para funciones cuadráticas y sólidos generados a partir de funciones de revolución.
Unidad Objetivo específico
4 Límites y continuidad
El alumno conocerá el concepto de límite en superficies de tres dimensiones. Aprenderá las técnicas que existen en la solución de algunos límites indeterminados.
5 Derivada Parcial. El alumno conocerá, calculará y aplicará la derivada como un límite especial, su existencia, las reglas de su obtención, tanto explicitas como implícitas. Comprenderá y calculará la derivada de funciones de funciones, funciones implícitas, funciones inversas y Jacobiano.
6 Aplicación geométrica.
El alumno aplicará los conceptos anteriores para encontrar la línea tangente y plano normal a una superficie dada, así como la derivada direccional y normal direccional
7 Derivada Parcial de orden superior
El alumno comprenderá y calculará las derivadas de orden superior a funciones explícitas e implícitas.
8 Aplicación de El alumno aprenderá a utilizar las derivadas parciales para calcular
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las derivadas parciales.
máximos y mínimos de una función de varias variables, así como también en aplicaciones prácticas y en funciones de varias variables sujetos a restricciones utilizando el multiplicador de Lagrange.
9 Integral definida de una función de una sola variable.
El alumno comprenderá conocerá y aplicará la integral definida de una variable para calcular áreas planas y volúmenes de sólidos de revolución.
10 Integral Doble El alumno comprenderá, conocerá y aplicará la integral doble para calcular el área de una superficie curva, volumen bajo una superficie, centroide y segundo momento de un área plana. Aprenderá a evaluar las integrales dobles en coordenadas rectangulares, polares y cilíndricas
11 Integral Triple El alumno comprenderá, conocerá y aplicará la integral triple para calcular el centro de masa y momento de inercia de sólidos.
Contribución al Perfil de Egreso
Ayuda en la aplicación de estos conocimientos como una herramienta para la solución de problemas prácticos del área de ingeniería en que se imparte esta materia.
Competencias a Desarrollar
Competencias Genéricas
Razonamiento Científico-Tecnológico. Comunicación en español e inglés. Ético-valoral.
Competencias Profesionales
Estos conocimientos son aplicados como una herramienta para la solución de problemas prácticos del área de ingeniería en que se imparte esta materia. Por lo tanto, incide indirectamente en el desarrollo de todas las competencias profesionales planteadas en el programa educativo.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
Unidad 1 Repaso de geometría analítica en tres dimensiones. 8 h
Tema 1.1 Conceptos básicos de geometría analítica en tres dimensiones Subtemas 1.1.1 Distancia entre puntos
1..2 Ángulos, cosenos y números directores de una recta
1.1.3 Ángulos entre rectas.
1.1.4 Condiciones de paralelismo y perpendicularidad.
1.1.5 Ecuación del plano
1.1.6 Distancia de un punto a un plano.
1.1.7 Ecuaciones de la recta.
1.1.8 Distancia de un punto a una recta
1.1.9 Ángulo de dos planos.
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
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Unidad 2 Funciones de varias variables 8 h
Tema 2.1 Definición de funciones de varias variables Tema 2.2 Definición de Dominio de una función de varias variables y formas de determinación del dominio de una función de varias variables
Tema 2.3 Representación geométrica de funciones de dos variables Tema 2.4 Ejemplos de determinación del dominio y el rango de una función de dos variables Tema 2.5 Representación geométrica de funciones de tres variables Tema 2.6 Conceptualización de funciones de N variables, su dominio y su rango Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se realizarán sesiones extra-clase en el laboratorio de cómputo para consultar material tutorial para el curso y aprender el uso de software de graficación.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
Unidad 3 Discusiones y trazado de gráficas de funciones de varias variables. 4 h
Tema 3.1 Representación gráfica de funciones de una variable Tema 3.2 Representación gráfica de funciones de una variable usando Matlab/Mathcad Tema 3.3 Representación gráfica de funciones de dos variables Tema 3.4 Representación gráfica de funciones de dos variables usando Matlab / Mathcad Tema 3.5 Representación gráfica de funciones de tres variable Tema 3.6 Representación gráfica de funciones de dos variables usando Matlab / Mathcad Tema 3.7 Representación gráfica de funciones cuadráticas de dos variables Tema 3.8 Representación gráfica de sólidos generados a partir de funciones de revolución Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se realizarán sesiones extra-clase en el laboratorio de cómputo para consultar material tutorial para el curso y realizar graficación de funciones de varias variables.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Con ayuda de equipo multimedia se alentará a los alumnos a realizar exposiciones acerca de gráficas de funciones de varias variables y su análisis.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
Unidad 4 Limites y continuidad 10 h
Tema 4.1 Limites de funciones de varias variables Subtemas 4.1.1 concepto de vecindad en un n-espacio euclidiano
4.1.2 concepto de limite de funciones de varias variables 4.1.3 álgebra de limites de funciones de varias variables 4.1.4 demostración de limites usando formulación epsilón-delta 4.1.5 cálculo de limites. Ejemplos
Tema 4.2 Concepto de continuidad para funciones de varias variables Subtemas 4.2.1 concepto de continuidad
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4.2.2 demostración continuidad usando formulación epsilón-delta
4.2.3 álgebra de funciones continuas: Suma de funciones continuas, producto de funciones continúas (campos escalares. Ejemplos)
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se realizarán sesiones extra-clase en el laboratorio de cómputo para consultar material tutorial para el curso y realizar graficación de funciones de varias variables y analizar regiones de discontinuidad así como la existencia de límites.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Con ayuda de equipo multimedia se alentará a los alumnos a realizar exposiciones mediante gráficas de funciones y el análisis de sus límites y continuidad.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
Unidad 5 Derivada parcial 8 h
Tema 5.1 Interpretación geométrica de la derivada parcial Tema 5.2 Derivada parcial en funciones de varias variables Tema 5.3 Derivada total Tema 5.4 Aproximación entre la derivada total y el incremento Tema 5.5 Derivadas y diferenciales de función de funciones Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se realizarán sesiones extra-clase en el laboratorio de cómputo para consultar material tutorial para el curso y realizar graficación de funciones de varias variables.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Con ayuda de equipo multimedia se alentará a los alumnos a realizar exposiciones acerca de gráficas de funciones de varias variables y su análisis.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
Unidad 6 Aplicación geométrica 4 h
Tema 6.1 La línea tangente y plano normal a una curva dada. Tema 6.2 Recta normal y plano tangente a una superficie dada Tema 6.3 Derivada direccional y (gradiente). Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se realizarán sesiones extra-clase en el laboratorio de cómputo para consultar material tutorial para el curso y realizar graficación de las derivadas parciales de funciones de varias variables, la recta normal, el plano tangente y gradientes de funciones de varias variables.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Con ayuda de equipo multimedia se alentará a los alumnos a realizar exposiciones mediante gráficas de funciones y el análisis de sus límites y continuidad.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
Unidad 7 Derivada parcial de orden superior 4 h
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Tema 7.1 Derivada de orden superior de funciones de varias variables Subtemas 7.1.1 Derivadas de orden superior de funciones explícitas
7.1.2 Derivadas de orden superior de funciones implícitas. Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se realizarán sesiones extra-clase en el laboratorio de cómputo para consultar material tutorial para el curso y realizar graficación de las derivadas parciales de funciones de varias variables, la recta normal, el plano tangente y gradientes de funciones de varias variables.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Con ayuda de equipo multimedia se alentará a los alumnos a realizar exposiciones mediante gráficas de funciones y el análisis de sus límites y continuidad.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
Unidad 8 Aplicación de las derivadas parciales. 4 h
Tema 8.1 Máximos y mínimos de funciones de varias variables. Tema 8.2 Máximos y mínimos de funciones de condiciones de frontera. Tema 8.3 Problemas de máximos y mínimos. Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se realizarán sesiones extra-clase en el laboratorio de cómputo para consultar material tutorial y usarán software como MathCAD o Matlab para determinar regiones de máximos y/o mínimos para funciones de varias variables.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones mediante gráficas de funciones analizando las regiones donde se producen los máximos y los mínimos de una función de varias variables.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
Unidad 9 Integral definida de una función de una sola variable. 2 h
Tema 9.1 Volumen: El método del Disco Tema 9.2 Volumen: El método de Capas Tema 9.3 Presión de un Fluido y Fuerza de un Fluido, Momentos, Centroides y centros de masa.
Tema 9.4 Problemas. Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se realizarán sesiones extra-clase en el laboratorio de cómputo para consultar material tutorial para el curso y realizar graficación de funciones de varias variables.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Con ayuda de equipo multimedia se alentará a los alumnos a realizar exposiciones mediante gráficas de funciones y el análisis de sus límites y continuidad.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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Unidad 10 Integral doble 6 h
Tema 10.1 Interpretación geométrica de la Integral doble: Áreas planas. Volumen bajo una superficie. Tema 10.2 Integral doble iterada. Tema 10.3 Evaluación de la integral doble por la integral iterada en coordenadas rectangulares. Tema 10.4 Volumen bajo una superficie. Tema 10.5 Evaluación de la integral doble en coordenadas polares. Tema 10.6 Volúmenes por integral doble en coordenadas cilíndricas. Tema 10.7 Área de una superficie curva. Tema 10.8 Centroide y segundo momento de un área plana. Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se realizarán sesiones extra-clase en el laboratorio de cómputo para consultar material tutorial.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Con ayuda de equipo multimedia se realizarán exposiciones para apoyar la explicación gráfica de los conceptos involucrados en el cálculo de las integrales dobles.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
Unidad 11 Integral triple 6 h
Tema 11.1 Integral triple iterada. Tema 11.2 Evaluación de la integral triple por limites iterados en : a) Coordenadas rectangulares, b) Coordenadas cilíndricas, c) Coordenadas esféricas.
Tema 11.3 Centro de masa y momento de Inercia de sólidos. Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se realizarán sesiones extra-clase en el laboratorio de cómputo para consultar material tutorial.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Con ayuda de equipo multimedia se realizarán exposiciones para apoyar la explicación gráfica de los conceptos involucrados en el cálculo de las integrales triples.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje: Se utilizarán las metodologías de enseñanza aprendizaje: colaborativo, basado en problemas, basado en proyecto, basado en casos. Se privilegiará el aprendizaje centrado en el alumno. Se fomentará el uso de las TICs y de los espacios de información.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas (Departamental)
16 Sesiones de una hora
20%
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Segundo examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas (Departamental)
16 Sesiones de una hora
20%
Tercer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas (Departamental)
16 Sesiones de una hora
20%
Cuarto examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas (Departamental)
16 Sesiones de una hora
20%
Proyecto de aplicación donde se evalúa el dominio práctico de los conocimientos adquiridos en la materia
Al final el periodo de clase
Todo o parte del contenido de la
materia.
20%
Tareas y trabajos Antes de cada parcial
El contenido de 16 sesiones
Requisito para evaluar cualquier
periodo
Otra actividad 2 Diariamente al menos 66% del
total
Asistencia a clase
Requisito para evaluar cualquier
periodo
TOTAL 100%
Examen ordinario. Se evalúa como el promedio del total de evaluaciones parciales.
Al terminar el curso
Promedio de las Cinco
evaluaciones parciales.
100%
Examen Extraordinario. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen a título. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen de regularización. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos: 1. Cálculo II LARSON / HOSTETLER EDWARDS, Edit. Mc. Graw Hill, Octava edición, 2006 2. Cálculo Purcell – Varberg – Rigdon Edit. Pearson – Prentice Hall , Novena edición, México 2007
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
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371
Textos complementarios: 3. Cálculo de varias variables THOMAS / FINNEY Addison Wesley Longman
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
38
Programas Analíticos
Quinto semestre
A) Nombre del curso
Controladores lógicos programables
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
V 0 4 0 4
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Conocer los principales elementos de un controlador lógico programable, sus características y sus aplicaciones en el área de automatización. Adquirir las habilidades y capacidades para diseñar procesos de automatización mediante el uso de los lenguajes y técnicas de programación avanzadas de controladores lógicos programables
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Introducción a la Automatización.
Comprender la importancia de los controladores lógicos programables para la realización de tareas de automatización de sistemas y de procesos.
2. Elementos eléctricos, hidráulicos y neumáticos comunes en la automatización.
Conocer los diferentes elementos sensores y actuadores, eléctricos, hidráulicos y neumáticos empleados en la automatización.
3. El controlador lógico Programable (PLC).
Conocer los diferentes módulos que componen los PLC, su configuración y la forma correcta de conectar un sistema basado de automatización basado en PLC.
4. Programación básica del PLC.
Aprender los lenguajes básicos de programación de PLC y escribir programas básicos de control y automatización.
5. Programación avanzada del PLC.
Aprender los lenguajes y técnicas de programación avanzadas de PLC y escribir programas de control y automatización.
6. Redes con PLC. Aprender las diferentes topologías de redes empleadas con PLC.
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Contribución al Perfil de Egreso
Proporcionar al alumno el conocimiento para analizar, diseñar e implementar sistemas automatizados mediante Controladores Lógicos Programables.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Ético-valoral Cognitiva y emprendedora
Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN A LA AUTOMATIZACIÓN 4 h
Tema 1.1 Conceptos básicos 1.1.1 Manufactura 1.1.2 Automatización
0.5 h 0.5 h
Tema 1.2 Tipos de procesos de producción 1.2.1 Procesos continuos 1.2.2 Procesos por lotes 1.2.3 Procesos discretos
0.5 h 0.5 h 0.5 h
Tema 1.3 Sistemas de automatización 1.3.1 Automatización fija 1.3.2 Automatización flexible 1.3.3 Manufactura integrada por computadora
0.5 h 0.5 h 0.5 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
computacionales. Utilizar software especializado para simular sistemas dinámicos en lazo cerrado. Resolver banco de ejercicios propuestos.
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Lectura de bibliografía.
UNIDAD 2 ELEMENTOS ELÉCTRICOS, HIDRAÚLICOS Y NEUMÁTICOS COMUNES EN LA AUTOMATIZACIÓN
10 h
Tema 2.1 Elementos eléctricos 2.1.1 Circuitos con interruptores 2.1.2 Elementos eléctricos de control 2.1.3 Actuadores eléctricos 2.1.4 Protecciones eléctricas 2.1.5 Esquemas y simbología
1 h
0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h
Tema 2.2 Elementos neumáticos 2.2.1 Principios físicos de la neumática 2.2.2 Elementos para el acondicionamiento del aire 2.2.3 Válvulas distribuidoras 2.2.4 Elementos de conmutación 2.2.5 Válvulas de control 2.2.6 Simbología y esquemas de circuitos 2.2.7 Circuitos básicos con aplicaciones prácticas
0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h
Tema 2.3 Elementos hidráulicos 2.2.1 Principios físicos de la hidráulica 2.2.2 Elementos para el acondicionamiento del aceite 2.2.3 Válvulas distribuidoras 2.2.4 Elementos de conmutación 2.2.5 Válvulas de control 2.2.6 Simbología y esquemas de circuitos 2.2.7 Circuitos básicos con aplicaciones prácticas
0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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UNIDAD 3 EL CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE 10 h
Tema 3.1 Introducción al Programador Lógico Programable (PLC) 3.1.1 Antecedentes 3.1.2 Definición 3.1.3 Aplicaciones
1 h 1 h 1 h
Tema 3.2 Estructura del PLC 3.2.1 La Unidad Central de Procesamiento (CPU) 3.2.2 La memoria 3.2.3 Unidades de Entrada/Salida 3.2.4 Comunicación PC-PLC
1 h 1 h 1 h 1 h
Tema 3.3 Instalación del PLC 3.3.1 Conexión de elementos de entrada 3.3.2 Conexión de elementos de salida 3.3.3 Alimentación eléctrica de Entrada/Salida, CPU y elementos de expansión
1 h 1 h 1 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Realizar investigación de las aplicaciones de los métodos numéricos observados.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 4 PROGRAMACIÓN BÁSICA DEL PLC 16 h
Tema 4.1 Introducción a la programación 4.1.1 Memoria y datos en el PLC 4.1.2 El ciclo de trabajo del PLC
1 h 1 h
Tema 4.2 Instrucciones básicas de programación 4.2.1 Instrucciones de Entrada 4.2.2 Instrucciones de Salida
1 h 1 h
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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4.2.3 Banderas 4.2.4 Temporizadores 4.2.5 Contadores
1 h 1 h 1 h
Tema 4.3 Formas de representación de un programa 4.3.1 Diagrama de contactos 4.3.2 Lista de instrucciones 4.3.3 Diagrama de bloques
1.5 h 1.5 h 1 h
Tema 4.4 Programas básicos con aplicaciones prácticas 5 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
UNIDAD 5 PROGRAMACIÓN AVANZADA DEL PLC 16 h
Tema 5.1 Instrucciones avanzadas de programación 5.1.1 Subrutinas 5.1.2 Funciones pre-programadas 5.1.3 Registros de corrimiento 5.1.4 Tablas de datos 5.1.5 Instrucciones matemáticas y lógicas
1 h 1 h 1 h 1 h 1 h
Tema 5.2 Técnicas avanzadas de programación 5.2.1 El GRAFCET 5.2.2 Guía GEMA 5.2.3 Lenguajes de alto nivel
1 h 1 h 1 h
Tema 5.3 Programas de aplicaciones prácticas 8 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto.
Actividades de Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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aprendizaje transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
UNIDAD 6 REDES CON PLC 16 h
Tema 6.1 Introducción 6.1.1 Topologías 6.1.2 Modelo de red OSI 6.1.3 Hardware de redes 6.1.4 Problemas en rede de control
0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h
Tema 4.2 Redes estándar 6.2.1 DeviceNet 6.2.2 CANbus 6.2.3 ControlNet 6.2.4 EtherNet 6.2.5 ProfiBus 6.2.6 Sercos
0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h
Tema 4.4 Solución a problemas prácticos 3 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo un gran número de ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Se hará uso intensivo de software especializado para verificar los conceptos teóricos vistos en clases y posteriormente se realizarán prácticas de laboratorio que permitan usar y resolver problemas mediante el uso de controladores lógicos programables. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado)
16 sesiones. 20%
Segundo examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado)
16 sesiones. 20%
Tercer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado)
16 sesiones. 20%
Cuarto examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las
4 semanas (Programado)
16 sesiones. 20%
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evidencias de desempeño.
Proyecto integrador o de materia 16 semanas (Programado)
Todas las unidades
20%
Asistencia a clase Durante todo el curso
Todo el curso Requisito
Examen ordinario. Promedio de las evaluaciones parciales y/o proyecto integrador en el que se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso Todas las unidades
100%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos
1.- MENGUAL PILAR, Step 7 - Una Manera Fácil De Programar PLC De Siemens, Ed. Alfaomega, Marcombo. AÑO 2009, ISBN 978-607-7686-55-2. 2.- L.A. BRYAN, E.A. BRYAN. Programmable controllers. Theory and implementation. Ed. Industrial text CO. AÑO 1997, ISBN-10: 094410732X. 3.- MANDADO PÉREZ, MARCOS ACEVEDO, PÉREZ LÓPEZ. Controladores lógicos y autómatas programables. Ed. Marcombo. AÑO 2006, ISBN-10: 9701504909. 4.- JOHN W. WEBB. Programmable logic controllers. Principles and Applications. Ed. Prentice Hall.AÑO: 2002, ISBN-10: 013041672X.
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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5.- Manuales de programación e instalación de siemens, s7-200 ys7-300 6.- Manuales de programación e instalación de plc’s Festo Textos complementarios
7.- DEPPERT W. Disposotivos Neumáticos. Ed. Alfomega. AÑO: 2005. ISBN-10: 9701502795. 8.- S. MILLAN. Automatización Neumática y Electroneumática. Ed. Marcombo. AÑO: 1996. ISBN-10: 8426710395.
Sitios de Internet
1. The PLC http://www.plcman.co.uk/
plc/
2. Introducción al PLC / Autómatas programables http://www.unicrom.com/tut_plC1.asp
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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A) Nombre del curso: ÁLGEBRA LINEAL B) Datos básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo adicional estudiante
Créditos
II 2 2 2 6 C) Objetivo del curso
Programa analítico
Objetivos Generales
Al final del curso el alumno será capaz de entender, interpretar y aplicar los conceptos básicos del álgebra lineal a un contexto específico, en materias que cursará posteriormente y en su práctica profesional, a través del análisis crítico en la solución de problemas que involucren vectores, matrices ó ecuaciones.
Objetivos Específicos
Unidad 1 El alumno será capaz de: a) Identificar y plantear un sistema de ecuaciones lineales. b) Clasificar y resolver mediante diferentes métodos un sistema de ecuaciones lineales. c) Interpretar geométricamente la solución de un sistema de ecuaciones lineales. d) Aplicar a problemas prácticos lo aprendido en la unidad.
Unidad 2 El alumno será capaz de: a) Plantear y resolver problemas en los que intervenga un sistema de ecuaciones lineales. b) Resolver sistemas de ecuaciones lineales aplicando transformaciones elementales. c) Realizar operaciones con matrices. d) Calcular determinantes. e) Resolver problemas que requieran de las propiedades de las matrices y los determinantes.
Unidad 3 El alumno será capaz de. a) Diferenciar el significado de vector y escalar. b) Efectuar operaciones con vectores. c) Explicar el significado del producto escalar (interno) y vectorial (externo) de dos vectores geométricos y calcularlos. d) Calcular la norma (magnitud). el ángulo, la distancia y la proyección entre dos vectores. e) Entender lo que significa un espacio vectorial e identificarlo. f) Definir dependencia lineal e independencia lineal de un conjunto de vectores de un espacio vectorial. g) Definir base de un espacio vectorial, encontrar bases en casos sencillos, efectuar cambios de base y encontrar bases ortonormales. h) Aplicar los vectores a problemas geométricos y mecánicos. i) Identificar la dimensión de un espacio vectorial. j) Obtener la matriz de transición de un espacio vectorial.
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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Unidad 4 El alumno será capaz de: a) Definir lo que es una transformación lineal. b) Distinguir las transformaciones lineales de las no lineales. c) Explicar el significado de los términos, núcleo, nulidad, rango y recorrido de una transformación lineal así como su obtención. d) Definir lo que es una matriz de transformación, obtenerla y describir el efecto de la transformación lineal. e) Determinar si dos matrices asociadas a una transformación son similares o no.
Contribución al Perfil de Egreso
Permite al profesionista desarrollar un pensamiento lógico matemático formativo que le ayuda a analizar fenómenos reales de naturaleza lineal y modelarlos.
Competencias a Desarrollar
Competencias Genéricas
Razonamiento Científico-Tecnológico. Comunicación en español e inglés. Ético-valoral.
Competencias Profesionales
Estos conocimientos son aplicados como una herramienta para la solución de problemas prácticos del área de ingeniería en que se imparte esta materia. Por lo tanto, incide indirectamente en el desarrollo de todas las competencias profesionales planteadas en el programa educativo.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
Unidad 1 20h
1.1 Definición de sistemas de ecuaciones lineales. 1.2 Clasificación de los sistemas de ecuaciones y tipos de solución. 1.3 Interpretación geométrica de las soluciones. 1.4 Métodos de solución de un sistema de ecuaciones lineales (Gauss – Jordan, eliminación Gaussiana).
1.5 Aplicaciones.
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
Unidad 2 20 h
2.1 Definición de Matriz, notación, orden.
2.2 Operaciones con matrices (suma, resta, multiplicación de una matriz por un escalar, producto escalar de dos vectores y producto de dos matrices). 2.3 Clasificación de las matrices: triangular superior, triangular inferior, diagonal, identidad, transpuesta, simétrica, ortogonal. 2.4 Definición de la Inversa de una matriz: Matrices invertibles y no invertibles, propiedades. 2.5 Definición y cálculo del determinante de una matriz. 2.6 Propiedades de los determinantes.
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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2.7 Cálculo de la inversa de una matriz cuadrada por medio de la adjunta. 2.8 Solución de un sistema de ecuaciones lineales mediante le inversa. 2.9 Solución de un sistema de ecuaciones lineales mediante la regla de Cramer.
2.10 Aplicación de matrices y determinantes.
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
Unidad 3 12 h
3.1. Definición de espacio vectorial y sus propiedades. 3.2. Definición del subespacio de un espacio vectorial 3.3. Propiedades de vectores (operaciones vectoriales: suma, resta y producto escalar); combinación lineal, dependencia e independencia lineal. 3.4. Base y dimensión de un espacio vectorial.
3.5. Cambio de base, base ortonormal, proceso de ortonormalización de Gram – Schmidt.
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
Unidad 4 12 h
4.1. Definición de transformación lineal 4.2. Ejemplos de transformaciones lineales: reflexión y rotación 4.3. Propiedades de las transformaciones lineales: recorrido y núcleo. 4.4. Representación matricial de una transformación lineal.
4.5. Aplicaciones de las transformaciones lineales.
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje: Solución de ejercicios y problemas como elemento central para reafirmar adquirir y manejar la información. Solución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento Se aplicarán otros enfoques didácticos como: aprendizaje basado en problemas, aprendizaje colaborativo, aprendizaje basado en proyectos, y estudio de casos.
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
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F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
20 sesiones Unidad 1 25%
Segundo examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
20 sesiones Unidad 2 25%
Tercer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
12 sesiones Unidad 3 25%
Cuarto examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
12 sesiones Unidad 4 25%
TOTAL 100%
Examen ordinario. Se evalúa como el promedio del total de evaluaciones parciales.
Al terminar el curso
El contenido del curso.
100%
Examen Extraordinario. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen a título. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen de regularización. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos: 1. Grossman, S. Álgebra Lineal. McGraw-Hill. 2. Britton J. y Bello I. Matemáticas Contemporáneas. Harla. 3. Anton, H. Introducción al Álgebra Lineal. Limusa.
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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Textos complementarios: 4. Kolman, B. Álgebra Lineal con Aplicaciones y Matlab. Prentice Hall. 5. Gareth, W. Álgebra Lineal con Aplicaciones. McGraw-Hill 6. Poole, D. Álgebra Lineal una Introducción Moderna. Thomson 7. Nicholson, W. Álgebra Lineal con Aplicaciones. McGraw-Hill
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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A) Nombre del curso: INGENIERÍA DE MATERIALES B) Datos básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo adicional estudiante
Créditos
II 3 0 3 6 C) Objetivo del curso
Programa analítico
Objetivos Generales
La relación entre estructura, procesamiento y propiedades mecánicas de los materiales.
Objetivos Específicos
1. INTRODUCCIÓN El alumno: Conocerá el curso, temario y forma de trabajo, interesándose por el estudio de los materiales, analizando ejemplos de aplicaciones industriales.
2. ESTRUCTURA DE LOS MATERIALES
El alumno:
Estudiará y discutirá la forma en que cristalizan los materiales, partiendo de su estructura atómica y cristalina. Analizará la relación entre la estructura del material y sus propiedades.
3. PROPIEDADES MECÁNICAS
El alumno: Estudiará los mecanismos de la deformación plástica y su efecto en la estructura y las propiedades de los metales.
4. TRABAJADO EN CALIENTE Y TRABAJADO EN FRÍO
El alumno: Estudiará el principio y tecnología del tratamiento de recocido, sus etapas y aplicación.
Analizará el efecto en las propiedades y estructura al trabajar o deformar el metal en caliente.
5. ALEACIONES FERROSAS
El alumno: Estudiará el concepto de aleación, su clasificación, bases de la constitución de la estructura de las aleaciones y las características de las diferentes fases sólidas que se presentan en las aleaciones ferrosas. Conocerá cómo mejorar propiedades como la dureza, resistencia y algunas otras, mediante aleaciones ferrosas.
6. ALEACIONES NO FERROSAS
El alumno: Estudiará las características de las diferentes fases sólidas que se presentan en las aleaciones no ferrosas.
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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Conocerá cómo mejorar propiedades como la dureza, resistencia y algunas otras, mediante aleaciones.
Contribución al Perfil de Egreso
Desarrollará en el estudiante la capacidad de seleccionar y proponer los materiales adecuados para los procesos de producción.
Competencias a Desarrollar
Competencias Genéricas
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Ético-valoral
Competencias Profesionales
Esta asignatura incide directamente en el desarrollo de la competencia para diseñar y/o seleccionar las operaciones necesarias, equipo y componentes mecánicos requeridos en los procesos de transformación de materia prima a productos terminados o servicios.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
Unidad 1 INTRODUCCIÓN 2 h
Temas 1.1 Clasificación de los materiales. 1.2 Relación estructura - propiedades - procesamiento - comportamiento. 1.3 Interacción con el medio ambiente.
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el profesor.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y solución de problemas, se realizarán prácticas de laboratorio para que el alumno se familiarice con los fenómenos físicos relacionados con el área de estudio. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a la del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Se harán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Unidad 2 ESTRUCTURA DE LOS MATERIALES 10 h
Temas 2.1.- Estructura atómica. 2.2.- Enlace. 2.3.- Estructura cristalina. 2.4.- Defectos en cristales. 2.5.- Endurecimiento por solución sólida. 2.6.- Difusión y transferencia de masa. 2.7.- Mecanismos de cristalización y tamaño de grano.
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el profesor.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y solución de problemas, se realizarán prácticas de laboratorio para que el alumno se familiarice con los
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
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380
fenómenos físicos relacionados con el área de estudio. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a la del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Se harán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Unidad 3 PROPIEDADES MECÁNICAS 10 h
Temas 3.1.- Definición de conceptos. 3.2.- Pruebas sobre materiales metálicos. 3.3.- Curvas esfuerzo-deformación. 3.4.- Dureza. 3.5.- Resistencia a la fractura. 3.6.- Fatiga. 3.7.- Impacto y termo-fluencia.
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el profesor.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y solución de problemas, se realizarán prácticas de laboratorio para que el alumno se familiarice con los fenómenos físicos relacionados con el área de estudio. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a la del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Se harán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Unidad 4 TRABAJADO EN CALIENTE Y TRABAJADO EN FRÍO 4 h
Temas 4.1.- Trabajado en frío: deslizamiento y maclado, endurecimiento por deformación. 4.2.- Trabajado en caliente. Recocido.
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el profesor.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y solución de problemas, se realizarán prácticas de laboratorio para que el alumno se familiarice con los fenómenos físicos relacionados con el área de estudio. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a la del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Se harán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Unidad 5 ALEACIONES FERROSAS 12 h
Temas 5.1 Obtención. 5.2 Clasificación (Normas AISI-SAE). 5.3 Propiedades mecánicas.
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
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5.4 Aplicaciones.
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el profesor.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y solución de problemas, se realizarán prácticas de laboratorio para que el alumno se familiarice con los fenómenos físicos relacionados con el área de estudio. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a la del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Se harán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Unidad 6 ALEACIONES NO FERROSAS 10 h
Temas 6.1 Aleaciones de Aluminio. 6.2 Aleaciones de Magnesio. 6.3 Aleaciones de Cobre. 6.4 Aleaciones de Níquel. 6.5 Aleaciones de Titanio. 6.6 Metales preciosos.
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el profesor.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y solución de problemas, se realizarán prácticas de laboratorio para que el alumno se familiarice con los fenómenos físicos relacionados con el área de estudio. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a la del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Se harán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje: La solución de ejercicios, problemas y la realización de diversas prácticas en el laboratorio se utilizarán como elementos centrales para reafirmar, adquirir y manejar la información, así como para la aplicación y transferencia del conocimiento. La enseñanza basada en el uso de nuevas tecnologías de información tiene como objetivo incorporar al alumno al uso de herramientas actuales que le permitan una mejor inserción en el ámbito profesional. Por otro lado, se pretende que el profesor aplique, siempre que sea prudente, otros enfoques didácticos como el trabajo en equipo, el aprendizaje basado en problemas y el aprendizaje basado en proyectos, todo esto con el fin de fomentar el aprendizaje significativo. Se aplicarán otros enfoques didácticos como: trabajo en equipo y aprendizaje basado en proyectos.
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F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
12 sesiones Sección 1.1 a Sección 2.7
20%
Segundo examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
14 sesiones Sección 3.1 a Sección 3.7
20%
Tercer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
12 sesiones Sección 4.1 a Sección 5.4
20%
Cuarto examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
10 sesiones Sección 6.1 a Sección 6.6
20%
Prácticas, tareas, exposiciones, trabajos y/o proyecto final.
Semanalmente Prácticas, tareas, exposiciones,
trabajos, etc. y/o un proyecto
desarrollado durante el semestre.
20%
TOTAL 100%
Examen ordinario. Se evalúa como el promedio del total de evaluaciones parciales.
Al terminar el curso
El contenido del curso.
100%
Examen Extraordinario. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen a título. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen de regularización. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
G) Bibliografía y recursos informáticos
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
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Textos básicos: 1. Ciencia e ingeniería de los materiales, Donald R. Askeland, pradeep P. Phule, Thomson
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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A) Nombre del curso
Instrumentación Virtual II
B) Datos Básicos del curso
Semestre Tipo de materia
Materia compartida con otros
PE
Horas de
teoría
Horas de práctica
Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
IX Obligatoria No 0 4 0 4
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Implementar soluciones de automatización empleando técnicas avanzadas de programación para que, mediante instrumentos virtuales se permita adquirir, analizar, presentar y comunicar datos y tomar acciones de control sobre determinado proceso.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Sistemas de Adquisición y Procesado de Datos.
Comprender los elementos que integran un Sistema de Adquisición de Datos, su función y configuración, así como la forma de controlar tarjetas de adquisición de datos desde instrumentos virtuales.
2. Introducción al BUS GPIB
Comprender el funcionamiento y los protocolos asociados al BUS GPIB y realizar adquisición de datos utilizando éste.
3. Comunicaciones en Serie
Comprender y utilizar la comunicación serial para mantener comunicación entre instrumentos virtuales y tarjetas de adquisición de datos.
4. Protocolos de redes. Comprender y utilizar los protocolos usados para comunicaciones en redes para realizar instrumentos virtuales y procesos controlables a distancia vía red.
5. Acceso remoto. VI Server y Comunicaciones Avanzadas
Utilizar las herramientas de que disponen el software para programación gráfica como servidor en la web.
6. Programación Avanzada. Procesos Sincronizados, Multitarea y Multihilo
Comprender la programación avanzada mediante ejemplos interactivos con ayuda de programas especializados de cómputo.
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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7. Modelos de programación
Comprender y utilizar técnicas de programación y modelos de programación para tratamiento de errores, sistemas de comunicaciones, máquinas de estado y programación orientada a objetos.
8. Código externo
Comprender y utilizar las herramientas que permiten emplear en lenguaje G herramientas de programación C/C++, C#, o visual Basic, así como las tecnologías Activex.
Contribución al Perfil de Egreso
Esta materia proporciona al alumno el conocimiento para analizar y diseñar e implementar sistemas de instrumentación virtual, y desarrollará en él las habilidades para integrarlos en sistemas mecatrónicos automatizados.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Cognitiva y emprendedora
Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 Sistemas de Adquisición y Procesado de Datos. 12 h
Tema 1.1 Conceptos básicos sobre los sistemas de adquisición de datos. 1.0 h
Tema 1.2 Funciones generales de acondicionamiento de señales. 1.0 h
Tema 1.3 Tarjetas de adquisición de datos: Tipos. 1.0 h
Tema 1.4 Software de manejo de las tarjetas de adquisición de datos. 2.0 h
Tema 1.5 Adquisición de datos con instrumentos virtuales. 2.0 h
Tema 1.6 Creación de canales virtuales de adquisición y generación de datos. 2.0 h
Tema 1.7 Creación de tareas de adquisición y generación de datos. 3.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer el capítulo 6 de texto básico LabVIEW programación para sistemas de instrumentación [2] y el texto básico LabVIEW: Programación gráfica para control de instrumentación [¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.], y el capítulo 4 de la bibliografía virtual Measurement Manual [¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.]. Se recomienda leer el capítulo 10 y realizar las solutions activities del texto básico LabVIEW for Everyone: Graphical Programming Made Easy and Fun []. Se recomienda la investigación de las tarjetas de adquisición de datos actuales, sus características, fabricantes y costos.
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía.
UNIDAD 2 Introducción al BUS GPIB 10 h
Tema 2.1 Sistemas de bus y bus GPIB 0.5 h
Tema 2.2 La norma IEEE-488.1 (GPIB) 1.0 h
Tema 2.3 La norma IEEE-488.2 (GPIB) 1.0 h
Tema 2.4 La norma SCPI 1.0 h
Tema 2.5 Circuitos VLSI controladores del bus GPIB 1.0 h
Tema 2.6 Control de instrumentos en LabVIEW 1.5 h
Tema 2.7 Configuración de la tarjeta controladora GPIB 1.5 h
Tema 2.8 VIs para la gestión del bus 1.5 h
Tema 2.9 VISA (Visual Instrument Software Architecture) 1.0
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer el capítulo 6 del texto básico LabVIEW. Entorno Gráfico de Programación [¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.], el capítulo 7 del texto LabVIEW programación para sistemas de instrumentación [¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.] y el capítulo 12 del texto básico LabVIEW for Everyone: Graphical Programming Made Easy and Fun [¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.]. Además consultar el capítulo 16 de la bibliografía virtual Measurement Manual [¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.]. Se recomienda la realización de aplicaciones prácticas donde se el control de instrumentos en LabVIEW. Se recomienda la investigación de los circuitos controladores del bus GPIB actuales, sus características y costos. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos y prácticos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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UNIDAD 3 Comunicaciones en Serie 6 h
Tema 3.1 El estándar RS-232 1.0 h
Tema 3.2 Utilización del puerto serie mediante LabVIEW 2.5 h
Tema 3.3 Ejemplo de configuración mediante VISA 2.5 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer el capítulo 5 del texto básico LabVIEW. Entorno Gráfico de Programación [1], y el capítulo 7 del texto básico LabVIEW programación para sistemas de instrumentación [2]. Además de consultar el capítulo 16 de la bibliografía virtual Measurement Manual [4]. Se recomienda la realización de aplicaciones prácticas donde se apliquen los conceptos vistos en clase. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 4 Protocolos de redes 4 h
Tema 4.1 Introducción 0.5 h
Tema 4.2 Protocolo TCP/IP 1.5 h
Tema 4.3 Protocolo UDP 1.5 h
Tema 4.4 DataSocket 0.5 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer el capítulo 8 del texto básico LabVIEW. Entorno Gráfico de Programación [¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.], y del texto básico LabVIEW programación para sistemas de instrumentación [2]. Se recomienda la realización de aplicaciones prácticas donde se apliquen los conceptos vistos en clase. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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conceptos teóricos vistos en clase. Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
informáticos. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 5 Acceso remoto. VI Server y Comunicaciones Avanzadas 6 h
Tema 5.1 Acceso remoto 1.0 h
Tema 5.2 Enlaces de datos 2.5 h
Tema 5.3 VI Server 2.5 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer el capítulo 9 del texto básico LabVIEW. Entorno Gráfico de Programación [1], el capítulo 8 del texto básico LabVIEW programación para sistemas de instrumentación [2] y el capítulo 15 y 16 del texto básico LabVIEW for Everyone: Graphical Programming Made Easy and Fun [4]. Se recomienda consultar en los textos complementarios los conceptos abarcados en esta unidad para reforzar los conocimientos adquiridos. Se recomienda la realización de aplicaciones prácticas donde se apliquen los conceptos vistos en clase. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 6 Programación Avanzada. Procesos Sincronizados 10 h
Tema 6.1 Procesos Multihilo 2.5 h
Tema 6.2 Sincronización 2.5 h
Tema 6.3 Problemas típicos de la programación Multihilo 2.5 h
Tema 6.4 Eventos 2.5 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer el capítulo 10 del texto básico LabVIEW. Entorno Gráfico de Programación [¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.]. Se recomienda la realización de aplicaciones prácticas donde se apliquen los
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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conceptos vistos en clase. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 7 Modelos de programación 8 h
Tema 7.1 Estructuras de Interfaz de usuario 1.0 h
Tema 7.2 Manejo de errores 1.0 h
Tema 7.3 Máquinas de estado 2.0 h
Tema 7.4 Comunicaciones 2.0 h
Tema 7.5 Programación Orientada a Objetos 2.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer el capítulo 11 del texto básico LabVIEW. Entorno Gráfico de Programación [1]. Se recomienda la realización de aplicaciones prácticas donde se apliquen los conceptos vistos en clase. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 8 Código externo 8 h
Tema 8.1 Librerías externas 2.0 h
Tema 8.2 Comunicaciones entre aplicaciones 3.0 h
Tema 8.3 Creación de librerías y ejecutables 3.0 h
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Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer el capítulo 12 del texto básico LabVIEW. Entorno Gráfico de Programación [1]. Se recomienda la realización de aplicaciones prácticas donde se apliquen los conceptos vistos en clase. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Mediante el diseño, creación y uso de ejemplos el alumno será capaz utilizar software para desarrollar sistemas de instrumentación virtual. El alumno diseñará aplicaciones para utilizar los protocolos usados para comunicaciones en redes para realizar instrumentos virtuales y procesos controlables a distancia vía red. El alumno investigará aplicaciones para utilizar el BUS GPIB y realizar adquisición de datos. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
Prácticas Se emplearán tres horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio, simulaciones por computadora, observación de casos y proyección de videos. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas.
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial: Examen escrito: valor 20% del examen parcial. Examen práctico: valor 60% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 20% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 1 y
Unidad 2 hasta el tema 2.5.
25%
Segundo examen parcial: Examen escrito: valor 20% del examen parcial. Examen práctico: valor 60% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 20% del examen parcial.
16 sesiones
Unidad 2 desde el tema 2.6, Unidad 3 y Unidad 4.
25%
Tercer examen parcial: Examen escrito: valor 20% del examen parcial. Examen práctico: valor 60% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 20% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 5 y Unidad 6
25%
Cuarto examen parcial: Examen práctico: valor 20% del examen parcial. Proyecto integrador: valor 60% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 20% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 7 y Unidad 8
25%
Asistencia a clase Durante todo el
curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario Cada evaluación parcial representa el 25% del examen ordinario, así la suma de los cinco exámenes parciales cubre el 100% del examen ordinario, con lo cual se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso
Todas las unidades
100%
TOTAL 100%
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Examen Extraordinario. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen departamental escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos
1. LabVIEW. Entorno Gráfico de Programación. José Rafael Lajara Vizcaíno, José Pelegrí Sebastiá,
Editorial Alfaomega-Marcombo, 2007.
2. LabVIEW programación para sistemas de instrumentación. Joaquin del Rio Fernandez, Editorial ALFAOMEGA 2013
3. LabVIEW: Programación gráfica para control de instrumentación, Prof. Antonio Manuel Lázaro,
Editorial Paraninfo – ITP.
4. LabVIEW for Everyone: Graphical Programming Made Easy and Fun (National Instruments Virtual Instrumentation Series). Travis, Jeffrey, and Jim Kring. Prentice Hall PTR, 2006.
Textos complementarios
5. Instrumentación Virtual, Adquisición, Procesado y Análisis de Señal. Manuel Anton. Editorial ALFAOMEGA 2002
6. LabVIEW: Advanced Programming Techniques, Second Edition (2nd Edition), Rick Bitter, Taqi Mohiuddin, Matt Nawrocki, Bitter Rick, Richard Bitter, Bitter Richard, Editorial CRC Press 2006
7. Virtual Bio-Instrumentation: Biomedical, Clinical, and Healthcare Applications in LabVIEW (National Instruments Virtual Instrumentation Series), by Jon B. Olansen (Author), Eric Rosow
8. Learning with Labview 8, Robert H. Bishop, Editorial National Instruments. Bibliografía virtual
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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9. NI LAbView entorno de programación gráfica, disponible en: http://www.ni.com/labview/esa/ 10. LabVIEW User Manual. National Instruments.
http://www.ni.com/pdf/manuals/320999e.pdf 11. Measurement Manual. National Instruments.
http://www.ni.com/pdf/manuals/320997a.pdf
A) Nombre del curso
Máquinas Térmicas
B) Datos Básicos del curso
Semestre Tipo de materia
Materia compartida con otros
PE
Horas de
teoría
Horas de práctica
Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
IX Obligatoria No 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Analizar las diferentes configuraciones y ciclos de operación de las máquinas térmicas con el propósito de predecir su comportamiento en términos de trabajo producido, eficiencia, etc. Caracterizar las topologías de máquinas térmicas que se emplean en la actualidad con una visión general de sus características, componentes, aplicaciones prácticas y desempeño y mantenimiento.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Rendimiento
Identificar y aplicar los conceptos y procedimientos de evaluación del rendimiento y de la eficiencia con el fin de obtener soluciones más cercanas a problemas que caracterizan el comportamiento real de máquinas térmicas.
2. Análisis exergético
Aplicar el concepto de análisis exergético, también conocido como análisis de la disponibilidad, como un método que utiliza los principios de conservación de la masa y la energía junto con el segundo principio de la termodinámica para el análisis, síntesis y diseño de sistemas térmicos.
3. Instalaciones de producción de potencia mediante vapor
Identificar los ciclos de trabajo y las instalaciones de generación de potencia, en particular las centrales térmicas que funcionan a través de turbinas de vapor, en las que el fluido se vaporiza y condensa alternativamente para producir ciclos de trabajo.
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
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A) Nombre del curso: COMUNICACIÓN ORAL Y ESCRITA B) Datos básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo adicional estudiante
Créditos
I 0 3 0 3 C) Objetivo del curso
Programa analítico
Objetivos Generales
Fortalecer la capacidad de comunicación oral y escrita, desarrollando las habilidades necesarias para expresar las ideas en forma clara, precisa y efectiva tanto de forma oral a través del discurso y por medo de escritos realizados acorde con las estructuras gramaticales.
Objetivos Específicos
Unidad 1 Lograr que el alumno comprenda los elementos y tipos de la comunicación y su importancia en la interacción escolar y profesional.
Unidad 2 Que el alumno comprenda la importancia de la correcta escritura y empleando las reglas gramaticales y ortográficas, elabore diversos textos.
Unidad 3 Desarrollar en el alumno las habilidades para el manejo de la comunicación oral en los distintos ámbitos de su realidad apoyado en la kinestesia y la proxemia.
Unidad 4 Que el alumno conozca diferentes técnicas de comunicación en grupo para emplearlas como herramientas en el ámbito escolar.
Contribución al Perfil de Egreso
El profesionista desarrollar habilidades de comunicación, capacidad crítica y autocrítica, de trabajo en equipos interdisciplinares y multiculturales; con disposición al cambio y al aprendizaje permanente para generar nuevas ideas.
Competencias a Desarrollar
Competencias Genéricas
Cognitiva y emprendedora. Ético – valoral. Comunicación en español e inglés.
Competencias Profesionales
Esta asignatura incide indirectamente en el desarrollo de las competencias profesionales de los Programas Educativos de ingeniería proporcionado el sustento necesario para transmitir resultados.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
Unidad 1 PRINCIPIOS DE COMUNICACIÓN. 9h
Temas 1.1 Concepto de comunicación. 1.2 El proceso de comunicación. 1.3 La intención del mensaje. 1.4 Funciones de la comunicación.
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Lecturas y otros recursos
Leer la bibliografía recomendada , resolver los ejercicios señalados por el profesor y entregar las tareas
Métodos de enseñanza
La clase se impartirá mediante sesiones expositivas por parte del maestro y la participación del alumno será esencial en las tareas y trabajos de investigación con la finalidad de complementar los temas y tópicos del curso.
Actividades de aprendizaje
Lecturas de la bibliografía recomendada, tareas y ejercicios en clases.
Unidad 2 LA COMUNICACIÓN ESCRITA. 15h
Temas 2.1 Oración Simple y Compuesta. 2.2 El párrafo. 2.3 Ortografía. 2.3.1 Importancia de los signos de puntuación. 2.3.2 Acentuación. 2.3.3 Letras cuyo uso se presta a confusión: b, v, c, s, z, j, g, h, y, ll. 2.4 Tipos textuales. 2.4.1 Textos narrativos. 2.4.1.1 Anécdota. 2.4.1.2 el arte de narrar. 2.4.2 Textos expresivos. 2.4.2.1 Autobiografía. 2.4.2.2 Crónica. 2.4.3Textos expositivos. 2.4.3.1 La reseña. 2.4.3.2 El informe. 2.4.3.3 Currículum Vital. 2.4.3.4 La carta. 2.4.4 Textos Argumentativos. 2.4.4.1 El ensayo. 2.4.4.2 El discurso.
Lecturas y otros recursos
Leer la bibliografía recomendada , resolver los ejercicios señalados por el profesor y entregar las tareas
Métodos de enseñanza
La clase se impartirá mediante sesiones expositivas por parte del maestro y la participación del alumno será esencial en las tareas y trabajos de investigación con la finalidad de complementar los temas y tópicos del curso.
Actividades de aprendizaje
Lecturas de la bibliografía recomendada, tareas y ejercicios en clases.
Unidad 3 LA COMUNICACIÓN ORAL. 12h
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
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Temas 3.1 Habilidades expresivas verbales. 3.1.1 Imagen verbal. 3.1.2 Credibilidad. 3.2 Condiciones objetivas de la expresión oral. 3.2.1 Análisis del auditorio. 3.2.2 Lenguaje adecuado. 3.3 Condiciones Subjetivas de la expresión oral. 3.3.1 Autodominio. 3.3.2 Conocimiento y organización de ideas. 3.3.3 Proyección de emociones. 3.4 Manejo de códigos no verbales. 3.4.1 Kinestesia. 3.4.1.1 Lenguaje del signo. 3.4.1.2 Lenguaje de acción. 3.4.1.3 Lenguaje de objetos. 3.4.1.4 Postura. 3.4.1.5 Gestos. 3.4.1.6 Expresión facial. 3.4.1.7 Contacto visual. 3.4.2 Proxémica. 3.4.2.1 Distancia cercana o íntima. 3.4.2.2 Distancia personal. 3.4.2.3 Distancia social. 3.4.2.4 Distancia pública. 3.4.3 Para-lenguaje. 3.4.3.1 Dicción. 3.4.3.2 Tono. 3.4.3.3 Fluidez. 3.4.3.4 Ritmo. 3.4.3.5 Entonación. 3.5 Niveles de comunicación. 3.5.1 Intrapersonal. 3.5.2 Interpersonal. 3.5.3 Organizacional. 3.5.4 Pública. 3.5.5 Masiva. 3.6 Apoyos visuales para la comunicación oral. 3.6.1 Diagramas. 3.6.2 Rotafolio. 3.6.3 Proyecciones. 3.6.4 Pizarrón. 3.6.5 Gráficos en computadora.
Lecturas y otros recursos
Leer la bibliografía recomendada , resolver los ejercicios señalados por el profesor y entregar las tareas
Métodos de enseñanza
La clase se impartirá mediante sesiones expositivas por parte del maestro y la participación del alumno será esencial en las tareas y trabajos de investigación con la finalidad de complementar los temas y tópicos del curso.
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Actividades de aprendizaje
Lecturas de la bibliografía recomendada, tareas y ejercicios en clases.
Unidad 4 COMUNICACIÓN EN GRUPOS. 12h
Temas 4.1. El debate. 4.2. El simposio. 4.3. El foro. 4.4. El panel. 4.5. El congreso. 4.6. La asamblea.
Lecturas y otros recursos
Leer la bibliografía recomendada , resolver los ejercicios señalados por el profesor y entregar las tareas
Métodos de enseñanza
La clase se impartirá mediante sesiones expositivas por parte del maestro y la participación del alumno será esencial en las tareas y trabajos de investigación con la finalidad de complementar los temas y tópicos del curso.
Actividades de aprendizaje
Lecturas de la bibliografía recomendada, tareas y ejercicios en clases.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje: - Dar seguimiento al aprendizaje logrado por los alumnos, por parte de los demás profesores, exigiendo y revisando la escritura. - Implementar cursos impartidos por los profesores de la materia dirigidos a profesores de la Facultad o externos. - Programar actividades de comunicación en sus diversas modalidades, con el fin de que los alumnos adquieran el gusto por la práctica escrita y oral. - Solicitar a quien corresponda el apoyo necesario para traer a personas de reconocido prestigio en el estudio de la comunicación a que impartan cursos de actualización para docentes de la materia. - Aumentar la exigencia por parte de todos los profesores que impartimos la materia para que el alumno que logre aprobarla realmente tenga el conocimiento suficiente.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
24 sesiones Unidades 1 y 2 33 %
Segundo examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
12 sesiones Unidad 3 33 %
Tercer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
12 sesiones Unidad 4 34 %
Otra actividad 1 Examen ordinario. Se evalúa como el promedio Al terminar el El contenido del Promedio de los
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del total de evaluaciones parciales curso curso. Tres parciales
TOTAL 100 %
Examen ordinario. Se evalúa como el promedio del total de evaluaciones parciales.
Al terminar el curso
El contenido del curso.
100%
Examen Extraordinario. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación
El contenido del curso.
100%
Examen a título. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen de regularización. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos: 1. ANDUEZA MARÍA, DINÁMICA DE GRUPOS EN LA EDUCACIÓN, TRILLAS. 2. BAENA PAZ GUILLERMINA, COMUNICACIÓN Y LIDERAZGO, PUBLICACIONES CULTURAL. 3. CANTU / FLORES / ROQUE, COMUNICACIÓN ORAL Y ESCRITA, CECSA. 4. FOURNIER MARCOS CELINDA, COMUNICACIÓN VERBAL, THOMSON. Textos complementarios: 5. BASULTO HILDA, CUIDE SU ORTOGRAFÍA, MENSAJES IDIOMÁTICOS 3. TRILLAS 6. BASULTO HILDA, MEJORE SU REDACCIÓN, MENSAJES IDIOMÁTICOS 4. TRILLAS 7. GONZÁLEZ ALONSO CARLOS, PRINCIPIOS BÁSICOS DE COMUNICACIÓN. TRILLAS 8. DE SAUSSURE FERDINAND, CURSO DE LINGÜÍSTICA GENERAL, FONTAMARA.
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Programas Analíticos
A) Nombre del curso
Diseño de máquinas
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
Optativa 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Aplicar conceptos, procedimientos, datos y técnicas de análisis que permitan la toma de mejores decisiones en la realización de diseños originales de máquinas y sus elementos con el fin de integrarlos en sistemas más complejos utilizados para la generación de movimientos y transmisión de potencia. Describir los elementos de un sistema de transmisión de potencia, los diferentes tipos y crear modelos que permitan caracterizar el comportamiento de dichos sistemas.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Transmisión y adecuación de potencia
Definir el concepto de transmisión y adecuación de la potencia. Reconocer de manera general los diferentes tipos de transmisiones de potencia incluyendo sus parámetros característicos y propiedades generales. Identificar los criterios de selección y operación de las transmisiones de potencia con relación fija y variable.
2. Ejes y Flechas
Analizar el proceso de cálculo, diseño y selección de flechas y ejes para transmisión de potencia, identificando los parámetros involucrados en este proceso y tomando en cuenta la capacidad de carga, deformaciones y esfuerzos permisibles, factores de seguridad e inestabilidades.
3. Montajes cubo-flecha
Describir los conceptos relativos a los diferentes métodos y dispositivos utilizados en el acoplamiento entre flechas y cubos. Seleccionar el tipo de montaje adecuado con el fin de garantizar un funcionamiento estable y seguro.
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4. Uniones flecha-flecha. Coples y articulaciones
Identificar los diferentes tipos de coples que existen en el mercado, así como sus propiedades y aplicaciones. Integrar los criterios de selección cálculo con el fin de analizar las propiedades de un cople y determinar si es adecuado para una aplicación en particular.
5. Transmisiones con bandas
Reconocer los diferentes tipos de bandas existentes, sus propiedades, funciones y aplicaciones. Estructurar los criterios de selección, cálculo y diseño de las transmisiones con banda, tanto de relación fija como de relación variable.
6. Transmisiones con cadenas
Identificar la conformación de las cadenas utilizadas para la transmisión de potencia y reconocer los diferentes tipos existentes, sus propiedades, funciones y aplicaciones. Formular los criterios de selección, cálculo, diseño y operación de las transmisiones con cadena.
7. Embragues y frenos
Ilustrar el principio de operación de los embragues y frenos. Identificar los diferentes tipos de embragues y frenos existentes a nivel comercial, su funcionamiento, propiedades y aplicaciones. Aplicar los conocimientos teóricos para calcular el embrague o freno requerido según la aplicación.
8. Transmisiones con engranes
Describir los conceptos referentes a la geometría de los engranes, como son los tipos, geometrías, fuerzas sobre el diente, y su efecto sobre el engrane. Calcular la resistencia de los engranes en base a su material, tratamiento térmico, lubricación y aplicación. Conocer los procedimientos de fabricación y verificación de engranes. Integrar el conocimiento previo para el diseño de una transmisión con engranes.
Contribución al Perfil de Egreso
Desarrollar las capacidades para la observación, análisis, planificación, diseño y optimización de sistemas mecánicos, además se proporcionan las herramientas para el análisis, definición y solución de problemas que permitan tomar mejores decisiones sobre la eficacia de los sistemas o dispositivos mecánicos. Se obtendrá la capacidad de diseñar y modelar, en base a las normas y estándares, cualquier dispositivo mecánico utilizado para transmitir movimiento y potencia, utilizando las técnicas y métodos disponibles.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Cognitiva y emprendedora
Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 TRANSMISIÓN Y ADECUACIÓN DE POTENCIA 4 h
Tema 1.1 Relaciones básicas para las transmisiones y embragues 1.0 h
Tema 1.2 Procedimiento durante el bosquejo 1.0 h
Tema 1.3 Transmisiones con relación de transformación constante 1.0 h
Tema 1.4 Transmisiones con cambio de velocidad 1.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
computacionales. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía.
UNIDAD 2 EJES Y FLECHAS 9 h
Tema 2.1 Generalidades 0.5 h
Tema 2.2 Dimensionado de los ejes y flechas 3.0 h
Tema 2.3 Ejemplos para el cálculo de ejes y flechas 4.0 h
Tema 2.4 Flechas articuladas y flexibles 1.5 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software CAE para analizar cargas y esfuerzos y simular su efecto en diversos elementos. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos y prácticos vistos en clase.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
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UNIDAD 3 MONTAJES CUBO-FLECHA 5 h
Tema 3.1 Generalidades 1.0 h
Tema 3.2 Montajes con cierre de fuerza 1.0 h
Tema 3.3 Montajes cubo-flecha con cierre de forma 1.0 h
Tema 3.4 Comparación de los diferentes montajes cubo-flecha 2.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 4 UNIONES FLECHA-FLECHA. COPLES Y ARTICULACIONES 5 h
Tema 4.1 Generalidades 1.0 h
Tema 4.2 Coples rígidos 1.0 h
Tema 4.3 Coples de ajuste 1.5 h
Tema 4.4 Embragues 1.5 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la planeación de procesos. Se recomienda el uso de software CAD/CAE para analizar el ensamble de flechas por medio de coples y su principio de operación. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
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Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.
Realizar simulaciones de la planeación de procesos por medio de software especializado.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
UNIDAD 5 TRANSMISIONES CON BANDAS 8 h
Tema 5.1 Generalidades 0.5 h
Tema 5.2 Tipos y aplicaciones 1.0 h
Tema 5.3 Ecuaciones generales para las bandas 1.0 h
Tema 5.4 Pre-tensión de la banda 0.5 h
Tema 5.5 Selección y dimensionado 2.0 h
Tema 5.6 Bandas planas 0.5 h
Tema 5.7 Bandas trapezoidales y redondas 0.5 h
Tema 5.8 Transmisiones con bandas dentadas 2.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la planeación de procesos. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en catálogos de fabricantes de bandas.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Exposición de aplicaciones innovadoras que involucran los conceptos teóricos y prácticos.
Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 6 TRANSMISIONES CON CADENAS 6 h
Tema 6.1 Propiedades 0.5 h
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Tema 6.2 Tipos y aplicaciones 1.0 h
Tema 6.3 Construcción de una transmisión con cadenas 1.0 h
Tema 6.4 Cinemática de la transmisión 1.0 h
Tema 6.5 Fuerzas que actúan en la transmisión 1.0 h
Tema 6.6 Selección y cálculo de cadenas 1.5 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular problemas que involucren los principios matemáticos que rigen el comportamiento de los sistemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en catálogos de fabricantes de cadenas.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 7 EMBRAGUES Y FRENOS 8 h
Tema 7.1 Conceptos generales 1.0 h
Tema 7.2 Descripción del proceso de embrague y desembrague 1.0 h
Tema 7.3 Tipos de construcción y propiedades 1.0 h
Tema 7.4 Apareamiento de materiales, balata 1.0 h
Tema 7.5 Elementos auxiliares para el accionamiento 1.0 h
Tema 7.6 Selección, cálculo y dimensionamiento. 2.0 h
Tema 7.7 Frenos y embragues especiales 1.0 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación. Videos que muestran el funcionamiento de embragues y frenos.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
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Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Búsqueda de información en catálogos de fabricantes de frenos y embragues. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 8 TRANSMISÍON CON ENGRANES 19 h
Tema 8.1 Conceptos generales 1.0 h
Tema 8.2 Geometría del diente 1.0 h
Tema 8.3 Engranes con perfil diferente al de evolvente 1.0 h
Tema 8.4 Engranes de evolvente 2.0 h
Tema 8.5 Fuerzas, deformaciones y correcciones 1.0 h
Tema 8.6 Cálculo de la capacidad de carga 2.0 h
Tema 8.7 Procesos de fabricación de engranes 1.0 h
Tema 8.8 Selección del material y tratamiento térmico 1.0 h
Tema 8.9 Exactitud de fabricación y métodos de comprobación 1.0 h
Tema 8.10 Lubricación 0.5 h
Tema 8.11 Pérdidas de potencia, eficiencia y calentamiento 1.0 h
Tema 8.12 Emisiones de ruido 0.5 h
Tema 8.13 Cálculo y diseño de transmisiones con engranes cilíndricos 3.0 h
Tema 8.14 Engranes cónicos 1.0 h
Tema 8.15 Engranes de tornillo 1.0 h
Tema 8.16 Conjunto sinfín-corona 1.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas y para la simulación de transmisiones con engranes. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Se sugiere la búsqueda de videos o simulaciones que describan de manera gráfica los conceptos teóricos.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para
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profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Utilizar software para resolver problemas de aplicación real. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Mediante el diseño, creación y uso de ejemplos y simulaciones el alumno será capaz utilizar software para visualizar y realizar cálculos para el diseño transmisiones de potencia. Mediante ejemplos y videos de aplicaciones reales se darán a conocer los principios de funcionamiento de los diversos tipos de transmisiones. El alumno realizará ejercicios que involucren casos de análisis y diseño de transmisiones, mediante los cuales se podrá observar la importancia de los conocimientos teóricos. Se hará uso de software de simulación para comprender el funcionamiento de los elementos de máquina, la importancia de realizar los cálculos adecuados y verificar su validez. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio, simulaciones por computadora, observación de casos y proyección de videos. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas.
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Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
18 sesiones Unidad 1, 2 y 3 25%
Segundo examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
13 sesiones Unidad 4 y 5 25%
Tercer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
14 sesiones Unidad 6 y 7 25%
Cuarto examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
19 sesiones Unidad 8 25%
Asistencia a clase Durante todo el
curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario Cada evaluación parcial representa el 25% del examen ordinario, así la suma de los cuatro exámenes parciales cubre el 100% del examen ordinario, con lo cual se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso
Todas las unidades
100%
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37
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen departamental escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos
1. Norton, Robert L., DISEÑO DE MÁQUINAS, UN ENFOQUE INTEGRADO, Cuarta edición, 2011, Ed. Pearson, ISBN 9786073205894.
2. Mott, Robert L., DISEÑO DE ELEMENTOS DE MÁQUINA, quinta edición, Ed. Person Prentice Hall, ISBN 9780135077931, 2006.
3. Budynas, Richard G., Nisbett, Keith, DISEÑO EN INGENIERÍA MECÁNICA DE SHIGLEY, Novena
edición, McGraw Hill Education, 2012 ISBN 978-6071507716.
Textos complementarios
1. Juvinall, Robert C., DISEÑO DE ELEMENTOS DE MÁQUINAS, Ed. Limusa Wiley, 2013, ISBN 9786070504365.
2. Bhandari, VB, DESIGN OF MACHINE ELEMENTS, Ed. McGraw Hill, 2010, ISBN 978-0070681791.
3. Fernández Moreno, Raymundo. DISEÑO DE MÁQUINAS, Edición interna, 2000.
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Bibliografía virtual
1. How manual transmissions work, mechanical system demonstration, disponible en: auto.howdtuffworks.com/transmission.htm.
2. Design of machine elements I, NPTEL e-learning course, disponible en: nptel.ac.in/courses/112105124
3. Elements of Mechanical Design, MIT open courseware, disponible en: ocw.mit.edu/courses/mechanical-engineering/2-72-2-elements-of-mechanical-design-spring-2009.
4. Virtual Engine- Powertrain dynamics, disponible en: http://www.fev.com/what-we-do/software/virtual-engine-powertrain-dynamics-simulation.html
5. The Transmissión bible, disponible en: http://www.carbibles.com/transmission_bible.html
6. CREATIVA, Biblioteca Virtual Universitaria, disponible en: creativa.uaslp.mx
7. NX 10, Software de diseño asistido por computadora. www.plm.automation.siemens.com/es_mx/products/nx/10/index.shtml.
8. Power transmisión Simulation, Software de ingeniería asistido por computadora: http://www.plm.automation.siemens.com/en_us/products/lms/imagine-lab/automotive/powertrain/
9. Autodesk Simulation Machanical 2016, Software de Ingeniería Asistida por computadora. www.autodesk.com/education/free-software/simulation-mechanical.
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A) Nombre del curso
Probabilidad y estadística
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
IV 1 2 1 4
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Conocer y aplicar los modelos probabilísticos y estadísticos adecuados para caracterizar y resolver problemas que involucran fenómenos aleatorios, con el fin de analizar la información relevante en el proceso de toma de decisiones.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Fundamentos para la teoría de la probabilidad.
Conocer y aplicar los fundamentos de la teoría de la probabilidad para fenómenos aleatorios.
2. Variable aleatoria. Comprender el significado de variable aleatoria y aplicarlo en la solución de problemas.
3. Variables aleatorias conjuntas.
Comprender y determinar la probabilidad asociada a dos variables aleatorias, implicadas en un proceso real que involucre dos eventos simultáneos.
4. Modelos analíticos de fenómenos aleatorios discretos y continuos.
Distinguir y aplicar las distintas distribuciones continuas y discretas para determinar la probabilidad en una serie de datos.
5. Técnicas de muestreo.
Conocer y aplicar los fundamentos básicos de las técnicas de muestreo.
6. Estadística descriptiva.
Calcular a partir de una serie de datos los distintos parámetros de la estadística descriptiva.
7. Distribuciones muestrales.
Aplicar la distribución muestral adecuada de acuerdo a la situación que se presente en el proceso.
8. Estimaciones puntuales y por intervalos de confianza.
Estimar los intervalos de confianza para cada uno de los parámetros que caracterizan a procesos o poblaciones.
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Contribución al Perfil de Egreso
Los sucesos aleatorios están presentes en la mayoría de los procesos de ingeniería. Al conocer y aplicar el manejo estadístico de datos se obtendrá una mejor caracterización de cualquier fenómeno o proceso, lo cual facilitará el proceso de toma de decisiones.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Capacidad cognitiva. Comunicación e información.
Competencias Profesionales
Razonamiento científico-tecnológico.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 FUNDAMENTOS PARA LA TEORÍA DE LA PROBABILIDAD. 8 h
Tema 1.1 Definición y notación de conjuntos. 0.5 h
Tema 1.2 Operaciones, leyes y representaciones de diagramas de Venn. 0.5 h
Tema 1.3 Análisis combinatorio, principio aditivo y multiplicativo (diagramas de árbol). 1 h
Tema 1.4 Permutaciones (distinguibles y circulares). 1 h
Tema 1.5 Combinaciones y Teorema del binomio. 1 h
Tema 1.6 Concepto clásico y frecuencia relativa. 0.5 h
Tema 1.7 Espacio, muestras y eventos. 0.5 h
Tema 1.8 Axiomas y teoremas. 0.5 h
Tema 1.9 Espacio finito equiprobable. 1 h
Tema 1.10 Probabilidad condicional e independencia. 1 h
Tema 1.11 Teorema de Bayes. 0.5 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre y software especializado disponible, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
• Formar equipos (heterogéneos) para la discusión y el análisis de conceptos previamente investigados.
• Utilizar software para graficar y analizar los esfuerzos y deformaciones que ocurren en un elemento.
• Resolver banco de ejercicios propuestos.
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UNIDAD 2 VARIABLE ALEATORÍA 6 h
Tema 2.1 Introducción. 0.5 h
Tema 2.2 Distribución y esperanza de una variable aleatoria finita. 1 h
Tema 2.3 Varianza y desviación estándar. 1 h
Tema 2.4 Variables aleatorias discretas. 0.5 h
Tema 2.5 Variables aleatorias continuas. 0.5 h
Tema 2.6 Función de distribución acumulativa. 1 h
Tema 2.7 Desigualdad de Chebyshev. 1 h
Tema 2.8 Ley de los grandes números. 0.5 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre y software especializado disponible, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
• Formar equipos (heterogéneos) para la discusión y el análisis de conceptos previamente investigados.
• Resolver banco de ejercicios propuestos. • Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas, lecturas,
tareas, ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.
UNIDAD 3 VARIABLES ALEATORIAS CONJUNTAS 6 h
Tema 3.1 Distribución conjunta de dos variables aleatorias. 1 h
Tema 3.2 Esperanza entre dos variables aleatorias discretas. 0.5 h
Tema 3.3 Covarianza entre dos variables aleatorias discretas. 1 h
Tema 3.4 Independencia entre dos variables aleatorias discretas. 1 h
Tema 3.5 Esperanza entre dos variables aleatorias continuas. 0.5 h
Tema 3.6 Covarianza entre dos variables aleatorias continuas. 1 h
Tema 3.7 Independencia entre dos variables aleatorias continuas. 1 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre y software especializado disponible, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo,
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
• Formar equipos (heterogéneos) para la discusión y el análisis de conceptos previamente investigados.
• Resolver banco de ejercicios propuestos. • Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas, lecturas,
tareas, ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.
UNIDAD 4 MODELOS ANALÍTICOS DE FENÓMENOS ALEATORIOS DISCRETOS Y
CONTINUOS 6 h
Tema 4.1 Distribución binomial. 1 h
Tema 4.2 Distribución de Poisson y su aproximación a la binomial. 1h
Tema 4.3 Distribución uniforme. 0.5 h
Tema 4.4 Distribución exponencial. 0.5 h
Tema 4.5 Distribución normal y su aproximación por la binomial. 1 h
Tema 4.6 Teorema de Chebyshev. 0.5 h
Tema 4.7 Distribución Chi-cuadrada. 0.5 h
Tema 4.8 Distribución Fisher. 1 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre y software especializado disponible, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
• Formar equipos (heterogéneos) para la discusión y el análisis de conceptos previamente investigados.
• Resolver banco de ejercicios propuestos. • Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas, lecturas,
tareas, ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.
UNIDAD 5 TÉCNICAS DE MUESTREO. 4 h
Tema 5.1 Razones para el muestreo. 0.5 h
Tema 5.2 Bases teóricas del muestreo. 0.5 h
Tema 5.3 Tipos de muestreo.
5.3.1 Muestreo aleatorio simple. 0.5 h
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5.3.2 Muestreo estratificado. 0.5 h
5.3.3 Muestreo agrupado o por conglomerado. 0.5 h
5.3.4 Muestreo sistemático. 0.5 h
5.3.5 Muestreo doble y triple. 0.5 h
Tema 5.4 Parámetros y estadígrafos. 0.5 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre y software especializado disponible, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
• Formar equipos (heterogéneos) para la discusión y el análisis de conceptos previamente investigados.
• Resolver banco de ejercicios propuestos. • Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas, lecturas,
tareas, ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.
UNIDAD 6 ESTADÍSTICA DESCRIPTIVA. 6 h
Tema 6.1 Introducción. 0.5 h
Tema 6.2 Datos no agrupados.
6.2.1 Medidas de tendencia central. 1 h
6.2.2 Medidas de dispersión. 1 h
Tema 6.3 Datos agrupados.
6.3.1 Tablas de Frecuencia y gráficas. 1.5 h
6.3.2 Medidas de tendencia central. 1 h
6.3.3 Medidas de dispersión y de posición. 1 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre y software especializado disponible, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
• Formar equipos (heterogéneos) para la discusión y el análisis de conceptos previamente investigados.
• Resolver banco de ejercicios propuestos.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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• Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas, lecturas, tareas, ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.
UNIDAD 7 DISTRIBUCIONES MUESTRALES. 6 h
Tema 7.1 Distribución muestral de la media de la muestra. 2 h
Tema 7.2 Distribución muestral de la proporción de la muestra. 2 h
Tema 7.3 Teorema de límite central. 2 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre y software especializado disponible, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
• Formar equipos (heterogéneos) para la discusión y el análisis de conceptos previamente investigados.
• Resolver banco de ejercicios propuestos. • Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas, lecturas,
tareas, ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.
UNIDAD 8 ESTIMACIONES PUNTUALES Y POR INTERVALOS DE CONFIANZA. 6 h
Tema 8.1 Estimadores eficientes e imparciales. 1 h
Tema 8.2 Error estándar. 1 h
Tema 8.3 Distribución t-student. 1 h
Tema 8.4 Conceptos generales de los intervalos de confianza. 0.5 h
Tema 8.5 Intervalo de confianza para la media de la población. 0.5 h
Tema 8.6 Intervalo de confianza de una muestra grande para la población total. 0.5 h
Tema 8.7 Intervalo de confianza de una muestra grande para la proporción. 0.5 h
Tema 8.8 Intervalo de confianza para la diferencia entre dos proporciones. 1 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre y software especializado disponible, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
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Actividades de aprendizaje
• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
• Formar equipos (heterogéneos) para la discusión y el análisis de conceptos previamente investigados.
• Resolver banco de ejercicios propuestos. • Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas, lecturas,
tareas, ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se impartirán, por parte del maestro y los alumnos, sesiones expositivas y de solución de problemas con ayuda de las TIC’s con la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados. Se expondrá, por parte del maestro y con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una explicación amplia para su comprensión, además se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a la del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo. El alumno resolverá ejercicios y tareas que estarán planteadas en base a procesos y métodos de ingeniería para su análisis y crítica bajo criterios técnicos.
Prácticas El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Usar software relacionado con la materia para manejo de la información, solución de problemas y presentación de resultados (Stat Graphics, SSPS y Excel).
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F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas (Programado)
Unidad 1, 2 y 3 20% examen
5% otros
Segundo examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas (Programado)
Unidad 3, 4, 5 y 6 20% examen
5% otros
Tercer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas (Programado)
Unidad 6, 7 y 8 20% examen
5% otros
Asistencia a clase Durante todo el curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario. Examen o proyecto final en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso.
Al terminar el curso El contenido del
curso 25%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen
El contenido del
curso 100%
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G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos MILLER / FREUND. Probabilidad y Estadística para Ingenieros. Prentice Hall.
MONTGOMERY, DOUGLAS C, Probabilidad y estadística aplicadas a la ingeniería, 2a ed. LIMUSA, ISBN 968-18-5915-4.
HINES, WILLIAM W. Probabilidad y estadística para ingeniería, 3a ed. CECSA, ISBN 978-970-24-0553-5.
WALPOLE / MYERS. Probabilidad y Estadística. 8ª edición, McGraw-Hill Interamericana.
Textos complementarios ROSS, SHELDON M, Probabilidad y estadística para ingeniería y ciencias México: McGraw-Hill, c2002 ISBN 970-10-3456-2.
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A) Nombre del curso
Teoría de control
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
V 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Identificar los diferentes tipos de sistemas de control. Establecer las bases para el modelado de sistemas físicos en su forma lineal e invariante en el tiempo, a partir de las leyes físicas que rigen su comportamiento dinámico y diseñar sistemas de control con apoyo de paquetes de simulación para su implementación a nivel práctica.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Introducción a los sistemas de control
Realizar una revisión histórica sobre la teoría de control. Estudiar las definiciones de los componentes principales que generan un sistema de control. Identificar las estrategias de control en lazo abierto y lazo cerrado. Conocer las ventajas y desventajas de cada uno de estos esquemas de control.
2. Matemáticas preliminares
Estudiar las herramientas matemáticas necesarias que le permitirán realizar un análisis de estabilidad de sistemas de control cuyos modelos son descritos por modelos lineales e invariantes en el tiempo. Aprender a usar software especializado que le permita resolver los problemas mediante una computadora.
3. Modelado matemático de sistemas dinámicos
Estudiar y obtener los modelos matemáticos de diferentes sistemas físicos tales como: sistemas mecánicos, eléctricos, electrónicos, electro-mecánicos y sistemas de nivel. Obtener la función de transferencia y su representación en espacio de estados para cada uno de estos sistemas. Manejar el concepto de estabilidad a través de la ubicación de los polos.
4. Análisis de la respuesta transitoria y estacionaria
Analizar la respuesta transitoria de sistemas dinámicos de primer orden, segundo orden y de orden superior. Usar el programa MATLAB para visualizar de manera gráfica la respuesta transitoria de éstos. Estudiar el criterio de Routh para definir la ubicación de los
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polos de la función de transferencia de un sistema de control, y de esta manera determinar la estabilidad del sistema de control. Identificará los efectos de la acción de control integral y derivativo en el comportamiento del sistema. Identificar los errores en estado estacionario de los sistemas de control con retro- alimentación unitaria.
5. Análisis y diseño de sistemas de control mediante la respuesta en frecuencia
Revisar los diagramas de BODE e interpretar estos gráficos para determinar la estabilidad de un sistema de control. Usar el programa MATLAB para la obtención de los mismos, y estudiar las técnicas de compensación de adelanto, atraso y atraso-adelanto para el diseño de sistemas de control.
6. Controladores PID
Obtener un modelo matemático para sistemas que puedan ser descritos por un sistema de primer orden con retardo. Estudiar e implementará en un sistema de control real, las reglas de sintonía de controladores PID. Aplicar las diferentes técnicas de control lineal a sistemas dinámicos lineales.
Contribución al Perfil de Egreso
El egresado logrará conocer, analizar y elaborar sistemas de control continuo. Ésta materia dará las herramientas necesarias para el análisis y el diseño de sistemas de control con retroalimentación que son ampliamente utilizadas en prototipos electrónicos y en el sector industrial.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Ético-valoral
Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
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D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DE CONTROL 2 h
Tema 1.1 Introducción 0.5 h
Tema 1.2 Ejemplos de los sistemas de control 1 h
Tema 1.3 Control en lazo cerrado en comparación con control en lazo abierto 0.5 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
computacionales. Utilizar software especializado para simular sistemas dinámicos en lazo cerrado. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía.
UNIDAD 2 MATEMÁTICAS PRELIMINARES 6 h
Tema 2.1 Transformada de Laplace 2.1.1 Teoremas de la transformada de Laplace
2h
Tema 2.2 Transformada inversa de Laplace 2.2.1 Desarrollo en fracciones parciales
2 h
Tema 2.3 Solución de ecuaciones diferenciales lineales e invariantes en el tiempo 2 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
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UNIDAD 3 MODELO MATEMÁTICO DE SISTEMAS DINÁMICOS 16 h
Tema 3.1 Función de transferencia y respuesta al impulso 3.1.1 Integral de convolución 3.1.2. Respuesta al impulso
4 h
Tema 3.2 Modelado de sistemas mecánicos 1.5 h
Tema 3.3 Modelado de sistemas eléctricos y electrónicos 3 h
Tema 3.4 Modelado de sistemas electro-mecánicos 3 h
Tema 3.5 Modelado de sistemas de nivel 1.5 h
Tema 3.6 Sistemas de control automático 3.6.1 Diagrama a bloques de un sistema de control en lazo cerrado 3.6.2 Función de transferencia en lazo abierto, trayectoria directa y lazo cerrado 3.6.3 Clasificación de los controladores industriales y controladores encendido-apagado 3.6.4 Acción de control Proporciona, Integral y Derivativa 3.6.5 Reducción de diagramas de Bode 3.6.6 Representación en el espacio de estados de sistemas dinámicos
0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Realizar investigación de las aplicaciones de los métodos numéricos observados.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 4 ANÁLISIS DE RESPUESTA TRANSITORIA Y ESTACIONARIA 16 h
Tema 4.1 Sistemas de primer orden 2h
Tema 4.2 Sistemas de segundo orden 2h
Tema 4.3 Sistemas de orden superior 2h
Tema 4.4 Análisis de la respuesta transitoria con MATLAB 2h
Tema 4.5 Criterio de estabilidad de Routh 4h
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Tema 4.6 Efectos de las acciones de control Integral, Derivativa y Proporcional en el comportamiento del sistema
2h
Tema 4.7 Errores en estado estacionario 2h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
UNIDAD 5 ANÁLISIS Y DISEÑO DE SISTEMAS DE CONTROL MEDIANTE LA RESPUESTA EN FRECUENCIA
16 h
Tema 5.1 Diagramas de Bode 3h
Tema 5.2 Representación de Diagramas de Bode con MATLAB 2h
Tema 5.3 Análisis de estabilidad 3h
Tema 5.4 Compensación de adelanto 3h
Tema 5.5 Compensación de atraso 3h
Tema 5.6 Compensación de adelanto-atraso 2h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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UNIDAD 6 CONTROLADORES PID 8 h
Tema 6.1 Introducción 1 h
Tema 6.2 Reglas para sintonizar controladores PID 3 h
Tema 6.3 Modificaciones a los esquemas de control PID 2 h
Tema 6.4 Aplicaciones 2 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo un gran número de ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. El alumno realizará ejercicios y tareas que involucren la aproximación a solución de problemas matemáticos que tengan una aplicación de mecatrónica con el fin de que se observe la aplicación de los conceptos teóricos. Se hará uso intensivo de herramientas de programación y computadoras para la solución de problemas matemáticos. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado)
Unidad 1,2 y 3 20%
Segundo examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4semanas (Programado)
Unidad 3 y 4 20%
Tercer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado)
Unidad 4 y 5 20%
Cuarto examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado)
Unidad 5y 6 20%
Proyecto integrador o de materia 4 semanas (Programado)
Todas las unidades
20%
Asistencia a clase Durante todo el curso
Todo el curso Requisito
Examen ordinario. Promedio de las evaluaciones parciales y/o proyecto integrador en el que se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso Todas las unidades
100%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
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G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos
1. KATSUHIKO OGATA. Ingeniería de Control Moderna. 4ª Edición. Editorial: Prentice Hall, 2003. ISBN: 978-84-205-3678-1 Textos complementarios
2. BENJAMIN C KUO. Sistemas de control automático. 7ª Edición. Editorial: Pearson Educación, 1996 ISBN: 9688807230
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A) Nombre del curso
Métodos numéricos
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
V 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Conocer y utilizar los diferentes algoritmos numéricos existentes como herramientas para la solución de problemas matemáticos en aplicaciones de ingeniería, mediante la programación y el uso de computadoras.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Introducción
Comprender la importancia de los métodos numéricos en la solución de los problemas de ingeniería. Conocer los diferentes tipos de errores que se pueden introducir al aplicar un método numérico por medio de un programa computacional. Identificar cuándo es posible resolver analíticamente el modelo matemático de un problema, y cuándo se hace necesario utilizar un método numérico. Evaluar las ventajas de los métodos numéricos sobre otros métodos, al permitir el uso de la computadora como herramienta para la solución de problemas.
2. Solución de ecuaciones algebraicas
Aplicar los métodos numéricos de solución de raíces de ecuaciones. Identificar las ventajas y desventajas de cada método sobre el tipo de ecuación y valorar la confiabilidad del método. Establecer los criterios para escoger los métodos adecuados para un problema particular.
3. Solución de sistemas de ecuaciones algebraicas lineales y no lineales
Aplicar los conceptos de álgebra matricial y los métodos numéricos en la evaluación del determinante de una matriz y en la solución de sistemas de ecuaciones lineales y no lineales. Mostrar la factibilidad del uso de los métodos numéricos por medio de programas de computación. Aplicar los métodos de solución de sistemas de ecuaciones lineales simultáneamente en el cálculo de determinantes.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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4. Ajuste de funciones
Estimar los valores intermedios de una serie de datos experimentales por medio de métodos de interpolación Ajustar una función utilizando el método de mínimos cuadrados. Aplicar los principios básicos de la estadística, tales como el cálculo de la media aritmética y la desviación estándar de un conjunto de datos experimentales.
5. Diferenciación e integración numérica
Aplicar los métodos de derivación e integración numérica a problemas específicos. Estimar las diferenciales de cualquier orden de un conjunto de valores discretos, tomando como base la diferencia finita. Conocer los diferentes métodos de integración numérica, aplicándolos a problemas de Ingeniería.
6. Solución de ecuaciones diferenciales
Conocer y aplicar los diferentes métodos de solución numérica para ecuaciones diferenciales ordinarias, con el fin de encontrar solución a problemas caracterizados por este tipo de ecuaciones.
7. Solución de ecuaciones diferenciales parciales
Conocer los métodos de solución de ecuaciones diferenciales parciales y sus aplicaciones en actividades y procesos de ingeniería. Comprender y aplicar los principios fundamentales del método de elemento finito para caracterizar el comportamiento de diversos fenómenos en ingeniería.
Contribución al Perfil de Egreso
El conocimiento y manejo de diversos métodos numéricos incide de manera directa con el perfil de egreso, al brindar herramientas para obtener aproximaciones cuantitativas a soluciones de problemas matemáticos presentes en diversas aplicaciones y desarrollos de ingeniería mediante el uso de la computadora, y con el fin de desarrollar modelos matemáticos que permitan mejorar el desarrollo y desempeño de sistemas mecatrónicos.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento científico-tecnológico Capacidad cognitiva y emprendedora Comunicación en español e inglés
Competencias Profesionales
Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN 6 h
Tema 1.1 Problemas matemáticos y sus soluciones 0.5 h
Tema 1.2 Importancia de los métodos numéricos 0.5 h
Tema 1.3 Programación y software 1.3.1 Programacion estructurada y modular 1.3.2 Software MATLAB 1.3.3 Otros lenguajes y librerias
0.3 h 0.4 h 0.3 h
Tema 1.4 Tipos de errores y aproximación 1.4.1 Errores y precisión 1.4.2 Error por redondeo 1.4.3 Error por truncamiento 1.4.4 Propagación del error 1.4.5 Error numérico total
0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h
Tema 1.5 Aplicaciones 1.5 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
computacionales. Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía.
UNIDAD 2 SOLUCIÓN DE ECUACIONES ALGEBRÁICAS 10 h
Tema 2.1 Raíz de una ecuación 2.1.1 Fundamento matemático 2.1.2 Método gráfico
1h 1h
Tema 2.2 Métodos de intervalo 2.2.1 Método de bisección 2.2.2 Método de posición falsa 2.2.3 Búsqueda incremental
0.5 h 0.5 h 1 h
Tema 2.3 Métodos de punto fijo
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2.3.1 Iteración de punto fíjo 2.3.2 Método de Newton-Rapson 2.3.3 Método de la secante 2.3.4 Raíces múltiples
0.5 h 1 h
0.5 h 1 h
Tema 2.4 Raíces de polinomios 2.4.1 Métodos convencionales 2.4.2 Método de Müller
1 h 0.5
Tema 2.5 Aplicaciones 1.5 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 3 SOLUCIÓN DE SISTEMAS DE ECUACIONES ALGEBRAICAS LINEALES Y NO LINEALES.
12 h
Tema 3.1 Métodos de solución de sistemas de ecuaciones lineales 3.1.1 Teoría de sistemas lineales 3.1.2 Eliminación gaussiana 3.1.3 Técnicas de mejoramiento de solución
0.5 h 1 h
0.5 h
Tema 3.2 Teoría de sistemas de ecuaciones no lineales 3.2.1 Ecuaciones no lineales 3.2.2 Gauss-Jordan 3.2.3 Regla de Cramer
0.5 h 1 h
0.5 h
Tema 3.3 Descomposición LU y matriz inversa 3.3.1 Descomposición LU 3.3.2 Matriz inversa
1 h
0.5 h
Tema 3.4 Matrices especiales
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3.4.1 Matrices especiales 3.4.2 Gauss-Seidel
0.5 h 1 h
Tema 3.5 Optimización y método de Newton 3.5.1 Método iterativo secuencial 3.5.2 Newton 3.5.3 Métodos mejorados
1 h 1 h 1 h
Tema 3.6 Aplicaciones 2 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Realizar investigación de las aplicaciones de los métodos numéricos observados.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 4 AJUSTE DE FUNCIONES 8 h
Tema 4.1 Fundamentos de estadística 4.1.1Conjunto de mediciones experimentales
4.1.2 Media y desviación estándar
0.5 h 0.5 h
Tema 4.2 Regresión de mínimos cuadrados 4.2.1 Algoritmo de mínimos cuadrados 4.2.2 Regresión lineal 4.2.3 Regresión Polinomial 4.2.4 Regresión lineal Múltiple
0.5 h 0.5 h 0.5 h 0.5 h
Tema 4.3 Interpolación 4.3.1 Polinomios de interpolación con diferencias divididas de Newton
4.3.1.1 Interpolación lineal 4.3.1.2 Interpolación cuadrática
4.3.2 Polinomios de interpolación de Lagrange
1 h
0.5 h
Tema 4.4 Aproximación de Fourier 4.4.1 Aproximación con funciones sinusoidales 4.4.2 Series de Fourier continuas
0.5 h 0.5 h
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4.4.3 Dominios del tiempo y la frecuencia 4.4.4 Transformada de Fourier
0.5 h 1 h
Tema 4.5 Aplicaciones 1 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software MATLAB, Excel y otros disponibles para solución de problemas planteados y verificación de ejercicios.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
UNIDAD 5 DIFERENCIACIÓN E INTEGRACIÓN NUMÉRICA 10 h
Tema 5.1 Integración numérica Newton-Cotes 5.1.1 Método del trapecio 5.1.2 Método de Simpson 5.1.3 Integración por segmentos no uniformes
1 h 1 h 1 h
Tema 5.2 Integración de ecuaciones 5.2.1 Integración múltiple 5.2.2 Algoritmo de Newton Cotes 5.2.3 Integración de Romberg 5.2.3 Cuadratura Gaussiana
1 h
0.5 h 0.5 h 1 h
Tema 5.3 Derivación numérica 5.3.1 Formulas de alta precisión 5.3.2 Extrapolación de Richardson 5.3.3 Derivadas de datos no uniformemente espaciados
0.5 h 0.5 h 1 h
Tema 5.4 Aplicaciones 2 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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aprendizaje Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía.
UNIDAD 6 SOLUCIÓN DE ECUACIONES DIFERENCIALES. 10 h
Tema 6.1 Métodos de un paso 6.1.1 Fundamentos 6.1.2 Método de Euler 6.1.3 Método de Euler Mejorado 6.1.4 Método de Runge-Kutta
0.5 h 1.0 h 0.5 h 0.5 h
Tema 6.2 Métodos de tamaño de paso variable 6.2.1 Método adaptivo de Runge-Kutta 6.2.2 Predictor-corrector de tamaño de paso
1.0 h 0.5 h
Tema 6.3 Métodos rígidos y de pasos múltiples 6.3.1 Rigidez y sistemas rígidos 6.3.2 Método de Euler implícito 6.3.3 Métodos multi-paso
1.0 h 0.5 h 1.0 h
Tema 6.4 Valores en la frontera y Eigenvalores 6.4.1 Método general 6.4.2 Problemas de eigenvalores
1 h 1 h
Tema 6.5 Aplicaciones 1.5 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software MATLAB para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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UNIDAD 7 SOLUCIÓN DE ECUACIONES DIFERENCIALES PARCIALES 8 h
Tema 7.1 Diferencia Finita: Ecuaciones elípticas 7.1.1 Ecuación de Laplace 7.1.2 Técnicas de solución
1 h 1 h
Tema 7.2 Diferencia Finita: Ecuaciones parabólicas 7.2.1 Métodos explícitos 7.2.2 Método Crank-Nicolson
1.5 h 0.5 h
Tema 7.3 Método del elemento finito 7.3.1 Planteamiento general 7.3.2 Aplicación en una dimensión 7.3.3 Aplicación en dos dimensiones
0.5 h 1 h 1 h
Tema 7.4 Aplicaciones 1.5 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software MATLAB, Excel y otros disponibles para solución de problemas planteados y verificación de ejercicios.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo un gran número de ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. El alumno realizará ejercicios y tareas que involucren la aproximación a solución de problemas matemáticos que tengan una aplicación de mecatrónica con el fin de que se observe la aplicación de los conceptos teóricos. Se hará uso intensivo de herramientas de programación y computadoras para la solución de problemas matemáticos. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado)
Unidad 1 y 2 15% examen
10% otros
Segundo examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado)
Unidad 3 y 4 15% examen
10% otros
Tercer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado)
Unidad 4 y 5 15% examen
10% otros
Cuarto examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado)
Unidad 6 y 7 15% examen
10% otros
Asistencia a clase Durante todo el curso
Todo el curso Requisito
Examen ordinario. Promedio de las evaluaciones parciales y/o proyecto integrador en el que se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso Todas las unidades
100%
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos
CHAPRA S.C., CANALE R.P., Métodos Numéricos para Ingenieros. Sexta edición. Editorial McGraw Hill, 2011. ISBN 9786071504999.
Textos complementarios
SHOICHIRO NAKAMURA, Métodos numéricos aplicados con software, Primera edición, Prentice-Hall, 1992, ISBN 9688802638.
AKAI, Métodos numéricos aplicados a la ingeniería, primera edición, Editorial Limusa. ISBN 968-18-5049-1. SCRATON, R. E. Métodos Numéricos Básicos. McGraw – Hill. LUTHE, OLIVERA & SCHUTZ. Métodos Numéricos. Limusa. CONTE, S. D. & DE BOOR, CARL. Análisis Numérico Elemental. McGraw – Hill.
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Paquetes de software
MATLAB MATHCAD MATHEMATICA EXCEL SPSS STATICS
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A) Nombre del curso
Teoría de control II
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
VI 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Identificar los principales convertidores utilizadores en electrónica de potencia. Conocer el principio de funcionamiento de cada uno de ellos. Aplicar los conocimientos adquiridos para el diseño de soluciones de calidad de la red eléctrica.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Introducción a los sistemas de control digital
Identificar los tipos de sistemas de control digital y manejar con solvencia los conceptos relacionados con formas de señales de un sistema de control digital, muestreador, retenedor y convertidores de señales.
2. La transformada z.
Utilizar la herramienta matemática de la transformada z para hacer el análisis de los sistemas discretos. Conocer la transformación z de funciones elementales, sus propiedades y teoremas más importantes. Aplicar los conocimientos de la inversa de la transformada z para representar los resultados en función del tiempo y resolver ecuaciones en diferencias.
3. Análisis en el plano z de sistemas de control en el tiempo discreto.
Aprender a analizar de forma discreta el muestreo mediante pulsos y la retención de datos, además, realizar el cálculo de la transformada z por el método de integral de convolución. Utilizar el teorema del muestreo para reconstruir señales originales a partir de señales muestreadas. Emplear el concepto de la función de transferencia pulso para el análisis de controladores digitales y filtros digitales.
4. Diseño de sistemas de control en tiempo discreto mediante métodos convencionales.
Entender la correspondencia del plano s con el plano z, analizando en este último la estabilidad de sistemas de control a lazo cerrado. Estudiar los métodos del lugar de las raíces, respuesta en frecuencia en el plano w y el método analítico para controladores digitales
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5. Análisis en espacio de estado.
analizar sistemas de control digital de más de una variable de entrada y más de una variable de salida utilizando el concepto del método en el espacio de estados
Contribución al Perfil de Egreso
El egresado conocerá, analizará y resolverá problemas relacionados con la electrónica de potencia en el sector industrial y en empresas de desarrollo tecnológico.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Ético-valoral
Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DE CONTROL DIGITAL 4 h Tema 1.1 Introducción 1 h Tema 1.2 Sistemas de control digital 1 h Tema 1.3 Cuantificación y su respectivo error 1 h Tema 1.4 Sistemas de adquisición, conversión y distribución de datos 1 h Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. • Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
computacionales. • Utilizar software especializado para simular sistemas de control digital • Resolver banco de ejercicios propuestos. • Lectura de bibliografía.
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UNIDAD 2 LA TRANSFORMADA Z 12 h Tema 2.1 La transformada z 3 h Tema 2.2 La transformada z de funciones elementales 3 h Tema 2.3 Propiedades y teoremas importantes de la transformada z 3 h Tema 2.4 La transformada z inversa 3 h Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
• Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
• Utilizar software para calcular la transformada z. • Resolver banco de ejercicios propuestos. • Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 3 ANÁLISIS EN EL PLANO Z DE SISTEMAS DE CONTROL EN EL TIEMPO DISCRETO 16 h
Tema 3.1 Muestreo mediante impulso y retención de datos 3 h Tema 3.2 Cálculo de la transformada z mediante el método de la integral de convolución 3 h Tema 3.3 Reconstrucción de señales originales a partir de señales muestreadas 3 h Tema 3.4 Función de transferencia pulso 3 h Tema 3.5 Realización de controladores y filtros digitales 4 h Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
• Realizar investigación de las aplicaciones de los inversores. • Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
computacionales.
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• Utilizar software para diseñar controladores y filtros digitales. • Resolver banco de ejercicios propuestos. • Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 4 DISEÑO DE SISTEMAS DE CONTROL EN TIEMPO DISCRETO MEDIANTE MÉTODOS CONVENCIONALES 16 h
Tema 4.1 Correspondencia entre el plano z y el plano z 2 h Tema 4.2 Análisis de estabilidad de sistemas en lazo cerrado en el plano z 2 h Tema 4.3 Análisis de la respuesta transitoria y en estado permanente 3 h Tema 4.4 Diseño basado en el método del lugar geométrico de las raíces 3 h Tema 4.5 Diseño basado en el método de la respuesta en frecuencia 3 h Tema 4.6 Método de diseño analítico 3 h Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto.
Actividades de aprendizaje
• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
• Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
• Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. • Resolver banco de ejercicios propuestos. • Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
UNIDAD 5 ANÁLISIS EN ESPACIO DE ESTADO 16 h Tema 5.1 Introducción 2 h Tema 5.2 Representación en el espacio de estado de sistemas en tiempo discreto 2 h Tema 5.3 Solución de las ecuaciones de estado en tiempo discreto 3 h Tema 5.4 Matriz de transferencia pulso 3 h Tema 5.5 Discretización de las ecuaciones en el espacio de estado en tiempo continuo 3 h Tema 5.6 Análisis de estabilidad de Liapunov 3 h Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto.
Actividades de aprendizaje
• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para
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profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
• Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
• Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. • Resolver banco de ejercicios propuestos. • Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo un gran número de ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. El alumno realizará ejercicios y tareas que involucren el diseño e implementación de los conceptos vistos en clase. Se hará uso intensivo de herramientas de simulación con el uso de programas de cómputo especializados. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación Primer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado) Unidad 1 y 2 20%
Segundo examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado) Unidad 3 20%
Tercer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado) Unidad 4 20%
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Cuarto examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado) Unidad 5 20%
Proyecto integrador o de materia Final de curso Todas las unidades
20%
Asistencia a clase Durante todo el curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario. Promedio de las evaluaciones parciales y/o proyecto integrador en el que se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso Todas las unidades 100%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso
100%
Examen a título. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso
100%
Examen de regularización. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso
100%
G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos 1. Katsuhiko Ogata. Sistemas de control en tiempo discreto. 2ª edición. Prentice Hall. 2003. ISBN 0-13-034281-5
2. Richard C. Dorf. Sistemas de control moderno. 10ª edición. Prentice Hall. 2006. ISBN 13: 978-84-205-4401-4
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Textos complementarios
3. Norman S. Nise. Sistemas de control para ingeniería. 3ª edición. Grupo Editorial Patria. 2008. ISBN 13: 978-970-24-0254-1
Sitios de internet Programa de cómputo de simulación: http://www.mathworks.com/products/matlab/
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A) Nombre del curso: DIBUJO B) Datos básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo adicional estudiante
Créditos
I 0 4 0 4 C) Objetivo del curso
Programa analítico
Objetivos Generales
El estudiante utilizara las herramientas de diseño asistido por computadora para resolver problemas de dibujo.
Objetivos Específicos
1. INTRODUCCION Comprender la definición de geometría descriptiva aplicando tipos y conceptos de proyección, además de percibir el espacio tridimensional y subdivisión de cuadrantes.
2. CONSIDERACIONES GENERALES EN EL CONOCIMIENTO E IDENTIFICACION DE LOS CONCEPTOS GEOMETRICOS.
Descubrir, a partir del elemento primario de la forma, las bases de la geometría tridimensional que se aplicarán a todo diseño. Distinguir en cualquier dibujo los diferentes tipos de rectas, su significado y su aplicación a un problema de diseño.
3. PROYECCIONES. Identificar los sistemas básicos de proyección para representar volúmenes y sus componentes, atendiendo a las diferentes características de algunos de ellos, para obtener las bases teóricas de los procesos de representación de volúmenes en el espacio con una postura de curiosidad.
4. INTRODUCCION AL DIBUJO TECNICO
Buscar, seleccionar y evaluar información sobre los diferentes tópicos de diseño asistido por computadora. Buscar información e identificar textos relacionados con la simbología aplicada al área de cómputo. Analizar, por equipo, las diferencias entre dibujo a mano alzada y dibujo asistido por computadora.
5. ACOTACIONES Buscar información sobre las normas y técnicas de acotación. Realizar una practica para identificar la representación de las acotaciones. Discutir en grupo los conceptos de medios y técnicas de tolerancia y acabado.
6. SECCIONES Buscar información sobre las normas y técnicas de secciones. Discutir y exponer por equipo, los diagramas resultantes. Realizar prácticas relacionadas con la sección de esquemas, diagramas y planos. Seccionar esquemas completos a sección parcial.
7. DIAGRAMAS Y GRAFICAS
Buscar y seleccionar información sobre las normas que se requieren para la elaboración de esquemas, diagramas y planos, en los sistemas de cómputo. Discutir en grupo los conceptos adquiridos en la investigación realizada. Realizar esquemas, diagramas y planos, relacionados con los sistemas
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de computo, utilizando herramientas de diseño asistido por computadora
8. PERSPECTIVA Buscar y seleccionar información sobre las normas que se requieren para la elaboración de esquema, diagramas y planos en 3D, en los sistemas de cómputo. Discutir en grupo los conceptos adquiridos en la investigación realizada. Discutir en grupo los conceptos adquiridos en la investigación realizada.
Contribución al Perfil de Egreso
El egresado tendrá las bases teóricas y prácticas relacionadas con la elaboración de
dibujos asistidos por una computadora, los cuales son una herramienta fundamental de
diseño de equipos y proyectos de ingeniería. Competencias a Desarrollar
Competencias Genéricas
Científico-Tecnológico Ético-valoral Internacional e intercultural Comunicación e información
Competencias Profesionales
Esta asignatura incide indirectamente en el desarrollo de la siguientes competencias:
Automatización y control
Robótica
Mecatrónica CAM
Mecatrónica
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN 3h
Temas 1.1 Objetivo general de la materia Temas 1.2 Necesidades del empleo de la Geometría Descriptiva en Ingeniería Temas 1.3 Los planos técnicos en Ingeniería Subtemas 1.3.1 Plantas
1.3.2 Alzados 1.3.3 Desarrollos 1.3.4 Perspectivas
Temas 1.4 Ejemplos
Lecturas y otros recursos
Leer la bibliografía recomendada , resolver los ejercicios señalados por el profesor y entregar las tareas
Métodos de enseñanza
La clase se impartirá mediante sesiones expositivas por parte del profesor y la participación del alumno será esencial en las tareas y trabajos con la finalidad de complementar los temas y tópicos del curso.
Actividades de aprendizaje
Prácticas en el laboratorio de cómputo, lecturas de la bibliografía recomendada.
UNIDAD 2 CONSIDERACIONES GENERALES EN EL CONOCIMIENTO E IDENTIFICACIÓN DE LOS CONCEPTOS GEOMÉTRICOS.
3h
Temas 2.1 Punto Temas 2.2 Línea Temas 2.3 Línea recta
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Temas 2.4 Figura Temas 2.5 Cuerpo Temas 2.6 Elementos componentes de figuras, superficies y cuerpos.
Lecturas y otros recursos
Leer la bibliografía recomendada , resolver los ejercicios señalados por el profesor y entregar las tareas
Métodos de enseñanza
La clase se impartirá mediante sesiones expositivas por parte del profesor y la participación del alumno será esencial en las tareas y trabajos con la finalidad de complementar los temas y tópicos del curso.
Actividades de aprendizaje
Prácticas en el laboratorio de cómputo, lecturas de la bibliografía recomendada.
UNIDAD 3 PROYECCIONES. 4h
Temas 3.1 Sistemas de referencia. Temas 3.2 Sistemas de proyección. Temas 3.3 Proyección Cónica. Temas 3.4 Proyección Cilíndrica Temas 3.5 Proyección Ortogonal. Temas 3.6 Triple Proyección Ortogonal.
Lecturas y otros recursos
Leer la bibliografía recomendada , resolver los ejercicios señalados por el profesor y entregar las tareas
Métodos de enseñanza
La clase se impartirá mediante sesiones expositivas por parte del profesor y la participación del alumno será esencial en las tareas y trabajos con la finalidad de complementar los temas y tópicos del curso.
Actividades de aprendizaje
Prácticas en el laboratorio de cómputo, lecturas de la bibliografía recomendada.
Unidad 4 INTRODUCCION AL DIBUJO TECNICO 7h
Tema 4.1 INTRODUCCION Y BREVE HISTORIA DEL DIBUJO Subtemas
Tema 4.2 NORMALIZACION PARA LA ELABORACION E INTERPRETACION DE DIBUJOS Subtemas 4.2.1 Simbología
Tema 4.3 DIBUJO A MANO ALZADA
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, la participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
Unidad 5 ACOTACIONES 9h
Tema 5.1 NORMAS DE ACOTACION Subtemas
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Tema 5.2 REPRESENTACION DE ACOTACION Subtemas Tema 5.3 ACOTACION, TOLERANCIA Y ACABADO Subtemas
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida y realizar las prácticas indicadas por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, la participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.
Actividades de aprendizaje
Actividades específicas de este tema que realizarán los estudiantes, tales como prácticas, lecturas, tareas, ejercicios en clases, etc. (cuando proceda)
Unidad 6 SECCIONES 10h
Tema 6.1 SECCION COMPLETA Subtemas Tema 6.2 SECCION PARCIAL Subtemas Tema 6.3 SECCIONES DESPLAZADAS Subtemas
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida y realizar las prácticas indicadas por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, la participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.
Actividades de aprendizaje
Actividades específicas de este tema que realizarán los estudiantes, tales como prácticas, lecturas, tareas, ejercicios en clases, etc. (cuando proceda)
Unidad 7 DIAGRAMAS Y GRAFICAS 16h
Tema 7.1 NORMAS ESPECIFICAS PARA CADA CARRERA Subtemas Tema 7.2 DIBUJOS DE ESQUEMAS Subtemas Tema 7.3 DIAGRAMAS Subtemas Tema 7.4 PLANOS Subtemas
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida y realizar las prácticas indicadas por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, la participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.
Actividades de aprendizaje
Actividades específicas de este tema que realizarán los estudiantes, tales como prácticas, lecturas, tareas, ejercicios en clases, etc. (cuando proceda)
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Unidad 8 PERSPECTIVA 16h
Tema 8.1 GENERACION DE PLANOS EN 3D Subtemas 5.1.1 Introducción
5.1.2 Métodos de generación
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida y realizar las prácticas indicadas por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, la participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.
Actividades de aprendizaje
Actividades específicas de este tema que realizarán los estudiantes, tales como prácticas, lecturas, tareas, ejercicios en clases, etc. (cuando proceda)
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje: Solución de ejemplos por el profesor y resolución de problemas por el alumno como elemento central para reafirmar, adquirir y manejar los conceptos físicos. Se aplicarán otros enfoques didácticos como: trabajo en equipo y aprendizaje basado en proyectos.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas 16 sesiones 25%
Segundo examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas 16 sesiones 25%
Tercer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas 16 sesiones 25%
Cuarto examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas 16 sesiones 25%
Otros métodos y procedimientos: El alumno deberá de realizar y entregar todas sus prácticas para tener derecho a extraordinario o título de suficiencia.
Al final del curso Todo el contenido del curso
Requisito
TOTAL 100%
Examen ordinario. Se evalúa como el promedio del total de evaluaciones parciales.
Al terminar el curso
El contenido del curso.
100%
Examen Extraordinario. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen a título de suficiencia. Examen El contenido del 100%
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departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
curso.
Examen de regularización. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos 1. Transition to CAD: A practical guide for architects, engineers and desing, Gary Gerlach, AIA Ed. Mc. Graw Hill.
Textos complementarios 2. Manuales de software de los siguientes paquetes CAD:
ORCAD
Protel SE
AutoCAd
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A) Nombre del curso
Termodinámica
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
V 3 2 3 8
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Describir los conceptos básicos de la termodinámica y los sistemas de unidades más utilizados en esta rama. Examinar las formas en que las manifestaciones de energía relacionadas a las propiedades termodinámicas pueden ser aprovechadas para producir un trabajo. Evaluar los sistemas de transformación de energía térmica.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Principios y conceptos básicos
Identificar los principios, conceptos básicos y definiciones fundamentales en la termodinámica que conformaran una base sólida para la comprensión de unidades subsecuentes .Calcular propiedades físicas y térmicas básicas y resolver problemas utilizando diferentes sistemas de unidades.
2. Sustancia pura
Definir el concepto de sustancia pura e identificar los procesos de cambio de fase y los diagramas de fase. Identificar y determinar las propiedades termodinámicas de las sustancias puras a partir de tablas y diagrama.
3. Energía y primera ley de la termodinámica
Interpretar el concepto de energía, e identificar sus diferentes manifestaciones, así como la diferencia entre energía almacenada, energía en transición y su relación con el calor y trabajo. Conceptualizar la primera Ley de la Termodinámica y demostrar su utilidad en balances de energía hacia o desde un sistema.
4. Entropía y la segunda ley de la termodinámica
Describir los conceptos de reversibilidad, irreversibilidad y entropía. Analizar el balance general de entropía en sistemas termodinámicos. Calcular la eficiencia de diferentes ciclos de potencia y refrigeración.
5. Gas ideal
Describirá la sustancia hipotética “gas ideal” o “gas perfecto”. Conceptualizar las leyes de los gases ideales, sus restricciones y utilidad. Formular la ecuación de estados para la solución de problemas termodinámicos.
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6. Procesos en los fluidos
Describir algunos de los procesos termodinámicos más comunes y analizar problemas que involucren la aplicación de dichos ciclos utilizando tablas, diagramas y relaciones termodinámicas.
7. Ciclos termodinámicos
Identificar las características y aplicaciones principales de cada uno de los diferentes tipos de ciclos termodinámicos. Evaluar las principales aplicaciones de diferentes ciclos termodinámicos.
Contribución al Perfil de Egreso
Desarrollo de la capacidad para analizar, comprender y sintetizar los diversos fenómenos y procedimientos de transformación de la energía térmica para su uso seguro y responsable en cualquier proceso o sistema mecánico, en función del conocimiento del comportamiento de la energía térmica y la transferencia de calor.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento científico-tecnológico Capacidad cognitiva Sustentabilidad y responsabilidad social
Competencias Profesionales
Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 PRINCIPIOS Y CONCEPTOS BÁSICOS 10 h
Tema 1.1 Introducción 0.5 h
Tema 1.2 Sustancia operante o de trabajo 1.0 h
Tema 1.3 Superficie y volumen de control 1.0 h
Tema 1.4 Propiedades, estados y procesos termodinámicos 1.0 h
Tema 1.5 Sistema de unidades 0.5 h
Tema 1.6 Masa, peso, volumen, volumen específico, densidad y peso específico 0.5 h
Tema 1.7 Presión, presión absoluta, presión atmosférica y presión manométrica 0.5 h
Tema 1.8 Temperatura y escalas de temperatura 0.5 h
Tema 1.9 Ley cero de la termodinámica 1.0 h
Tema 1.10 Procesos y ciclos 1.0 h
Tema 1.11 Conservación de la masa 1.0 h
Tema 1.12 Superficie y procesos adiabáticos 1.5 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía básica Demostración de solución de ejercicios en clase Solución de problemas y ejercicios del libro de texto Participación en foros de discusión disponibles en internet
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Lectura de artículos científicos relacionados a los conceptos básicos Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas Videos de demostración práctica de los conceptos
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales
Resolver banco de ejercicios propuestos Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales
UNIDAD 2 SUSTANCIA PURA 10 h
Tema 2.1 Estado de la sustancia pura 0.5 h
Tema 2.2 Cambios de fase a presión constante 1.5 h
Tema 2.3 Comparación de curvas de líquido y vapor 1.0 h
Tema 2.4 Superficies termodinámicas 1.0 h
Tema 2.5 Diagramas de fases 1.0 h
Tema 2.6 Ecuaciones de estado 1.0 h
Tema 2.7 Tablas de gas, líquido y vapor 1.0 h
Tema 2.8 Diagramas de propiedades 1.0 h
Tema 2.9 Diagrama de Mollier 1.0 h
Tema 2.10 Diagrama p-h 1.0 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía básica Demostración de solución de ejercicios en clase Trabajos de investigación Solución de problemas y ejercicios del libro de texto Lectura de artículos científicos relacionados a los conceptos básicos
Actividades de aprendizaje
Presentación de videos demostrativos y simulaciones Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
computacionales Resolver banco de ejercicios propuestos de manera individual Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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UNIDAD 3 ENERGÍA Y PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA 14 h
Tema 3.1 Tipos de energía 0.5 h
Tema 3.2 Trabajo 0.5 h
Tema 3.3 Calor específico, a volumen y presión constante 1.0 h
Tema 3.4 Conservación de la energía 1.0 h
Tema 3.5 Trasferencia de energía por trabajo 1.5 h
Tema 3.6 Primera Ley de la termodinámica 1.5 h
Tema 3.7 Relación entre energía interna E y U 1.0 h
Tema 3.8 Diagramas y balance de energía 1.5 h
Tema 3.9 Entalpia 1.0 h
Tema 3.10 Sistemas cerrados 1.5 h
Tema 3.11 Sistemas abiertos 2.0 h
Tema 3.12 Energía en el movimiento de fluidos incompresibles 1.0 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía básica Solución a ejercicios de la bibliografía recomendada Participación en foros de discusión disponibles en internet Prácticas de experimentación reales para la observación de fenómenos termodinámicos Lectura de artículos científicos relacionados a la aplicación de los temas tratados Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas Videos de demostración práctica de los conceptos
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso
Investigación grupal para reforzar los conceptos de clase y observar la aplicación de los conceptos en actividades reales
Presentación de videos demostrativos y simulaciones Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
computacionales Resolver banco de ejercicios propuestos de manera individual Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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UNIDAD 4 Entropía y la segunda ley de la termodinámica 14 h
Tema 4.1 Enunciados de la segunda ley de la termodinámica 0.5 h
Tema 4.2 Desigualdad de Clausius 0.5 h
Tema 4.3 Entropía 1.0 h
Tema 4.4 Producción de entropía 1.5 h
Tema 4.5 Disponibilidad energética 1.0 h
Tema 4.6 Reversibilidad e irreversibilidad 1.5 h
Tema 4.7 Porción disponible en calor 1.0 h
Tema 4.8 Calor y entropía en un proceso reversible 1.0 h
Tema 4.9 Cambio de entropía en un sistema abierto 1.5 h
Tema 4.10 Análisis de la segunda ley 1.5 h
Tema 4.11 Funciones de Helmhotz y de Gibbs 1.0 h
Tema 4.12 Equilibrio 1.0 h
Tema 4.13 Depósito de calor 1.0 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía básica Solución de problemas y ejercicios del libro de texto Lectura de artículos científicos relacionados a los conceptos básicos Simulación por computadora para demostración de los conceptos y aplicaciones tratadas
Actividades de aprendizaje
Investigación mediante trabajo en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso
Presentación de videos demostrativos y simulaciones Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
computacionales Resolver banco de ejercicios propuestos de manera individual Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales
UNIDAD 5 GAS IDEAL 12 h
Tema 5.1 Ley de los gases ideales 1.0 h
Tema 5.2 Ley de Boyle 1.0 h
Tema 5.3 Ley de Charles 1.0 h
Tema 5.4 Ley de Avogadro 1.0 h
Tema 5.5 Ecuación de estado 1.5 h
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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Tema 5.6 Ley de Joule y calores específicos de un gas ideal 1.5 h
Tema 5.7 Ley de Dalton de las presiones parciales 1.0 h
Tema 5.8 Tercera ley de la termodinámica 1.5 h
Tema 5.9 Entropía de un gas ideal 1.0 h
Tema 5.10 Tabla de gases 1.5 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía básica Solución a ejercicios de la bibliografía recomendada Participación en foros de discusión disponibles en internet Prácticas de experimentación reales para la observación de fenómenos termodinámicos Lectura de artículos científicos relacionados a la aplicación de los temas tratados Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas Videos de demostración práctica de los conceptos Simulación por computadora para comprobar resultados obtenidos teóricamente
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso
Investigación grupal para reforzar los conceptos de clase y observar la aplicación de los conceptos en actividades reales
Resolver banco de ejercicios propuestos de manera individual Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales
UNIDAD 6 PROCESOS EN LOS FLUIDOS 10 h
Tema 6.1 Proceso isométrico 1.0 h
Tema 6.2 Proceso isobárico 1.0 h
Tema 6.3 Flujo constante 1.0 h
Tema 6.4 Proceso isotérmico 2.0 h
Tema 6.5 Proceso isentrópico 2.0 h
Tema 6.6 Proceso adiabático 2.0 h
Tema 6.7 Proceso politrópico 1.0 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía básica Solución de problemas y ejercicios del libro de texto Lectura de artículos científicos relacionados a los conceptos básicos Simulación por computadora para demostración de los conceptos y aplicaciones tratadas.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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Actividades de aprendizaje
Investigación mediante trabajo en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso
Presentación de videos demostrativos y simulaciones Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
computacionales Resolver banco de ejercicios propuestos de manera individual Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales
UNIDAD 7 CICLOS TERMODINÁMICOS 10 h
Tema 7.1 Introducción a los ciclos termodinámicos 0.5 h
Tema 7.2 Fluido expansible en una máquina térmica 1.0 h
Tema 7.3 Trabajo de ciclo, eficiencia térmica y consumo de calor 1.5 h
Tema 7.4 Ciclo de Carnot para un gas ideal 0.5 h
Tema 7.5 Trabajo de ciclo determinado por presión y por volumen 1.0 h
Tema 7.6 Presiona media efectiva 0.5 h
Tema 7.7 Regeneración y máquinas de ciclo regenerativo 1.0 h
Tema 7.8 Ciclo Stirling 1.0 h
Tema 7.9 Ciclo Ericsson 0.5 h
Tema 7.10 Ciclos invertidos y ciclos reversibles 1.5 h
Tema 7.11 Ciclo invertido de Carnot 1.0 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía básica Solución a ejercicios de la bibliografía recomendada Participación en foros de discusión disponibles en internet Prácticas de experimentación reales para la observación de fenómenos termodinámicos Lectura de artículos científicos relacionados a la aplicación de los temas tratados Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas Videos de demostración práctica de los conceptos
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso
Investigación grupal para reforzar los conceptos de clase y observar la aplicación de los conceptos en actividades reales
Presentación de videos demostrativos y simulaciones Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
computacionales Resolver banco de ejercicios propuestos de manera individual Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Los conceptos teóricos y fundamentos matemáticos de la materia se darán a conocer por medio de la exposición tradicional. Se incluirá la elaboración de ejercicios y ejemplos en clase para facilitar la comprensión del tema tratado y resaltar su aplicación, así como para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor guiará a los alumnos a la solución de problemas por medio del razonamiento, promoviendo el aprendizaje significativo. El alumno realizará investigaciones, ejercicios y solución a problemas que involucren la forma en que la energía calorífica y la transferencia de calor afectan diferentes tipos de sistemas mecatrónicos, con el fin de observar de manera práctica los conceptos teóricos y plantear aplicaciones que aprovechen de manera eficiente el uso de energía térmica. Se hará uso de prácticas experimentales de laboratorio y programas de simulación que permitan observar de una manera real o gráfica el comportamiento de procesos térmicos. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento
Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema. Además se realizarán diferentes tipos de prácticas experimentales con el fin de que el alumno observe y confirme los conceptos y conocimientos aprendidos en clase. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado)
Unidad 1 y 2 60% examen
40% otros
Segundo examen parcial y evaluación del 3 semanas Unidad 3 60% examen
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desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
(Programado) 40% otros
Tercer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
3 semanas (Programado)
Unidad 4 60% examen
40% otros
Cuarto examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
3 semanas (Programado)
Unidad 5 y 6 60% examen
40% otros
Quinto examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
3 semanas (Programado)
Unidad 6 y 7 60% examen
40% otros
Asistencia a clase Durante todo el curso
Todo el curso Requisito
Examen ordinario. Promedio de las evaluaciones parciales y/o proyecto integrador en el que se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso Todas las unidades
100%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
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G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos
FAIRES V.M, Termodinámica. Sexta edición. Editorial Noriega-Limusa, 2010. ISBN 9789681839437. MORAN M.J, SHAPIRO H.N., Fundamentos de termodinámica técnica, segunda edición 2008, editorial Reverté. ISBN 978-84-291-7313-3
Textos complementarios
YUNUS A. C. y BOLES M.A., Termodinámica. Editorial Mc Graw Hill, Quinta edición , 2006.
Paquetes de software
MATLAB MATHEMATICA EXCEL NX
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A) Nombre del curso
Introducción a la mecatrónica
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
V 1 2 1 4
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Identificar las partes fundamentales de los sistemas mecatrónicos. Conocerá el principio de funcionamiento de los sensores más usados en sistemas mecatrónicos. Tendrá la capacidad de acondicionar señales provenientes de los sensores para utilizarlas mediante la aplicación de actuadores de uso común en Mecatrónica.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Introducción
Conocer y manejar los conceptos fundamentales relacionados a los sistemas mecatrónicos. Adquirir la habilidad para reconocer y proponer sistemas mecatrónicos en diferentes escenarios de aplicación.
2. Sensores
Conocer los principios básicos de funcionamiento de los sensores más usados en sistemas mecatrónicos. Conocer los sensores de posición, velocidad, esfuerzo, deformación, temperatura, luz, vibración y aceleración para utilizarlos en sistemas mecatrónicos.
3. Acondicionamiento de señales
Aprender cómo se acondicionan señales utilizando amplificadores operacionales. Manejar la configuración inversor, no inversor, sumador, integrador, diferenciador, logarítmico y comparador y lograr convertir señales analógicas a digitales y viceversa.
4. Sistemas de actuación
Identificar diferentes clases de actuadores. Entender como diseñar la electrónica necesaria para controlar motores a pasos. Seleccionar un motor adecuado para aplicaciones específicas de la mecatrónica. Identificar y describir los componentes utilizados en los sistemas hidráulicos y neumáticos.
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Contribución al Perfil de Egreso
El egresado tendrá los conocimientos necesarios para seleccionar y utilizar de forma eficiente los sensores de uso común el sector industrial, además, conocerá las técnicas de acondicionamiento de señales y de actuación dependiendo del sistema a automatizar.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Sustentabilidad y responsabilidad social Ético-valoral
Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS MECATRÓNICOS 6 h
Tema 1.1 ¿Qué es la mecatrónica? 1 h
Tema 1.2 Sistemas 1 h
Tema 1.3 Sistemas de medición 1 h
Tema 1.4 Sistemas de control 1.4.1 Sistemas en lazo cerrado y abierto 1.4.2 Elementos básicos de un sistema en lazo cerrado 1.4.3 Controladores secuenciales
0.3 h 0.4 h 0.3 h
Tema 1.5 Controladores basados en un microprocesador 1.5.1 Sistema de mando de un motor
1 h
Tema 1.6 Respuesta de los sistemas 1 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
computacionales. Utilizar software especializado para simular sistemas dinámicos en lazo cerrado. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía.
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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UNIDAD 2 SENSORES 10 h
Tema 2.1 Sensores y transductores 1h
Tema 2.2 Terminología del funcionamiento 0.5 h
Tema 2.3 Desplazamiento, posición y proximidad 0.5 h
Tema 2.4 Velocidad y movimiento 1h
Tema 2.5 Fuerza 1h
Tema 2.6 Presión de fluidos 1h
Tema 2.7 Flujo de fluidos 1h
Tema 2.8 Nivel de líquidos 1h
Tema 2.9 Temperatura 1h
Tema 2.10 Sensores de luz 1h
Tema 2.11 Selección de sensores 1h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 3 ACONDICIONAMIENTO DE SEÑALES 16 h
Tema 3.1 Acondicionamiento de señales 3.1.1 Procesos del acondicionamiento de señales
2 h
Tema 3.2 El amplificador operacional 3.2.1 Amplificador inversor 3.2.2 Amplificador no inversor 3.2.3 Amplificador sumador
1 h 1 h 1 h
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3.2.4 Amplificador integrador 3.2.5 Amplificador diferencial 3.2.6 Amplificador logarítmico 3.2.7 Amplificador comparador 3.2.8 Errores de los amplificadores
1 h 1 h 1 h 1 h 1 h
Tema 3.3 Protección 1 h
Tema 3.4 Filtrado 1 h
Tema 3.5 Puente de Wheatstone 2 h
Tema 3.6 Convertidores de señales 2 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Realizar investigación de las aplicaciones de los métodos numéricos observados.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 4 SISTEMAS DE ACTUACIÓN 8 h
Tema 4.1 Sistemas de actuación neumática e hidraúlica 4.1.1 Válvulas para control de dirección. 4.1.2 Válvulas de control de presión. 4.1.3 Cilindros. 4.1.4 Válvulas para el control de procesos.
4.1.5 Actuadores giratorios.
0.4 h 0.4 h 0.4 h 0.4 h 0.4 h
Tema 4.2 Sistemas de actuación mecánica 4.2.1 Sistemas mecánicos 4.2.2 Tipos de movimientos 4.2.3 Cadenas cinemáticas 4.2.4 Levas 4.2.5 Trenes de engranes 4.2.6 Rueda dentada y trinquete 4.2.7 Transmisión por banda y cadena
0.2 h
0.35 h 0.35 h 0.35 h 0.35 h 0.35 h 0.35 h
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4.2.8 Cojinetes 4.2.9 Aspectos mecánicos de la selección de un motor
0.35 h 0.35 h
Tema 4.3 Sistemas de actuación eléctrica 4.3.1 Sistemas eléctricos 4.3.2 Interruptores mecánicos 4.3.3 Interruptores de estado sólido 4.3.4 Solenoides 4.3.5 Motores de cd 4.3.6 Motores de ca 4.3.7 Motores paso a paso
0.4h 0.2h 0.4h 0.4h 0.4h 0.4h 0.4h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo un gran número de ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. El alumno realizará ejercicios y tareas que involucren la aproximación a solución de problemas matemáticos que tengan una aplicación de mecatrónica con el fin de que se observe la aplicación de los conceptos teóricos. Se hará uso intensivo de herramientas de programación y computadoras para la solución de problemas matemáticos. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
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Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
5 semanas (Programado)
Unidad 1 y 2 25%
Segundo examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
5semanas (Programado)
Unidad 3 25%
Tercer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
5 semanas (Programado)
Unidad 4 25%
Proyecto integrador o de materia 4 semanas (Programado)
Todas las unidades
25%
Asistencia a clase Durante todo el curso
Todo el curso Requisito
Examen ordinario. Promedio de las evaluaciones parciales y/o proyecto integrador en el que se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso Todas las unidades
100%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las
El contenido del 100%
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
curso
G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos
4. W. BOLTON. Mecatrónica: Sistemas de Control Electrónico en la Ingeniería Mecánica y Eléctrica. 3ª. Ed. Alfaomega, 2006.
5. DAVID G. ALCIATORE. Introducción a las Mecatrónica y los Sistemas de Medición 3ª. Ed Mc
Graw Hill, 2008.
Textos complementarios
6. RAMÓN PALLÁS ARENY. Sensores y acondicionadores de señal. 4ª edición. Alfaomega. 2007.
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
40
A) Nombre del curso
Diseño Mecatrónico II
B) Datos Básicos del curso
Semestre Tipo de materia
Materia compartida con otros
PE
Horas de
teoría
Horas de práctica
Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
IX Obligatoria No 1 3 1 5
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Diseñar sistemas mecatrónicos de alta integración y complejidad, resolviendo problemas específicos. Implementar sistemas mecatrónicos innovadores y pertinentes que permitan resolver problemáticas reales.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Introducción al control y automatización de maquinaría
Identificar la importancia de los sistemas de control para los procesos automáticos en la vida moderna.
2. Sistemas de control Identificar las diferentes formas de control automático y sus principales ventajas para poder diseñar e implementar un prototipo funcional.
3. Control basado en microcontroladores
Investigar los principales microcontroladores utilizados para automatizar procesos. Utilizar un microcontrolador para automatizar un proceso de un sistema.
4. Control por computadora de sistemas mecatrónicos
Investigar las principales formas de comunicación con una PC utilizadas para automatizar procesos. Utilizar una PC para automatizar un proceso de un sistema.
5. Proyecto integrador Diseñar e implementar un prototipo que solvente una problemática a nivel local o regional basado en fuentes renovables de energía.
Contribución al Perfil de Egreso
Durante el curso al alumno adquirirá conocimientos teóricos y prácticos que le permitirán desarrollar prototipos mecatrónicos considerando tecnologías alternativas que permitan sustentar un desarrollo tecnológico preocupado por el planeta.
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Ético-valoral
Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN AL CONTROL Y AUTOMATIZACIÓN DE MAQUINARÍA 6 h
Tema 1.1 Introducción 2.0 h
Tema 1.2 Dispositivos de automatización 2.0 h
Tema 1.3 Metodología de programación 2.0 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de artículos científicos y de divulgación de información referente al consumo de energía eléctrica a nivel nacional y mundial. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Lectura y ejercicios propuestos del capítulo 1del libro “Mecatrónica” [1] Buscar y discutir un artículo científico en la sección de la IEEE en Creativa [9] referente a los sistemas de control automotrices.
Actividades de aprendizaje
Presentación individual de temas novedosos y relevantes que involucren el tema de fuentes renovables de energía.
Lectura de bibliografía.
UNIDAD 2 SISTEMAS DE CONTROL 6 h
Tema 2.1 Sistemas de control en lazo abierto y lazo cerrado 2.0 h
Tema 2.2 Técnicas de control lineal 2.0 h
Tema 2.3 Técnicas de control no lineal 2.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Lectura y ejercicios propuestos del capítulo 15 del libro “Mecatrónica” [1]
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Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos y prácticos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 3 CONTROL BASADO EN MICROCONTROLADORES 12 h
Tema 3.1 Estructura básica de control 3.0 h
Tema 3.2 Selección adecuada del microcontrolador 3.0 h
Tema 3.3 Ejemplos de control basado en microcontroladores 6.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación. Lectura y ejercicios propuestos del capítulo 16 del libro “Mecatrónica” [1]
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Empleo de videos donde se demuestre el funcionamiento de los sistemas vistos en clase.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 4 CONTROL POR COMPUTADORA DE SISTEMAS MECATRÓNICOS 16 h
Tema 4.1 Interfaz gráfica de usuario 2.0 h
Tema 4.2 Instrumentación y protocolos de comunicación 4.0 h
Tema 4.3 Control asistido por computadora 4.0 h
Tema 4.4 Ejemplos de ontrol asistido por computadora 6.0 h
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Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Lectura y ejercicios propuestos del capítulo 20 del libro “Mecatrónica” [1] Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.
Realizar simulaciones de la planeación de procesos por medio de software especializado.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
UNIDAD 5 PROYECTO INTEGRADOR 24 h
Tema 5.1 Lluvia de ideas 2.0 h
Tema 5.2 Desarrollo del proyecto 3.0 h
Tema 5.3 Elaboración de un plan de costos 3.0 h
Tema 5.4 Construcción de un prototipo 12.0 h
Tema 5.5 Validación experimental del sistema global 4.0 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, Lectura y ejercicios propuestos del capítulo 24 del libro “Mecatrónica” [1]
Actividades de aprendizaje
Sesiones de laboratorio dedicadas exclusivamente al desarrollo del proyecto integrador.
Presentación oral y escrita del reporte del proyecto integrador. Presentación y exposición del prototipo funcionando.
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E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo.
Se hará uso de software de simulación para comprender el funcionamiento de los sistemas fotovoltaicos, eólicos y basados en hidrógeno.
Mediante el diseño, creación y uso de ejemplos y simulaciones el alumno será capaz utilizar software para simular el comportamiento de sistemas con fuentes renovables de energía.
Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
Prácticas El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas.
El profesor fomentará el uso de las TIC y de programas especializados para simulación y solución de problemas.
Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
La aplicación práctica de los conceptos y métodos vistos en clase se verá reflejada en un proyecto integrador que los alumnos llevarán a cabo a lo largo del semestre. Al final del semestre se dedicarán 16 horas para llevar a cabo un proyecto sustentable basado en fuentes renovables de energía que solvente una problemática a nivel regional o local.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 1 y 2 25%
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Segundo examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 3 25%
Tercer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 4 25%
Cuarto examen parcial: Proyecto integrador: reporte escrito: valor 30% del examen parcial. Presentación oral: valor 30% del examen parcial. Prototipo final: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 5 25%
Asistencia a clase Durante todo el
curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario Cada evaluación parcial representa el 25% del examen ordinario, así la suma de los cinco exámenes parciales cubre el 100% del examen ordinario, con lo cual se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso
Todas las unidades
100%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen escrito con valor de 50% en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Prototipo basado en fuentes de energía renovables con valor de 50%. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen escrito con valor de 50% en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Prototipo basado en fuentes de energía renovables con valor de 50%. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen departamental escrito con valor de 50% en el que se evalúa todo el contenido del programa y las
El contenido del
curso 100%
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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competencias que se desarrollan en el curso. Prototipo basado en fuentes de energía renovables con valor de 50%.
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos
1. W. Bolton. “Mecatrónica. Sistemas de Control Electrónico en la Ingeniería Mecánica y Eléctrica”. 3ª Edición, Ed. Alfaomega.
Textos complementarios
2. Muhammad H. Rashid. Electrónica de Potencia: Circuitos, Dispositivos y Aplicaciones. 3ª Edición. Editorial: Prentice Hall. 2004. ISBN: 970-26-0532-6
3. Modern Power Electronics and AC Drives. Bimal K. Bose. Edition: illustrated. Editorial: Prentice Hall PTR, 2001. ISBN: 0130167436, 9780130167439
4. Power Electronics Handbook. Muhammad H. Rashid. Edition: illustrated. Editorial: Academic Press, 2001. ISBN: 0125816502, 9780125816502
5. Hans Joachim K., Matthias R., “Mechatronics, Theory and applications”, BOSCH Automation 2000 6. Mechatronics Systems and Controls (The Mechatronic Handbook); Robert H. Bishop. CRC Press
2ªed., 2007. 7. Mechatronics: Electronic Control Systems in Mechanical and Electrical Engineering; W. Bolton.
PrenticeHall, 3ª Ed 2004. 8. Mechatronic Systems: Fundamentals; R. Isermann. Springer.
Bibliografía virtual
9. CREATIVA, Biblioteca Virtual Universitaria, disponible en: creativa.uaslp.mx
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A) Nombre del curso
Robótica II
B) Datos Básicos del curso
Semestre Tipo de materia
Materia compartida con otros
PE
Horas de
teoría
Horas de práctica
Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
IX Obligatoria No 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Aplicar las diferentes estrategias de control para robots móviles y manipuladores por medio de sistemas de visión, retroalimentación de fuerza, uso de sensores, etc., con el fin de producir una acción autónoma e inteligente en el sistema. Identificar a la robótica como un área estratégica de modernización tecnológica de utilidad para hacer más eficientes las actividades cotidianas, industriales y/o especializadas.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Arquitectura de control
Reconocer las diferentes funciones y componentes de los sistemas de control utilizado en soluciones robóticas con el fin de planear un diseño acorde con la aplicación, así como identificar los elementos de software y hardware que son utilizados dichos sistemas de control.
2. Control de movimiento
Reconocer las diferentes estrategias de control automático que pueden ser aplicadas a los sistemas robóticos con el fin de desarrollar métodos y algoritmos que permitan a un robot lograr el comportamiento deseado de manera autónoma.
3. Sistemas de visión
Analizar y aplicar las distintas técnicas y algoritmos de visión por computadora para proponer métodos de control que permitan obtener un comportamiento autónomo del robot mediante la adquisición y procesamiento de imágenes y el reconocimiento de objetos y sus posiciones en el espacio.
4. Robots móviles
Identificar y aplicar las bases matemáticas para la caracterización dinámica y cinemática de robots móviles con el fin de que puedan llevar a cabo tareas de reconocimiento, seguimiento de trayectorias, etc., de manera autónoma.
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Contribución al Perfil de Egreso
Durante el curso al alumno adquirirá conocimientos teóricos y prácticos que le permitirán identificar las diferentes estrategias de control automático, las cuales podrá aplicar a sistemas robóticos tanto fijos como móviles. De esta manera se desarrollará en el alumno la capacidad de analizar, proponer, diseñar, simular y aplicar técnicas de control mediante visión, retroalimentación de fuerza u otras variables para así lograr un funcionamiento autónomo e inteligente del robot.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Cognitiva y emprendedora
Competencias Profesionales
Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 ARQUITECTURA DE CONTROL 10 h
Tema 1.1 Funciones básicas y de control inteligente 1.0 h
Tema 1.2 Requerimientos básicos de la arquitectura 2.0 h
Tema 1.3 Tipos básicos de arquitectura según reactividad 2.0 h
Tema 1.4 Aproximación al diseño de la arquitectura 2.0 h
Tema 1.5 Ambiente de programación 1.5 h
Tema 1.6 Arquitectura del hardware y software 1.5 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la robótica y sus métodos de control Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Lectura y ejercicios del capítulo 9 del libro “Robótica” [1]. Lectura del capítulo 6 del libro “Robotics modelling, planning and control” [4]. Discutir aplicaciones presentadas en http://www.roboticstrends.com/ [12]
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. Realizar sesiones de simulación de sistemas robóticos con ayuda de programas
computacionales. Presentación individual de temas novedosos y relevantes en la robótica Lectura de bibliografía.
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UNIDAD 2 CONTROL DE MOVIMIENTO 20 h
Tema 2.1 Estrategias de control de articulaciones 1.0 h
Tema 2.2 Control desacoplado de articulaciones 3.0 h
Tema 2.3 Control basado en el modelo dinámico 4.0 h
Tema 2.4 Control adaptivo 4.0 h
Tema 2.5 Control con aprendizaje 3.0 h
Tema 2.6 Control es espacio cartesiano 3.0 h
Tema 2.7 Control de esfuerzos 2.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software de simulación para analizar casos de control a sistemas robóticos Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Videos demostrativos de sistemas robóticos controlados automáticamente, con algún grado de inteligencia que les permita tomar decisiones para realización de la tarea. Búsqueda de información en páginas de internet y catálogos referente a sensores, actuadores y sistemas de control. Lectura y ejercicios del capítulo 5 del libro “fundamentos de robótica y mecatrónica con matlab y simulink” [3]. Lectura del capítulo 8 del libro “Robotics modelling, planning and control” [4]. Presentar artículos encontrados en http://spectrum.ieee.org/robotics [10].
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos y prácticos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 3 SISTEMAS DE VISION 18 h
Tema 3.1 Visión para el control 2.0 h
Tema 3.2 Procesamiento de imágenes 3.0 h
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Tema 3.3 Estimación de la ubicación 4.0 h
Tema 3.4 Estereovisión 3.0 h
Tema 3.5 Calibración de cámara 2.0 h
Tema 3.6 Control visual basado en posición 2.0 h
Tema 3.7 Control visual basado en imágenes 2.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación. Se recomienda el uso de herramientas computacionales para analizar sistemas de visión por computadora para reconocimiento de imágenes y objetos.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Empleo de sistemas de visión por computadora y simulación de ambientes virtuales para simular el control de robots mediante la información obtenida.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura y ejercicios de capítulo 10 del libro “Robotics modelling, planning and
control” [4]. Disución y aplicaciones encontradas en la página http://www.robotics.org/ [9] Uso del software Matlab para simulación de sistemas robóticos.
UNIDAD 4 ROBOTS MÓVILES 16 h
Tema 4.1 Morfología de robots móviles 1.0 h
Tema 4.2 Restricciones no holonómicas 2.0 h
Tema 4.3 Modelo cinemático de robots móviles 3.0 h
Tema 4.4 Modelos dinámicos de robots móviles 3.0 h
Tema 4.5 Planeación de trayectorias 3.0 h
Tema 4.6 Control de robots móviles 4.0 h
Lecturas y otros Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas
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recursos propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la planeación de trayectorias de robots móviles. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Lectura y ejercicios del capítulo 9 “Robótica control de robots manipuladores” [2]. Lectura del capítulo 9 del libro “Robótica, manipuladores y robots móviles” [6] Observar y analizar elementos de construcción de un robot móvil, http://www.vexrobotics.com.mx/vex/. [11]
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.
Realizar simulaciones de la planeación de procesos por medio de software especializado.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Se hará uso de software de simulación para comprender el funcionamiento los sistemas robóticos y validar la implementación de algoritmos de control, la importancia de realizar los cálculos adecuados y verificar su validez. Mediante el diseño, creación y uso de ejemplos y simulaciones el alumno será capaz utilizar software para simular el comportamiento de sistemas robóticos Mediante ejemplos y videos de aplicaciones reales se darán a conocer la aplicación de sistemas de control en robots manipuladores y robots móviles. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio, simulaciones por computadora, observación de casos y proyección de videos. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase. La aplicación práctica de los conceptos y métodos vistos en clase se verá reflejada en un proyecto integrador que los alumnos llevarán a cabo a lo largo del semestre.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
14 sesiones Unidad 1 y
Unidad 2, hasta el tema 2.2
25%
Segundo examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 2, desde
el tema 2.3 25%
Tercer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
18 sesiones Unidad 3 25%
Cuarto examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 4 25%
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Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
Asistencia a clase Durante todo el
curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario Cada evaluación parcial representa el 25% del examen ordinario, así la suma de los cinco exámenes parciales cubre el 100% del examen ordinario, con lo cual se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso
Todas las unidades
100%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen departamental escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos
1. Craig, John J., ROBÓTICA, Tercera edición, Ed. Pearson Education, ISBN 9702607728, 2006.
2. Reyes Cortés, Fernando, ROBÓTICA CONTROL DE ROBOTS MANIPULADORES, Alfaomega, 2011 ISBN 6077071900.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
74
3. Pérez Cisneros, Pablo, FUNDAMENTOS DE ROBÓTICA Y MECATRÓNICA CON MATLAB Y SIMULINK, Alfaomega, 2015 ISBN 9786076221693.
4. Siciliano, Bruno; Sciavicco, Lorenzo; Villani, Luigi; Oriolo, Giuseppe, ROBOTICS MODELLING, PLANNING AND CONTROL, Springer, 2009, ISBN 978-1-84628-641-4
Textos complementarios
5. Barrientos, Antonio; Peñin, Luis Felipe; Balaguer, Carlos; Aracil, Rafael. FUNDAMENTOS DE ROBÓTICA, Segunda edición, McGraw Hill, ISBN 9788448156367.
6. Ollero Baturone, Aníbal. ROBÓTICA, MANIPULADORES Y ROBOTS MÓVILES, Marcombo, 2001, ISBN 84-267-13-13-0
7. Fu, K.S; Gonzalez, R.C; Lee, C.S.G; ROBOTICS: CONTROL, SENSING, VISION AND INTELLIGENCE, McGraw-hill, ISBN 0-07-022625-3
Bibliografía virtual
8. CREATIVA, Biblioteca Virtual Universitaria, disponible en: creativa.uaslp.mx
9. ROBOTIC INDUSTRIES ASSOCIATION, Robotics online, foros, noticias, congresos, etc. disponible en: http://www.robotics.org/
10. IEEE Spectrum Robotics, Aplicaciones y noticias de robótica, disponible en http://spectrum.ieee.org/robotics
11. VEX Robotics, Recursos y tienda de componentes, disponible en http://www.vexrobotics.com.mx/vex/
12. ROBOTIC TRENDS, Noticias en las tendencias actuales de robótica, disponible en: http://www.roboticstrends.com/
13. Autodesk Simulation Mechanical 2016, Software de Ingeniería Asistida por computadora. www.autodesk.com/education/free-software/simulation-mechanical.
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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A) Nombre del curso: METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN B) Datos básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo adicional estudiante
Créditos
II 0 3 0 3 C) Objetivo del curso
Programa analítico
Objetivos Generales
Brindar a los alumnos las herramientas necesarias para realizar investigaciones, mediante el empleo de métodos científicos y formales que permitan realizar informes detallados acerca de la información recabada durante el proceso de investigación, tanto de manera documental, de campo y experimental.
Objetivos Específicos
Unidad 1 Lograr que el alumno comprenda la importancia de la investigación científica, el método científico, y las diferentes formas y tipos de investigación.
Unidad 2 Que el alumno conciba la idea de un proyecto de investigación y acorde con las etapas del proceso de investigación inicie la experiencia de realizar la actividad de investigar.
Unidad 3 Desarrollar en el alumno la capacidad para diseñar una investigación acorde a los objetivos planteados.
Unidad 4 Que el alumno elabore de manera correcta el informe o reporte de investigación respetando las reglas correspondientes.
Contribución al Perfil de Egreso
Esta asignatura proporciona los elementos metodológicos para que el alumno realice, durante su trayectoria académica, trabajos de investigación en las diversas asignaturas que curse y pueda comunicar sus resultados en distintos tipos de documentos.
Competencias a Desarrollar
Competencias Genéricas
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Ético-valoral
Competencias Profesionales
Esta asignatura incide directamente en el desarrollo de la competencia para diseñar y/o seleccionar las operaciones necesarias, equipo y componentes mecánicos requeridos en los procesos de transformación de materia prima a productos terminados o servicios.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA. 12 h
Temas 1.1 ¿Qué es la investigación? 1.2 El método científico. 1.3 El proceso de investigación y los enfoques cuantitativo y cualitativo.
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
391
Lecturas y otros recursos
Leer la bibliografía recomendada , resolver los ejercicios señalados por el profesor y entregar las tareas
Métodos de enseñanza
La clase se impartirá mediante sesiones expositivas por parte del maestro y la participación del alumno será esencial en las tareas y trabajos de investigación con la finalidad de complementar los temas y tópicos del curso.
Actividades de aprendizaje
Lecturas de la bibliografía recomendada, tareas y ejercicios en clases.
UNIDAD 2 LA INVESTIGACIÓN DOCUMENTAL. 12 h
Temas 2.1. El tema a investigar 2.2. Planteamiento del problema 2.2.1 objetivos. 2.2.2 preguntas de investigación. 2.2.3 justificación del estudio. 2.3 Elaboración del Marco Teórico. 2.3.1 revisión de la literatura y construcción de una perspectiva teórica. 2.4. Definición del alcance de la investigación a realizar
Lecturas y otros recursos
Leer la bibliografía recomendada , resolver los ejercicios señalados por el profesor y entregar las tareas
Métodos de enseñanza
La clase se impartirá mediante sesiones expositivas por parte del maestro y la participación del alumno será esencial en las tareas y trabajos de investigación con la finalidad de complementar los temas y tópicos del curso.
Actividades de aprendizaje
Lecturas de la bibliografía recomendada, tareas y ejercicios en clases.
UNIDAD 3 METODOLOGÍA. 12 h
Temas 3.1 Diseños de Investigación. 3.1.1. ¿Qué es un diseño de investigación? 3.1.2. Diseños experimentales. 3.1.3. Diseños no experimentales. 3.2 Selección de la muestra. 3.3 Recolección de datos. 3.3.1Publicaciones académicas periódicas útiles para consultar. 3.3.2 Principales bancos / bases de datos/ páginas web para consulta de referencias bibliográficas. 3.3.3 Consulta por computadora a bancos / bases de datos. 3.4 Evaluación y análisis de proyectos de investigación.
Lecturas y otros recursos
Leer la bibliografía recomendada , resolver los ejercicios señalados por el profesor y entregar las tareas
Métodos de enseñanza
La clase se impartirá mediante sesiones expositivas por parte del maestro y la participación del alumno será esencial en las tareas y trabajos de investigación con la finalidad de complementar los temas y tópicos del curso.
Actividades de aprendizaje
Lecturas de la bibliografía recomendada, tareas y ejercicios en clases.
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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UNIDAD 4 ELABORACIÓN DEL REPORTE DE INVESTIGACIÓN. 12 h
Temas 4.1. El Reporte de investigación. 4.2. Normas para la presentación de trabajos escritos. 4.3. ¿Cómo se presenta el reporte de investigación?
Lecturas y otros recursos
Leer la bibliografía recomendada , resolver los ejercicios señalados por el profesor y entregar las tareas
Métodos de enseñanza
La clase se impartirá mediante sesiones expositivas por parte del maestro y la participación del alumno será esencial en las tareas y trabajos de investigación con la finalidad de complementar los temas y tópicos del curso.
Actividades de aprendizaje
Lecturas de la bibliografía recomendada, tareas y ejercicios en clases.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje:
Se recurre a la modalidad mixta de exposición teórica y taller con la finalidad de enriquecer el aprendizaje a través de la experiencia, mediante el conocimiento de loa principales conceptos, métodos y elementos en los procesos de investigación así como la realización de un proyecto de investigación que al término de la materia indique que el alumno desarrolló las habilidades suficientes para emplear la investigación como una herramienta en su quehacer estudiantil y profesional.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
16 sesiones Unidades 1 y 2 33.33 %
Segundo examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
16 sesiones Unidad 3 33.33 %
Tercer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
16 sesiones Unidad 4 33.34 %
Otras actividades TOTAL 100 %
Examen ordinario. Se evalúa como el promedio del total de evaluaciones parciales.
Al terminar el curso
El contenido del curso.
100%
Examen Extraordinario. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen a título. Examen departamental en el que El contenido del 100%
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se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
curso.
Examen de regularización. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Primer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
16 sesiones Unidades 1 y 2 33.33 %
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos: 1. HERNÁNDEZ SAMPIERI ROBERTO Y OTROS. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN McGRAW HILL. 2. TAMAYO Y TAMAYO MARIO. EL PROCESO DE LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA, LIMUSA / NORIEGA EDITORES.
Textos complementarios: 3. PEREZ TAMAYO. CÓMO ACERCARSE A LA CIENCIA, NORIEGA EDITORES 4. ROJAS, SORIANO RAÚL. GUÍA PARA REALIZAR INVESTIGACIONES SOCIALES, Ed. PyV. 5. TAMAYO, TAMAYO MARIO. “EL PROCESO DE LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA. FUNDAMENTOS DE INVESTIGACIÓN CON MANUAL DE EVALUACIÓN DE PROYECTOS” ED. LIMUSA, NORIEGA EDITORES. 6. COVO, MILENIO E. “CONCEPTOS COMUNES EN LA METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN SOCIOLÓGICA”. UNAM - IVS. 7. BASULTO HILDA. CURSO DE REDACCIÓN DINÁMICA, TRILLAS.
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Programas Analíticos
Octavo semestre
A) Nombre del curso
Automatización industrial
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
VIII 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales Conocer los conceptos, procedimientos, métodos de automatización y el desarrollo
de eventos relacionados con los procesos industriales.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Conceptos y elementos fundamentales de la automatización industrial
Introducir al alumno a las bases y principios de la automatización, las condiciones que llevan a la automatización de un proceso y los elementos que intervienen.
2. Autómatas programables
Conocer el concepto y fundamentos de los autómatas programables, estructurar un programa y materializarlo en un autómata programable.
3. Métodos sistemáticos de descripción de procesos
Conocer un método de aproximación guiado y sistemático para el diseño de sistemas de automatización.
4. Elementos avanzados en automatización industrial
Especializar los sistemas de automatización mediante el monitoreo y control de procesos, así como el uso de distintos sistemas de transmisión de información.
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Contribución al Perfil de Egreso
El estudiante adquirirá los conocimientos y habilidades para emprender oportunidades de desarrollo e innovación, así como para dar mantenimiento a procesos industriales automatizados existentes.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Cognitiva y emprendedora
Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 CONCEPTOS Y ELEMENTOS FUNDAMENTALES DE LA AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
16 h
Tema 1.1 Conceptos y elementos fundamentales en automatización industrial 5 h
Tema 1.2 Automatismos convencionales 5 h
Tema 1.3 Sensores y actuadores industriales 6 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
computacionales. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía.
UNIDAD 2 AUTÓMATAS PROGRAMABLES 16h
Tema 2.1 Arquitectura interna y funcionamiento de los autómatas programables 5h
Tema 2.2 Programación básica de autómatas programables 5h
Tema 2.3 Programación avanzada de autómatas programables 6h
Lecturas y otros Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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recursos indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 3 MÉTODOS SISTEMÁTICOS DE DESCRIPCIÓN DE PROCESOS 16h
Tema 3.1 Representación de sistemas secuenciales. Método GRAFCET 8h
Tema 3.2 Método GEMMA 8h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Realizar investigación de las aplicaciones de los métodos numéricos observados.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 4 ELEMENTOS AVANZADOS EN AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL 16h
Tema 4.1 Transmisión de información en la industria 6h
Tema 4.2 Redes de comunicaciones en la industria 5h
Tema 4.3 Monitorización y control de procesos industriales 5h
Lecturas y otros Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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recursos propuestos en el libro de texto.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Mediante ejemplos y videos de aplicaciones reales se darán a conocer los principios de funcionamiento de diversas máquinas. Se hará uso de software de simulación para comprender el funcionamiento de los elementos de máquina, la importancia de realizar los cálculos adecuados y verificar su validez. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio, simulaciones por computadora, observación de casos y proyección de videos. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
F) Evaluación y acreditación
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Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial: Examen escrito: valor 50% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 25% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 25% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 1 25%
Segundo examen parcial: Examen escrito: valor 50% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 25% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 25% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 2 25%
Tercer examen parcial: Examen escrito: valor 50% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 25% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 25% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 3 25%
Cuarto examen parcial: Examen escrito: valor 50% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 25% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 25% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 4 25%
Asistencia a clase Durante todo el
curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario Cada evaluación parcial representa el 25% del examen ordinario, así la suma de los cuatro exámenes parciales cubre el 100% del examen ordinario, con lo cual se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso
Todas las unidades
100%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
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Examen a título. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen departamental escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos 1. PLC – Automatización y control Industrial, Daneri Pablo, 2008, Ed. HASA, ISBN: 978-9505282968 2. Ingeniería De La Automatización Industrial. Ramón Piedrafita Moreno, 2005, Ed. Alfaomega, ISBN: 9788478976041 3 .Automatización. Problemas Resueltos Con Autómatas Programables, Juan Pedro [et al.] Romera Ramírez, 2006, Ed. Paraninfo, ISBN: 9788428320771. Bibliografía virtual
9. Información técnica sobre autómatas programables, disponible en: http://www.automatas.org
10. CREATIVA, Biblioteca Virtual Universitaria, disponible en: creativa.uaslp.mx
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A) Nombre del curso
Tópicos selectos de control
B) Datos Básicos del curso
Semestre Tipo de materia
Materia compartida
con otros PE
Horas de teoría
Horas de práctica
Horas trabajo adicional
estudiante Créditos
VIII, IX Optativa No 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales Aplicar técnicas de control no lineal para la resolución de problemas de
automatización complejos y optimizar los objetivos de control de los sistemas.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Estabilidad de sistemas no lineales
Identificar los sistemas no lineales y sus diferencias con respecto a los sistemas lineales. Comprender los conceptos de estabilidad para sistemas no lineales.
2. Linealización entrada-salida
Comprender la técnica de control no lineal basada en linealización entrada-salida. Investigar el uso de esta técnica en los sistemas automatizadas actuales.
3. Control por modos deslizantes
Comprender la técnica de control no lineal basada en modos deslizantes. Investigar el uso de esta técnica en los sistemas automatizadas actuales.
4. Lógica difusa
Comprender la técnica de control no lineal basada en lógica difusa. Investigar el uso de esta técnica en los sistemas automatizadas actuales.
Contribución al Perfil de Egreso
El egresado logrará entender, analizar e implementar esquemas de control basados en técnicas de control actuales. Identificará y propondrá soluciones basadas en esta teoría en sistemas mecatrónicos.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Ético-valoral
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Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 ESTABILIDAD DE SISTEMAS NO LINEALES 16 h
Tema 1.1 Ejemplos de sistemas no lineales 2.0 h
Tema 1.2 Sistemas de segundo orden 4.0 h
Tema 1.3 Existencia y unicidad 5.0 h
Tema 1.4 Estabilidad en el sentido de Lyapunov 5.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Lectura y ejercicios propuestos del capítulo 1 del libro “Control del sistemas no lineales” [1].
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos y prácticos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Resolver banco de ejercicios propuestos.
UNIDAD 2 LINEALIZACIÓN ENTRADA-SALIDA 16 h
Tema 2.1 Fundamentos 2.0 h
Tema 2.2 Herramientas de geometría diferencial 6.0 h
Tema 2.3 Linealización entrada-salida 4.0 h
Tema 2.4 Aplicaciones 4.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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Lectura y ejercicios propuestos del capítulo 9, 10 y 11 del libro “Control del sistemas no lineales” [1].
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos y prácticos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 3 CONTROL POR MODOS DESLIZANTES 16 h
Tema 3.1 Fundamentos 2.0 h
Tema 3.2 Métodos de diseño 4.0 h
Tema 3.3 Chattering, estabilidad y otras limitaciones 5.0 h
Tema 3.4 Aplicaciones 5.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Lectura y ejercicios propuestos del capítulo 12 del libro “Control del sistemas no lineales” [1].
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos y prácticos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 4 LÓGICA DIFUSA 16 h
Tema 4.1 Álgebra de conjuntos 4.0 h
Tema 4.2 Lógica difusa 4.0 h
Tema 4.3 Control difuso 4.0 h
Tema 4.4 Aplicaciones 4.0 h
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simulación de mecanismos donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura del capítulo 6 del libro “Neural and fuzzy logic control of drives and power system” [2].
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.
Realizar simulaciones de la planeación de procesos por medio de software especializado.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo.
Se hará uso de software de simulación para comprender el funcionamiento de los sistemas de control no lineal.
Mediante el diseño, creación y uso de ejemplos y simulaciones el alumno será capaz utilizar software para validar y utilizar las técnicas de control no lineal.
Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio, simulaciones por computadora, observación de casos y proyección de videos.
El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas.
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Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
La aplicación práctica de los conceptos y métodos vistos en clase se verá reflejada en un proyecto integrador que los alumnos llevarán a cabo a lo largo del semestre.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 1 25%
Segundo examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 2 25%
Tercer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 3 25%
Cuarto examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 4 25%
Asistencia a clase Durante todo el
curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario Cada evaluación parcial representa el 25% del examen ordinario, así la suma de los cinco exámenes parciales cubre el 100% del examen ordinario, con lo cual se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso
Todas las unidades
100%
TOTAL 100%
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Examen Extraordinario. Examen escrito con valor de 100% en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen escrito con valor de 100% en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen departamental escrito con valor de 100% en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos
1. Sira, H. et al. Control de sistemas no lineales. Prentice Hall. 2005. Primera edición. 2. Cirstea, M. et al. Neural and fuzzy logic control of drives and power system. Newnes-Elsevier.
ISBN: 9780750655583 3. Del Rio Bonifacio Martin y Sans Molina Alfredo. Redes neuronales y sistemas difusos.
2a. edición. Editorial Alfaomega. 2007.
Textos complementarios
4. Khalil, Hassan K.“Nonlinear systems”. Prentice Hall, 2a ed. 1996. 5. Alberto Isidori, “Nonlinear control systems”, Springer, 3a. ed. 1995. 6. Edwards, C., and S. K. Spurgeon, Sliding Mode Control, Taylor and Francis, London, 1998. 7. Timothy. J. Ross. “Fuzzy Logic with enginnering applications”. 1ª Edición, Ed. Mc Graw Hill, 1995.
Bibliografía virtual
8. CREATIVA, Biblioteca Virtual Universitaria, disponible en: creativa.uaslp.mx
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A) Nombre del Curso
Electrónica analógica
B) Datos básicos del curso
Semestre Horas de teoría por semana
Horas de práctica por
semana
Horas trabajo adicional
estudiante
Créditos
IV 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos generales
Al finalizar el curso el estudiante será capaz de: Analizar sistemas electrónicos analógicos y mostrar la importancia de los sistemas electrónicos analógicos en el desarrollo de la carrera.
Conocer el uso de aparatos de medición de señales eléctricas.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico1. Introducción a la teoría de semiconductores
Conocer los fundamentos físicos involucrados en el funcionamiento de los dispositivos semiconductores de unión P-N y metal óxido semiconductor, y a través de estos entenderá funciones de dispositivos semiconductores tales como el rectificado y la amplificación.
2. Diodos semiconductores
Conocer los fundamentos de funcionamiento del Diodo PN, las diferentes regiones de su curva característica de corriente vs voltaje,y analizar las posibles aplicaciones de este tipo de dispositivo.
3. Circuitos con diodos
Conocer e implementar las diferentes aplicaciones de los diferentes tipos de diodos semiconductores en circuitos rectificadores, recortadores, reguladores y sujetadores, entre otros.
4. El transistor bipolar de unión (BJT) y sus aplicaciones en amplificación y conmutación
Conocer, simular e implementar las diferentes configuraciones de polarización y aplicaciones de los transistores bipolares en circuitos electrónicos, como amplificadores y conmutadores.
5. El transistor de efecto de campo de unión (JFET) y sus aplicaciones
Conocer, simular e implementar las diferentes configuraciones de polarización y aplicaciones de los transistores de efecto de campo en circuitos electrónicos, como amplificadores y conmutadores.
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6. El transistor de efecto de campo de metal óxido semiconductor (MOSFET) y sus aplicaciones
Conocer, simular e implementar las diferentes configuraciones de polarización y aplicaciones de los transistores de metal óxido en circuitos electrónicos, como amplificadores y conmutadores.
7. El amplificador operacional y sus aplicaciones
Conocer, simular e implementar las diferentes configuraciones de funcionamiento del amplificador operacional y sus principales aplicaciones en circuitos electrónicos analógicos y algunas aplicaciones útiles para electrónica digital.
8. Sistemas de adquisición de datos
Conocer e implementar algunas configuraciones comunes utilizadas en sistemas de adquisición de datos, tales como convertidores analógicos a digital y viceversa.
Contribución al Perfil de Egreso
Este curso impacta en el perfil de egreso debido a que en este curso se toman conocimientos básicos necesarios para el desarrollo de nuevos conocimientos que el alumno obtendrá en cursos más avanzados del área de electrónica y eléctrica que el ingeniero en mecatrónica debe adquirir.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Científico-Tecnológico Cognitiva Comunicación e información
Competencias Profesionales
Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica. Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN A LA TEORIA DE SEMICONDUCTORES 6 h
Tema 1.1 Bandas de energía y concentración de portadores. 2h
Tema 1.2 Transporte de portadores en semiconductores. 2h
Tema 1.3 Unión PN. 2h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y sesiones de solución de problemas.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de losalumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
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UNIDAD 2 DIODOS SEMICONDUCTORES 10 h
Tema 2.1 Relación corriente-tensión del diodo ideal. 3h
Tema 2.2 Modelos del diodo. 3h
Tema 2.3 Límites de operación. 3h
Tema 2.4 Otros tipos de diodos. 1h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía básica sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y sesiones de solución de problemas a través del uso de programas de simulación electrónica para corroborar las características teóricas de los diodos.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
UNIDAD 3 CIRCUITOS CON DIODOS 6 h
Tema 3.1 Circuitos rectificadores de forma de onda de tensión. 1.5h
Tema 3.2 Circuitos recortadores de forma de onda de tensión. 1.5h
Tema 3.3 Circuitos sujetadores de señales eléctricas. 1h
Tema 3.4 Circuitos estabilizadores de tensión. 1h
Tema 3.5 Circuitos dobladores de tensión. 1h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía básica sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones prácticas en laboratorio y en sesiones de simulación electrónica para corroborar y diferenciar las características de los diferentes tipos de circuitos con diodos.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
UNIDAD 4 EL TRANSISTOR BIPOLAR DE UNIÓN (BJT) Y SUS APLICACIONES EN AMPLIFICACIÓN Y CONMUTACIÓN
10 h
Tema 4.1 Estructura de los transistores bipolares y operación física. 0.5h
Tema 4.2 Características tensión-corriente. 1h
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Tema 4.3 El BJT como interruptor y amplificador. 1h
Tema 4.4 Circuitos con BJT en CD. 1h
Tema 4.5 Polarización y circuitos amplificadores con BJT. 1h
Tema 4.6 Operación y modelos a pequeña señal. 1h
Tema 4.7 Amplificadores BJT de una sola etapa. 1h
Tema 4.8 Capacitancias internas del BJT y su modelo a alta frecuencia. 1h
Tema 4.9 Respuesta en frecuencia del amplificador de emisor común. 1h
Tema 4.10 Inversor lógico digital básico con BJT. 0.5h
Tema 4.11 Modelo en SPICE del BJT y simulaciones. 1h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Además, mediante sesiones prácticas en laboratorio y en sesiones de simulación electrónica para corroborar y diferenciar las características de los diferentes tipos de circuitos con transistores BJT.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
UNIDAD 5 EL TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO DE UNIÓN (JFET) Y SUS APLICACIONES EN AMPLIFICACIÓN Y CONMUTACIÓN
8 h
Tema 5.1 Estructura de los transistores de efecto de campo de unión y operación física. 0.5h
Tema 5.2 Características tensión-corriente. 1h
Tema 5.3 El JFET como interruptor y amplificador. 0.5h
Tema 5.4 Circuitos con JFET en CD. 1h
Tema 5.5 Polarización e circuitos amplificadores con JFET. 0.5h
Tema 5.6 Operación y modelos a pequeña señal. 1h
Tema 5.7 Amplificadores JFET de una sola etapa. 0.5h
Tema 5.8 Capacitancias internas del JFET y su modelo a alta frecuencia. 0.5h
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Tema 5.9 Respuesta en frecuencia del amplificador de fuente común. 1h
Tema 5.10 Inversor lógico digital básico con JFET. 0.5h
Tema 5.11 Modelo en SPICE del JFET y simulaciones. 1h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Además, mediante sesiones prácticas en laboratorio y en sesiones de simulación electrónica para corroborar y diferenciar las características de los diferentes tipos de circuitos con transistores JFET.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
UNIDAD 6 EL TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO DE METAL ÓXIDO (MOSFET) Y SUS APLICACIONES EN AMPLIFICACIÓN Y CONMUTACIÓN
8 h
Tema 6.1 Estructura de los MOSFET y operación física. 0.5h
Tema 6.2 Características tensión-corriente. 1h
Tema 6.3 El MOSFET como interruptor y amplificador. 0.5h
Tema 6.4 Circuitos con MOSFET en CD. 1h
Tema 6.5 Polarización e circuitos amplificadores con MOSFET. 0.5h
Tema 6.6 Operación y modelos a pequeña señal. 1h
Tema 6.7 Amplificadores MOSFET de una sola etapa. 0.5h
Tema 6.8 Capacitancias internas del MOSFET y su modelo a alta frecuencia. 0.5h
Tema 6.9 Respuesta en frecuencia del amplificador de fuente común. 1h
Tema 6.10 Inversor lógico digital básico con MOSFET. 0.5h
Tema 6.11 Modelo en SPICE del MOSFET y simulaciones. 1h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Además, mediante sesiones prácticas en laboratorio y en sesiones de simulación electrónica para corroborar y diferenciar las características de los diferentes tipos de circuitos con MOSFET.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
UNIDAD 7 EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL Y SUS APLICACIONES 8 h
Tema 7.1 El amplificador operacional (OPAMP). 2h
Tema 7.2 El OPAMP con retroalimentación. 3h
Tema 7.3 Filtros con amplificadores operacionales 3h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Además, mediante sesiones prácticas en laboratorio y en sesiones de simulación electrónica para corroborar y diferenciar las características de los diferentes tipos de circuitos con amplificadores operacionales.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
UNIDAD 8 SISTEMAS DE ADQUISICIÓN DE DATOS 8 h
Tema 8.1 Circuito de muestreo y retención. 1.5h
Tema 8.2 El convertidor analógico a digital (ADC). 1.5h
Tema 8.3 Diferentes tipos de convertidores analógico a digital 1h
Tema 8.4 Representación digital de los datos convertidos. 1h
Tema 8.5 El convertidor digital a analógico (DAC). 2h
Tema 8.6 Filtrado de la señal discreta 1h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
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Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Además, mediante sesiones prácticas en laboratorio y en sesiones de simulación electrónica para tener una mejor comprensión de los sistemas de adquisición de datos.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
La solución de ejercicios y problemas se utilizará como elemento central para reafirmar, adquirir y manejar la información, así como para la aplicación y transferencia del conocimiento. La enseñanza basada en el uso de tecnologías de información tiene como objetivo incorporar al alumno al uso de herramientas actuales que le permitan una mejor inserción en el ámbito profesional. En el caso particular de esta materia, se utilizarán herramienta como programas de simulación electrónica y matemática para una mejor comprensión de los temas. Por otro lado, se pretende que el profesor aplique, siempre que sea prudente, otros enfoques didácticos como el trabajo en equipo, el aprendizaje basado en problemas y el aprendizaje basado en proyectos, todo esto con el fin de fomentar el aprendizaje significativo.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
Unidad 1 y 2. 20%
Segundo examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
Unidad 3 y 4. 20%
Tercer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
Unidad 5 y 6. 20%
Cuarto examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
Unidad 7 y 8. 20%
Actividad 1 Durante todo el curso
Asistencia a clase
Requisito
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Actividad 2 Proyecto integrador
Todo el curso 20%
TOTAL 100%
Examen ordinario. Se evalúa como el promedio del total de evaluaciones parciales.
Al terminar el curso
El contenido del curso.
100%
Examen Extraordinario. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen a título. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen de regularización. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos Adel S. Sedra et al. Circuitos microelectrónicos. Mc. Graw-Hill. 2006.
Robert Boylestad et al. Electrónica: teoría de circuitos y dispositivos electrónicos. Pearson
Educación. 2003. Textos complementarios
Laurence P. Huelsman. Teoría de Circuitos. Prentice Hall. 1988.
Richard Dorf. Circuitos Eléctricos. Alfaomega. 8ª edición. 2011.
Hayt - Kemmerly. Análisis de Circuitos en Ingeniería. McGraw-Hill. 7ª edición. 2007.
Irwin. Analisis Básico de Circuitos en Ingeniería. Prentice Hall. 6ª edición. 2006.
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Programas de simulación electrónica.
1.- PSIM. 2.- MATLAB. 3.- PSPICE. 4. MULTISIM.
Programas de simulación matemática.
1.- MAPLE 2.- MATLAB 3.- MATHEMATICA 4.- MATHCAD
Sitios de Internet
http://www.alldatasheet.com/ http://www.data-sheet.net/
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9. NI LAbView entorno de programación gráfica, disponible en: http://www.ni.com/labview/esa/ 10. LabVIEW User Manual. National Instruments.
http://www.ni.com/pdf/manuals/320999e.pdf 11. Measurement Manual. National Instruments.
http://www.ni.com/pdf/manuals/320997a.pdf
A) Nombre del curso
Máquinas Térmicas
B) Datos Básicos del curso
Semestre Tipo de materia
Materia compartida con otros
PE
Horas de
teoría
Horas de práctica
Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
IX Obligatoria No 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Analizar las diferentes configuraciones y ciclos de operación de las máquinas térmicas con el propósito de predecir su comportamiento en términos de trabajo producido, eficiencia, etc. Caracterizar las topologías de máquinas térmicas que se emplean en la actualidad con una visión general de sus características, componentes, aplicaciones prácticas y desempeño y mantenimiento.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Rendimiento
Identificar y aplicar los conceptos y procedimientos de evaluación del rendimiento y de la eficiencia con el fin de obtener soluciones más cercanas a problemas que caracterizan el comportamiento real de máquinas térmicas.
2. Análisis exergético
Aplicar el concepto de análisis exergético, también conocido como análisis de la disponibilidad, como un método que utiliza los principios de conservación de la masa y la energía junto con el segundo principio de la termodinámica para el análisis, síntesis y diseño de sistemas térmicos.
3. Instalaciones de producción de potencia mediante vapor
Identificar los ciclos de trabajo y las instalaciones de generación de potencia, en particular las centrales térmicas que funcionan a través de turbinas de vapor, en las que el fluido se vaporiza y condensa alternativamente para producir ciclos de trabajo.
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4. Compresores de gas
Analizar los conceptos relacionados con el fenómeno de compresión de gases, identificando los parámetros y variables de dicho proceso con el fin de resolver problemas relacionados con las mismas y caracterizar el comportamiento de compresores de gas.
5. Motores de combustión interna
Identificar y analizar los diferentes ciclos de trabajo bajo los que operan los motores de combustión interna, evaluando sus parámetros y variables con el fin de predecir su funcionamiento, respuesta y eficiencia.
6. Centrales eléctricas de turbinas de gas
Comparar los diferentes ciclos de operación de las turbinas a gas, identificar las variantes de estas máquinas térmicas, así como su evolución y su aplicación, esto con el propósito de caracterizar su operación por medio de relaciones matemáticas.
7. Toberas y difusores
Analizar el funcionamiento de los dispositivos de flujo constante y estado estable que controlan o miden el flujo de una sustancia medida, conocidos como toberas y difusores con el fin de identificar las variables que influyen en este proceso y caracterizar su comportamiento.
8. Sistemas de refrigeración y bomba de calor
Describir algunos de los tipos más frecuentes de sistemas de refrigeración, sus etapas de funcionamiento y sus componentes con el fin de lograr su modelo térmico.
Contribución al Perfil de Egreso
Proporcionar los conocimientos acerca del funcionamiento y desempeño de las máquinas térmicas en relación a la energía térmica, su utilización y transformación, por medio del estudio de las principales máquinas de este tipo como son compresores, motores de combustión interna, turbinas, etc. y su aplicación en la locomoción, plantas termoeléctricas y otras. Entender el uso responsable de la energía en aplicaciones comunes dentro de su entorno.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Sustentabilidad y responsabilidad social
Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 RENDIMIENTO 8 h
Tema 1.1 Trabajo y potencia 1.0 h
Tema 1.2 Potencia calorífica 1.0 h
Tema 1.3 Rendimiento térmico 2.0 h
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Tema 1.4 Rendimiento de máquina y motor térmico 2.0 h
Tema 1.5 Rendimiento mecánico 2.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales sobre el funcionamiento de motores de combustión interna, turbinas y compresores. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Lectura y ejercicios propuestos en la bibliografía: capítulo 1 del libro “fundamentos de termodinámica técnica” [1] y capítulo 2 del libro “Termodinámica” [2]. Observar aplicaciones de las máquinas térmicas, disponible en: https://www.boundless.com/physics/textbooks/boundless-physics-textbook/thermodynamics-14/the-second-law-of-thermodynamics-118/heat-engines-412-1646/ [7].
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
computacionales. Presentación individual de temas novedosos y relevantes que involucren el uso
de máquinas térmicas. Lectura de bibliografía.
UNIDAD 2 ANÁLISIS EXERGÉTICO 8 h
Tema 2.1 Introducción, definición de la exergía 1.0 h
Tema 2.2 Balance de exergía para un sistema cerrado 1.0 h
Tema 2.3 Exergía de flujo 2.0 h
Tema 2.4 Balance de exergía para volúmenes de control 1.0 h
Tema 2.5 Eficiencia exergética 2.0 h
Tema 2.6 Termoeconomía 1.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Videos demostrativos de análisis de exergía con casos de estudio y aplicación práctica. Lectura y ejercicios propuestos en la bibliografía: capítulo 7 del libro “fundamentos de termodinámica técnica” [1] y capítulo 8 del libro “Termodinámica” [2].
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los
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conceptos teóricos y prácticos vistos en clase. Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
computacionales. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 3 INSTALACIONES DE PRODUCCIÓN DE POTENCIA MEDIANTE VAPOR 9 h
Tema 3.1 Introducción 1.0 h
Tema 3.2 Ciclo de vapor de Carnot 1.0 h
Tema 3.3 Análisis de las instalaciones de potencia con vapor: ciclo Rankine 2.0 h
Tema 3.4 Sobrecalentamiento y recalentamiento 1.0 h
Tema 3.5 Ciclo de potencia regenerativo 2.0 h
Tema 3.6 Ciclo binario de vapor y cogeneración 2.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación. Se recomienda el uso de herramientas computacionales para analizar el desempeño y lograr la caracterización de sistemas de generación de potencia mediante vapor. Lectura y ejercicios propuestos en la bibliografía: capítulo 8 del libro “fundamentos de termodinámica técnica” [1] y capítulo 10 del libro “Termodinámica” [2]. Observar aplicaciones de las máquinas térmicas de vapor.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Empleo de videos donde se demuestre el funcionamiento de los sistemas vistos en clase.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 4 COMPRESORES DE GAS 8 h
Tema 4.1 Introducción y tipos de compresores 0.5 h
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Tema 4.2 Curvas de compresión 1.5 h
Tema 4.3 Aire libre, eficiencia volumétrica, cilindrada y desplazamiento 1.0 h
Tema 4.4 Eficiencia de compresión 1.0 h
Tema 4.5 Compresión múltiple o en pasos sucesivos 1.0 h
Tema 4.6 Velocidad del pistón o émbolo 2.0 h
Tema 4.7 Expansores de gas 1.0 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simulación de mecanismos donde se observen los conceptos vistos en clase. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.
Realizar simulaciones de la planeación de procesos por medio de software especializado.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
UNIDAD 5 MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA 8 h
Tema 5.1 Introducción 1.0 h
Tema 5.2 Ciclo de Otto de aire-estándar 2.5 h
Tema 5.3 Ciclo Diesel de aire-estándar 2.5 h
Tema 5.4 Ciclo dual de aire-estándar 2.0 h
Lecturas y otros recursos
Solución de ejercicios y de problemas indicados por el maestro y/o propuestos en el libro de texto. Se sugiere el uso de herramientas multimedia para observar el funcionamiento de motores de combustión interna. Análisis de las nuevas tendencias en el diseño y funcionamiento de los motores de combustión interna.
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Lectura y ejercicios propuestos en la bibliografía: capítulo 9 temas 9.1 al 9.4 del libro “fundamentos de termodinámica técnica” [1] y capítulo 9 temas del 9.3 al 9.6 del libro “Termodinámica” [2]. Lecturas acerca del funcionamiento y diseño del motor de combustión interna, disponibles en: http://www.newworldencyclopedia.org/entry/Internal_combustion_ engine [8] y en www.grc.nasa.gov/www/K-12/airplane/engopt .html [12].
Actividades de aprendizaje
Sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso.
La solución de problemas y ejercicios se deberá realizar con ayuda de programas informáticos.
Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.
Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
UNIDAD 6 CENTRALES ELÉCTRICAS DE TURBINAS DE GAS 9 h
Tema 6.1 Introducción 0.5 h
Tema 6.2 Ciclo Brayton ideal y con fricción 1.0 h
Tema 6.3 Turbinas de gas regenerativas 1.0 h
Tema 6.4 Turbinas de gas regenerativas con recalentamiento y refrigeración 1.5 h
Tema 6.5 Combustores 1.0 h
Tema 6.6 Turbinas de gas para propulsión aérea 2.0 h
Tema 6.7 Ciclo combinado turbina de gas-ciclo de vapor 1.0 h
Tema 6.8 Ciclos de Ericsson y Stirling 1.0 h
Lecturas y otros recursos
Ejemplificación de los conceptos teóricos mediante ejercicios resueltos. Solución de problemas indicados por el maestro y en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Se sugiere la búsqueda de videos o simulaciones que describan de manera gráfica los conceptos teóricos. Lectura y ejercicios propuestos en la bibliografía: capítulo 9 temas 9.5 al 9.11 del libro “fundamentos de termodinámica técnica” [1] y capítulo 9 temas del 9.7 al 9.10 del libro “Termodinámica” [2]. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la aplicación de turbinas de gas, disponibles en : http://www.energy.siemens.com/hq/en/fossil-power-generation/gas-turbines/; [10] y https://powergen.gepower.com/resources/knowledge-base/what-is-a-gas-turbine.html
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[9].
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Visitas a instalaciones o equipos que haga uso de las turbinas Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
UNIDAD 7 TOBERAS Y DIFUSORES 6 h
Tema 7.1 Aspectos preliminares del flujo compresible 1.0 h
Tema 7.2 Tipos de toberas 1.0 h
Tema 7.3 Tipos de difusores 1.0 h
Tema 7.4 Flujo unidimensional estacionario en toberas y difusores 1.0 h
Tema 7.5 Flujo de gases ideales con calores específicos constantes en toberas y difusores 2.0 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación. Se recomienda el uso de software para encontrar solución a los modelos matemáticos descritos en clase. Lectura y ejercicios propuestos en la bibliografía: capítulo 9 temas 9.12 al 9.15 del libro “fundamentos de termodinámica técnica” [1] y capítulo 10 del libro “Termodinámica” [2]. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la aplicación de difusores disponibles en: http://www.energy.siemens.com/hq/en/fossil-power-generation/gas-turbines/; [10] y https://powergen.gepower.com/resources/knowledge-base/what-is-a-gas-turbine.html [9].
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Búsqueda de información en catálogos de fabricantes de toberas y difusores. Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
informáticos. Resolver banco de ejercicios propuestos.
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Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 8 SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN Y BOMBA DE CALOR 8 h
Tema 8.1 Sistema de refrigeración con vapor 1.0 h
Tema 8.2 Análisis de los sistemas de refrigeración por compresión de vapor 1.0 h
Tema 8.3 Propiedades de los refrigerantes 1.0 h
Tema 8.4 Sistemas de compresión de vapor en cascada y multi-etapa 1.5 h
Tema 8.5 Refrigeración por absorción 1.0 h
Tema 8.6 Bomba de calor 1.0 h
Tema 8.7 Sistemas de refrigeración con gas 1.5 h
Lecturas y otros recursos
Solución de problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura y ejercicios propuestos en la bibliografía: capítulo 10 del libro “fundamentos de termodinámica técnica” [1] y capítulo 11 del libro “Termodinámica” [2]. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la planeación de procesos, disponibles en creativa.uaslp.mx [5].
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Exposición de aplicaciones innovadoras que involucran los conceptos teóricos y prácticos.
Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo el aprendizaje basado en problemas.
Se fomentará el aprendizaje colaborativo mediante el análisis y solución de ejercicios, promoción de la discusión de
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problemas y del trabajo en equipo, donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo.
Sesiones de solución de problemas con ayuda de las TIC para ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso con el fin de clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
Uso de software de simulación para comprender el funcionamiento de las diversas máquinas térmicas y para validar la solución a ejercicios teórico-prácticos.
Mediante ejemplos y videos de aplicaciones reales se darán a conocer la aplicación y funcionamiento de las máquinas térmicas.
Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio, simulaciones por computadora, observación de casos y proyección de videos.
El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas.
El profesor fomentará el uso de las TIC y de programas especializados para simulación y solución de problemas.
Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
La aplicación práctica de los conceptos y métodos vistos en clase se verá reflejada en un proyecto integrador que los alumnos llevarán a cabo a lo largo del semestre.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 1 y 2 25%
Segundo examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial.
17 sesiones Unidad 3 y 4 25%
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Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
Tercer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
17 sesiones Unidad 5 y 6 25%
Cuarto examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
14 sesiones Unidad 7 y 8 25%
Asistencia a clase Durante todo el
curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario Cada evaluación parcial representa el 25% del examen ordinario, así la suma de los cinco exámenes parciales cubre el 100% del examen ordinario, con lo cual se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso
Todas las unidades
100%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen departamental escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
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G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos
1. J. Moran y Howard N. Shapiro. FUNDAMENTOS DE TERMODINÁMICA TÉCNICA. Editorial Reverté, Segunda edición, 2004, ISBN 8429143130.
2. Yunus A. Cengel and Michael A. Boles, TERMODINÁMICA. Editorial Mc Graw Hill, Quinta edición,
2012, ISBN 9786071507433.
Textos complementarios
3. B Virgil Moring Faires and Clifford Max Simmang, TERMODINÁMICA. Editorial Limusa, Grupo Noriega Editores, 2007.
4. Thipse, S.S. ADVANCED THERMODINAMICS, Editorial Alpha science international, 2013, ISBN
9781842657898.
Bibliografía virtual
5. Biblioteca Virtual de la UASLP creativa, disponible en: creativa.uaslp.mx
6. Where the energy goes, US department of energy, disponible en: http://www.fueleconomy.gov/feg/atv.shtml
7. Heat engines, apuntes en línea, disponible en:
https://www.boundless.com/physics/textbooks/boundless-physics-textbook/thermodynamics-14/the-second-law-of-thermodynamics-118/heat-engines-412-1646/
8. Internal combustion engine, new world encyclopedia, disponible en: http://www.newworldencyclopedia.org/entry/Internal_combustion_engine
9. How a gas turbine works, GE power generation, disponible en: https://powergen.gepower.com/resources/knowledge-base/what-is-a-gas-turbine.html
10. Siemens Gas trubines, turbinas comerciales, disponible en: http://www.energy.siemens.com/hq/en/fossil-power-generation/gas-turbines/
11. How a gas turbine works, How stuff works, disoponible en: http://science.howstuffworks.com/transport/flight/modern/turbine.htm
12. 4-stroke Internal Combustion Engine, National Aeronautics and Space Administration, disponible en: https://www.grc.nasa.gov/www/K-12/airplane/engopt.html
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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A) Nombre del curso: GEOMETRÍA Y TRIGONOMETRÍA B) Datos básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo adicional estudiante
Créditos
I 0 4 0 4 C) Objetivo del curso
Programa analítico
Objetivos Generales
Reafirmar y ampliar conocimientos básicos de geometría y trigonometría.
Objetivos Específicos
1. Geometría plana Conocer los preceptos generales de la geometría euclidiana que ayuden al estudiante a reflexionar sobre la relación entre los ángulos y formas de una figura geométrica.
2. Trigonometría plana
Entender las relaciones entre los ángulos y longitudes existentes en una figura geométrica, que permitan definir o encontrar ciertas características de las mismas que ayuden a la solución de problemas específicos.
3. Geometría analítica plana
Conocer las fórmulas que modelan ciertas figuras geométricas, su relación con las dimensiones en el plano XY y teoría fundamental para la solución de problemas específicos.
Contribución al Perfil de Egreso
Desarrollo del pensamiento matemático y su aplicación en la solución de problemas.
Competencias a Desarrollar
Competencias Genéricas
Análisis matemático. Reflexión y asociación de leyes matemáticas.
Competencias Profesionales
Formular, analizar y evaluar proyectos relacionados con geometría.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
Unidad 1 Geometría Euclidiana
Tema 1.1 Conceptos y elementos fundamentales de la geometría Tema 1.2 Triángulos Tema 1.3 Polígonos Tema 1.4 Cuadriláteros Tema 1.5 Proporcionalidad y triángulos semejantes Tema 1.6 Circunferencia y círculo Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en Internet.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y los alumnos. Sesiones de solución de problemas con ayuda de las TICs con la finalidad
de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados.
Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, la teoría que
requiera una explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje
significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el
aprender a aprender.
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para discusión y análisis de conceptos previamente investigados.
Identificar diferentes tipos de ecuaciones diferenciales.
Programar sesiones de resolución analítica de problemas diversos
Utilizar software para graficar y analizar cualitativamente soluciones. Resolver banco de ejercicios propuestos.
Unidad 2 Trigonometría plana
Tema 2.1 1 Diferentes clases de ángulos y su medida Tema 2.2 Funciones trigonométricas de un ángulo agudo. Tema 2.3 Funciones de un ángulo cualquiera. Tema 2.4 Funciones en el círculo trigonométrico Tema 2.5 Fórmulas de suma, diferencia de dos ángulos y funciones de ángulos múltiples. Tema 2.6 Identidades y ecuaciones trigonométricas Tema 2.7 Resolución de triángulos rectángulos y oblicuángulos. Tema 2.8 Representación gráfica de las funciones Trigonométricas. Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en Internet.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y los alumnos. Sesiones de solución de problemas con ayuda de las TICs con la finalidad
de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo
multimedia para explicar diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados.
Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, la teoría que
requiera una explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje
significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el
aprender a aprender.
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para discusión y análisis de conceptos previamente investigados.
Identificar diferentes tipos de ecuaciones diferenciales.
Programar sesiones de resolución analítica de problemas diversos
Utilizar software para graficar y analizar cualitativamente soluciones. Resolver banco de ejercicios propuestos.
Unidad 3 Geometría Analítica Plana
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Tema 3.1 Pendientes de una recta Tema 3.2 Ecuación de la recta Tema 3.3 Ecuación de la circunferencia Tema 3.4 Ecuación de la parábola Tema 3.5 . Ecuación de la elipse Tema 3.6 Ecuación de la hipérbola Tema 3.7 Ecuación general de segundo grado Tema 3.8 Excentricidad de una cónica Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en Internet.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y los alumnos. Sesiones de solución de problemas con ayuda de las TICs con la finalidad
de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo
multimedia para explicar diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados.
Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, la teoría que
requiera una explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje
significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el
aprender a aprender.
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para discusión y análisis de conceptos previamente investigados.
Identificar diferentes tipos de ecuaciones diferenciales.
Programar sesiones de resolución analítica de problemas diversos
Utilizar software para graficar y analizar cualitativamente soluciones. Resolver banco de ejercicios propuestos.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje:
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y de los alumnos, y sesiones de solución de
problemas, con apoyo de las TIC y software matemático. Se alentará a los alumnos a realizar
exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de solución a problemas reales
planteados. Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una
explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista,
fomentando en los estudiantes el aprender a aprender. Los trabajos de investigación, graficación, ejercicios
resueltos en clase y tareas por parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas
y tópicos del curso. Todas las estrategias de enseñanza y aprendizaje estarán enfocadas a lograr que el alumno
desarrolle las competencias marcadas en su perfil de egreso.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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Primer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
El contenido de 16 sesiones de una
hora
25% - 20% examen - 5% otros
Segundo examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
El contenido de
16 sesiones de una
hora
25% - 20% examen - 5% otros
Tercer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
El contenido de
16 sesiones de una
hora
25% - 20% examen - 5% otros
Cuarto examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
El contenido de
16 sesiones de una
hora
25% - 20% examen - 5% otros
Otra actividad 1 Durante todo el curso
Asistencia a clase Requisito
Otra actividad 2 TOTAL 100%
Examen ordinario. Se evalúa como el promedio del total de evaluaciones parciales.
Al terminar el curso
El contenido del curso.
100%
Examen Extraordinario. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen a título. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen de regularización. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos: 1. LEHMAN, C. Geometría analítica. UTEHA, México. 2. Baldor, J. (1992). Geometría Plana y del Espacio con una Introducción a la Trigonometría. México: Publicaciones Cultural.
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Textos complementarios: 3. Geltner, P., Peterson, D., Swokowski, E. & Cole, J. (2002). Geometría y Trigonometría. México: Thomson. 4. Spiegel, M. (1991). Álgebra Superior. México: McGraw-Hill. 5. Swokowski, E. (1983). Álgebra y Trigonometría con Geometría Analítica. México: Grupo Editorial Iberoamérica. 6. Swokowski, E. & Cole, J. (2006). Álgebra y Trigonometría con Geometría Analítica (11ava. Ed.). México: Thomson. 7. Allendoerfer, C. & Oakley, C. (1972). Fundamentos de Matemáticas Universitarias (3a. ed.). México: Mc Graw Hill. 8. Fuller, G. (1974). Álgebra Elemental (3a. ed.). México: CECSA.
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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A) Nombre del curso
Visión por computadora
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
Optativa 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Diseñar y aplicar sistemas de visión por computadora por medio del manejo de herramientas matemáticas, de cómputo e informáticas con la finalidad de desarrollar algoritmos que permitan la captura de información por medio de imágenes. Integrar las técnicas de visión por computadora a sistemas mecatrónicos automatizados.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Introducción a la visión por computadora
Reconocer los principios, conceptos y aplicaciones de la visión por computadora. Identificar los componentes principales de los sistemas de visión por computadora con el fin de comprender su funcionamiento de manera general.
2. Adquisición de la imagen
Identificar los elementos utilizados para adquirir imágenes con el fin de ser tratadas como información que pueda ser procesada por medios computacionales.
3. Procesamiento de imágenes binarias
Reconocer y aplicar las técnicas de procesamiento de imágenes binarias para su posterior procesamiento.
4. Filtrado Identificar las diferentes técnicas del filtrado de imágenes y reconocer la forma en que estas se aplican para extraer características específicas de una imagen.
5. Regiones uniformes y texturizadas
Clasificar y procesar las diferentes regiones de una imagen empleando los algoritmos ya desarrollados mediante el uso de herramientas computacionales.
6. Detección de bordes Describir y aplicar los algoritmos y filtros existentes utilizados para la detección y extracción de bordes de una imagen.
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7. Contornos Reconocer y aplicar los métodos y algoritmos existentes empleados extraer los contornos en una imagen.
8. Reconocimiento de objetos
Identificar los métodos de reconocimiento de objetos en imágenes y aplicar estos métodos con el fin de integrarlos a sistemas mecatrónicos que requieran del uso de técnicas de visión computadora para la automatización de procesos.
9. Análisis tridimensional de la imagen
Reconocer y aplicar los métodos de análisis del espacio tridimensional en una imagen, así como adquirir las habilidades necesarias para integrarlos a sistemas mecatrónicos que requieran de la aplicación de la visión por computadora para identificar objetos en el espacio 3D.
Contribución al Perfil de Egreso
Implantar en el alumno el conocimiento y las técnicas requeridas para analizar, diseñar e implementar sistemas de visión por computadora, desarrollando en él las habilidades necesarias para instrumentar e integrar dichas técnicas en la automatización de sistemas mecatrónicos.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Cognitiva y emprendedora
Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN A LA VISIÓN POR COMPUTADORA 4 h
Tema 1.1 Concepto de visión por computadora 0.5 h
Tema 1.2 Objetivos de la visión por computadora 0.5 h
Tema 1.3 Definiciones 0.5 h
Tema 1.4 Notación algorítmica 1.0 h
Tema 1.5 Niveles de computación 0.5 h
Tema 1.6 Relación de la visión por computadora con otras áreas 0.5 h
Tema 1.7 Conocimiento actual 0.5 h
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Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
computacionales. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía.
UNIDAD 2 ADQUISICIÓN DE LA IMAGEN 6 h
Tema 2.1 Captación y numeración de la imagen 0.5 h
Tema 2.2 Muestreo y cuantización 0.5 h
Tema 2.3 Evolución de los captadores 0.5 h
Tema 2.4 Cámaras de televisión 1.0 h
Tema 2.5 Sensores de estado sólido 1.0 h
Tema 2.6 Óptica de la imagen e iluminación 1.0 h
Tema 2.7 Aspectos físicos y geométricos 1.0 h
Tema 2.8 Importancia de la iluminación 0.5 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para adquirir y procesar imágenes Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos y prácticos vistos en clase.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 3 PROCESAMIENTO DE IMÁGENES BINARIAS 6 h
Tema 3.1 Imágenes binarias 1.0 h
Tema 3.2 Propiedades geométricas y topológicas 1.5 h
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Tema 3.3 Algoritmos binarios 1.5 h
Tema 3.4 Operaciones morfológicas 2.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación. Uso de software para crear ejemplos y aplicaciones donde se demuestre los conceptos teóricos.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 4 FILTRADO 10 h
Tema 4.1 Ruido en imágenes 1.0 h
Tema 4.2 Causas de ruido y tipos de ruido 0.5 h
Tema 4.3 Filtros lineales 1.5 h
Tema 4.4 Mascaras de convolución 1.0 h
Tema 4.5 Filtro de la media y gaussianos 2.0 h
Tema 4.6 Filtros no lineales 2.0 h
Tema 4.7 Filtro de la mediana 1.0 h
Tema 4.8 Histograma 1.0 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la planeación de procesos. Uso de software matemático y/o de simulación para aplicar filtros a distintas señales de las imágenes adquiridas Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
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Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.
Realizar simulaciones de la planeación de procesos por medio de software especializado.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
UNIDAD 5 REGIONES UNIFORMES Y TEXTURIZADAS 6 h
Tema 5.1 Regiones 1.0 h
Tema 5.2 Segmentación de regiones uniformes 1.5 h
Tema 5.3 Representación de regiones 1.5 h
Tema 5.4 Combinación y división de regiones 1.0 h
Tema 5.5 Texturas 1.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la planeación de procesos. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Exposición de aplicaciones innovadoras que involucran los conceptos teóricos y prácticos.
Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 6 DETECCIÓN DE BORDES 8 h
Tema 6.1 Operadores basados en gradiente 1.0 h
Tema 6.2 Operador Sobel, Prewitt y Roberts 1.0 h
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Tema 6.3 Detector de bordes Canny 1.0 h
Tema 6.4 Operador Laplaciano 1.0 h
Tema 6.5 Derivada segunda direccional 1.0 h
Tema 6.6 Laplaciana de la Gaussiana 1.0 h
Tema 6.7 Relación de algoritmos en procesadores de propósito general 2.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular problemas que involucren los principios matemáticos que permiten la detección de bordes. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 7 CONTORNOS 8 h
Tema 7.1 Curvas digitales 0.5 h
Tema 7.2 Encadenamiento 0.5 h
Tema 7.3 Ajuste de curvas 1.0 h
Tema 7.4 Medidas de error de ajuste 1.0 h
Tema 7.5 Modelos de curvas 2.0 h
Tema 7.6 Ajuste por regresión 1.0 h
Tema 7.7 Transformada de Hough 1.0 h
Tema 7.8 Descriptores de Fourier 1.0 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación. Uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Búsqueda de información en catálogos de fabricantes de frenos y embragues. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 8 RECONOCIMIENTO DE OBJETOS 8 h
Tema 8.1 Representación del objeto 0.5 h
Tema 8.2 Características globales, locales y relacionales 1.0 h
Tema 8.3 Estrategias de reconocimiento 1.0 h
Tema 8.4 Emparejamientos (Matching) 1.0 h
Tema 8.5 Indexado de características 1.0 h
Tema 8.6 Búsqueda de plantillas 1.0 h
Tema 8.7 Aproximación morfológica 1.5 h
Tema 8.8 Métodos analógicos 1.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear programas informáticos que permitan reconocer objetos. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Utilizar software para resolver problemas de aplicación real. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 9 ANÁLISIS TRIDIMENSIONAL DE LA IMAGEN 8 h
Tema 9.1 Dispositivos binoculares 0.5 h
Tema 9.2 Puesta en correspondencia 0.5 h
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Tema 9.3 Técnicas de correlación 1.0 h
Tema 9.4 Técnicas basadas en primitivas de la imagen 1.0 h
Tema 9.5 Reconstrucción de escenas 1.5 h
Tema 9.6 Modelización proyectiva 1.5 h
Tema 9.7 Modelización afín 1.0 h
Tema 9.8 Modelización Euclidea 1.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación. Se recomienda el uso de software para crear programas informáticos que permitan reconocer objetos en el espacio 3D.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Mediante el diseño, creación y uso de ejemplos y simulaciones el alumno será capaz utilizar software para manipular sistemas de visión por computadora. La materia se impartirá de manera interactiva en la sala de cómputo con ayuda de equipo multimedia. El alumno realizará ejercicios que involucren casos de análisis y diseño de máquinas, mediante los cuales se podrá observar la importancia de los conocimientos teóricos. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
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Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio, simulaciones por computadora, observación de casos y proyección de videos. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase. Se realizarán prácticas de implementación en el laboratorio de cómputo, lecturas, y elaboración de programas en los que aplique los conceptos aprendidos sobre sistemas de adquisición de imagen.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidades 1, 2 y 3 25%
Segundo examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidades 4 y 5 25%
Tercer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidades 6 y 7 25%
Cuarto examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidades 8 y 9 25%
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Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
Asistencia a clase Durante todo el
curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario Cada evaluación parcial representa el 25% del examen ordinario, así la suma de los cuatro exámenes parciales cubre el 100% del examen ordinario, con lo cual se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso
Todas las unidades
100%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen departamental escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos
1. Jesús Manuel de la Cruz García, Gonzalo Pajares Martinsanz., VISIÓN POR COMPUTADOR, IMÁGENES DIGITALES Y APLICACIONES, Segunda edición, 2008, Ed. Ra Ma, ISBN 9788478978311.
2. Ramesh Jain, Rangachar Kasturi, Brian G. Schunck., MACHINE VISION, primera edición, Ed. McGraw Hill, ISBN 978-0070320185, 2006.
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3. Rafael C. González, Richard E. Woods, DIGITAL IMAGE PROCESING, segunda edición, Ed. Prentice
Hall, 2008 ISBN 978-0131687288.
Textos complementarios
1. Wayne C., and Sheperd B.J., GRAPHICS FILE FORMATS, Ed. Manning Publications Co. ISBN 978-0133034059, 1995
2. J.R. Parker, ALGORITHMS FOR IMAGE PROCESSING AND COMPUTER VISION, segunda edición Ed. John Wiley & Sons, 2010, ISBN 978-047064853
3. Nixon Mark, Feature extraction & Image processing for computer vision, tercera edición, 2012, Ed. Academic Press. ISBN, 978-0123965493
4. Maria Petrou, Costas Petrou, Image Processing: The fundamentals, segunda edición, Ed. Wiley, 2010, ISB 978-040745861
Bibliografía virtual
1. Computer Vision on line, software de vision por computadora, disponible en: http://www.computervisiononline.com/software
2. Computer visión software, blog de software de visión por computadora, disponible en: http://www.computer-vision-software.com/blog/
3. OpenCV, software de acceso libre, disponible en: http://opencv.org/
4. Vision System Designs, Software y ejemplos, disponible en: http://www.vision-systems.com/articles/2012/04/free-quick-start-kit-for-vision-software-programmers.html
5. SimpleCV, plataforma para visión por computadora, disponible en: http://simplecv.org/
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A) Nombre del curso
Teoría de Máquinas
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
VII 2 3 2 7
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales Conocer los aspectos relacionados con el análisis y síntesis estático, cinemática y
cinético de los mecanismos y máquinas, como aplicación práctica de los conocimientos adquiridos en materias previas.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Introducción al estudio de los mecanismos y conceptos básicos.
Adquirir una visión general del estado del arte con la terminología y conceptos básicos utilizados en la teoría de máquinas.
2. Mecanismos de eslabones articulados
Analizar los mecanismos de eslabones articulados y generar ecuaciones y gráficas para su estudio.
3. Centros instantáneos Realizar un estudio de los eslabones de las máquinas con movimiento coplanario, mediante el uso de centros instantáneos.
4. Velocidad y aceleración en el movimiento coplanario
Determinar las velocidades y aceleraciones en los eslabones de un mecanismo por métodos gráficos.
5. Mecanismo corredora, biela y manivela
Realizar un estudio específico sobre las principales características de este mecanismo que tiene un uso muy amplio
6. Levas y contactos
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con rodamiento puro Conocer la metodología para el diseño de levas y contactos con rodamientos, elementos de uso amplio en la maquinaria. Analizar las condiciones especiales que se generan entre cuerpos en donde no existe movimiento relativo en los puntos de contacto.
7. Engranes y trenes de engranes
Identificar la nomenclatura de los engranes, sus aplicaciones para transmisión de fuerza y consideraciones para su diseño.
8. Análisis de fuerzas en mecanismos
Determinar las fuerzas y pares de torsión que actúan en cada componente de una máquina completo con respecto a su papel en la transmisión de fuerzas.
9. Equilibrado y regulación de máquinas
Identificar los métodos para determinar los requerimientos de balanceo en sistemas con masas que girar con respecto a un eje común y sistemas de masas reciprocantes.
Contribución al Perfil de Egreso
Desarrollar la capacidad del alumno para un análisis más avanzado de los diferentes parámetros que intervienen en el diseño mecánico. Conocer el comportamiento de los elementos en movimiento de un mecanismo para establecer la solución más adecuada a un problema determinado.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Cognitiva y emprendedora
Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LOS MECANISMOS Y CONCEPTOS BÁSICOS 16 h
Tema 1.1 Definición de máquina y mecanismo 2 h
Tema 1.2 Movimiento, ciclo, periodo y fase de movimiento 2 h
Tema 1.3 Eslabón y cadena 2 h
Tema 1.4 Clasificación de pares 2 h
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Tema 1.5 Inversión 2 h
Tema 1.6 Transmisión de movimiento 2 h
Tema 1.7 Número de grados de libertad 2 h
Tema 1.8 Tipos de movimiento de un mecanismo 2 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales del control numérico. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
computacionales. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía.
UNIDAD 2 MECANISMOS DE ESLABONES ARTICULADOS 10 h
Tema 2.1 Análisis de posición y movimiento de cuatro barras, Ley de Grashoff 2 h
Tema 2.2 Análisis de posición de mecanismos de eslabones articulados (ecuaciones de cierre, métodos iterativos e IMP)
2 h
Tema 2.3 Diversos mecanismos y juntas 2 h
Tema 2.4 Curvas; desplazamiento-tiempo, velocidad-tiempo, aceleración-tiempo para M.A.S. 2 h
Tema 2.5 Curvas polares para M.A.S. 2 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos y prácticos vistos en clase.
Realizar ejercicios prácticos de laboratorio. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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UNIDAD 3 CENTROS INSTANTÁNEOS 6 h
Tema 3.1 Definición de centro instantáneo 2 h
Tema 3.2 Localización de centros instantáneos 2 h
Tema 3.3 Teorema de Kennedy 2 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación.
Actividades de aprendizaje
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 4 VELOCIDAD Y ACELERACIÓN EN EL MOVIMIENTO COPLANARIO 8 h
Tema 4.1 Movimiento armónico simple y sus ecuaciones gráficas 2 h
Tema 4.2 Velocidades de los centros instantáneos 2 h
Tema 4.3 Métodos: a) Eslabón-eslabón (velocidad lineal), b) Directo (velocidad lineal), c) Por resolución (velocidad lineal), d) Velocidad angular
2 h
Tema 4.4 Métodos de imagen para velocidad lineal y aceleración 1 h
Tema 4.5 Vector de coriolis 1 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la planeación de procesos. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.
Realizar simulaciones de la planeación de procesos por medio de software
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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especializado. Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
UNIDAD 5 MECANISMO CORREDORA, BIELA Y MANIVELA 8 h
Tema 5.1 Generalidades 1 h
Tema 5.2 Primera inversión 1 h
Tema 5.3 Velocidad del pistón: método gráfico 1.5 h
Tema 5.4 Aceleración del pistón. Construcción gráfica de Klein 1.5 h
Tema 5.5 Método analítico. Velocidad y aceleración del pistón 1 h
Tema 5.6 Movimiento de retorno rápido 1 h
Tema 5.7 Segunda, Tercera y Cuarta inversión 1 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la planeación de procesos. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Exposición de aplicaciones innovadoras que involucran los conceptos teóricos y prácticos.
Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 6 LEVAS Y CONTACTOS CON RODAMIENTO PURO 8 h
Tema 6.1 Tipos de levas 1 h
Tema 6.2 Diseño del perfil. a) Movimiento con velocidad constante, b) Movimiento con aceleración-desaceleración constante, c) Movimiento armónico simple, d) Cicloidal
1 h
Tema 6.3 Construcción del perfil de la leva 1 h
Tema 6.4 Leva plana o disco 1 h
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Tema 6.5 Varilla de rodaja 1 h
Tema 6.6 Varilla con cara convexa 1 h
Tema 6.7 Varilla con cara plana 1 h
Tema 6.8 Varillas primarias y secundarias 1 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase..
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Exposición de aplicaciones innovadoras que involucran los conceptos teóricos y prácticos.
Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 7 ENGRANES Y TRENES DE ENGRANES 8 h
Tema 7.1 Introducción y clasificación de los engranes 1 h
Tema 7.2 Formato de dientes de engranes 1 h
Tema 7.3 Trenes de engranes 1 h
Tema 7.4 Método de la formula 1 h
Tema 7.5 Método tabular 1 h
Tema 7.6 Métodos de centros instantáneos 1 h
Tema 7.7 Cargas sobre los dientes y flujo de potencias 1 h
Tema 7.8 Dientes envolventes 1 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase..
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Exposición de aplicaciones innovadoras que involucran los conceptos teóricos y prácticos.
Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
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computacionales. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 8 ANÁLISIS DE FUERZAS EN MECANISMOS 8 h
Tema 8.1 Fuerza centrífuga, fuerza de inercia y determinación de fuerzas 2 h
Tema 8.2 Métodos de análisis de determinación de fuerzas en mecanismos de eslabones (superposición, matriciales, IMP, trabajo virtual, características dinámicas)
2 h
Tema 8.3 Análisis de fuerzas en motores y par de salida 2 h
Tema 8.4 Fuerza en engranajes y levas 2 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase..
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Exposición de aplicaciones innovadoras que involucran los conceptos teóricos y prácticos.
Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 9 EQUILIBRADO Y REGULACIÓN DE MÁQUINAS 8 h
Tema 9.1 Balanceo de rotores 2 h
Tema 9.2 Balanceo dinámico estático 1 h
Tema 9.3 Balanceo de masas reciprocantes 2 h
Tema 9.4 Determinación del desbanlanceo 2 h
Tema 9.5 Balanceo de motores 1 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase..
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Exposición de aplicaciones innovadoras que involucran los conceptos teóricos y prácticos.
Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos y prácticos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Mediante el diseño, creación y uso de ejemplos y simulaciones el alumno será capaz manipular software de teoría de máquinas. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio y simulaciones por computadora. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
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F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 1 16 %
Primer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 2 y 3 16 %
Primer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 4 y 5 16 %
Primer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 6 y 7 16 %
Primer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 8 y 9 16 %
Proyecto integrador de materia: Reporte escrito: valor 30% del proyecto. Prototipo del proyecto: valor 70% del proyecto.
Todo el semestre Todas las unidades
20 %
Asistencia a clase Durante todo el
curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario. Promedio de las evaluaciones parciales y/o proyecto integrador en el que se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso
Todas las unidades
100%
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TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos
1. Mecanismos y dinámica de maquinaria, Mabie, H.H.; Reinholtz C. F., Ed. Limusa
2. Diseño de mecanismos, análisis y síntesis, Erdman A. G. and Sandor G. N., Prentice Hall Textos complementarios
3. Teoría de máquinas y mecanismo, Shigley, J.E.; Uicker, J.J., Ed. McGraw-Hill.
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Programas Analíticos
Séptimo semestre
A) Nombre del curso
Circuitos hidráulicos y neumáticos
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
VII 1 4 1 6
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Distinguir, analizar, diseñar, construir y trabajar con circuitos hidráulicos y neumáticos para modificar movimientos y transmisión de potencia utilizando las herramientas adquiridas en procesos industriales de manera automática o semiautomática.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Introducción. Recordar las principales leyes con las que se analizan los circuitos hidráulicos y neumáticos, así como conocer la representación simbólica de los circuitos.
2. Fluidos hidráulicos.
Conocer las características de los fluidos hidráulicos, así como analizar los conductos a través de los cuales transporta el fluido, conocer elementos de sellado que ayudan a mantener hermético el sistema, así como los métodos de filtrado y almacenamiento de fluidos hidráulicos.
3. Fluido neumático.
Conocer las características del fluido neumático, así como analizar los conductos a través de los cuales se transporta, conocer elementos de sellado que ayudan a mantener hermético el sistema, así como los métodos de filtrado y almacenamiento de fluido neumático.
4. Actuadores hidráulicos y neumáticos.
Conocer los diferentes tipos y características de los actuadores lineales y rotatorios.
5. Válvulas hidráulicas y neumáticas.
Conocer el funcionamiento de las válvulas para elegirlas adecuadamente al diseñar un sistema hidráulico o neumático.
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6. Bombas y compresores.
Conocer las máquinas que convierten la potencia mecánica en potencia fluida. Analizar las principales características de las bombas hidráulicas, así como, de compresores, para elegir el más adecuado.
7. Accesorios. Conocer los diferentes accesorios que mejoran la eficiencia del sistema y permiten un funcionamiento adecuado.
8. Esquemas básicos hidráulicos.
Conocer, distinguir y analizar los circuitos hidráulicos más comunes.
9. Esquemas básicos neumáticos.
Conocer, distinguir y analizar los circuitos neumáticos más comunes.
10. Diseño de circuitos hidráulicos.
Aplicar los conocimientos adquiridos para elaborar y diseñar un circuito hidráulico partiendo de las condiciones de proyecto. Seleccionar adecuadamente todos los componentes en base a información técnica de los fabricantes, terminando con los costos energéticos para la operación del sistema.
11. Diseño de circuitos neumáticos.
Aplicar los conocimientos adquiridos para elaborar y diseñar un circuito neumático partiendo de las condiciones de proyecto. Seleccionar adecuadamente todos los componentes en base a información técnica de los fabricantes, terminando con los costos energéticos para la operación óptima del sistema.
Contribución al Perfil de Egreso
El egresado planificará, diseñará, controlará y optimizará sistemas mecánicos. Diseñará, supervisará y optimizará sistemas de producción. Registrará y analizará información para identificar y definir problemas.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico. Comunicación en español e inglés. Cognitiva y emprendedora.
Competencias Profesionales
Esta asignatura contribuye a formar las competencias profesionales de: -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN. 6 h
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Tema 1.1 Leyes fundamentales. 1h
Tema 1.2 Generación, distribución y utilización de la energía. 1h
Tema 1.3 Esquema hidráulico y neumático básico. 2h
Tema 1.4 Diferencias entre los circuitos hidráulicos y neumáticos. 1h
Tema 1.5 Representación básica de automatismos. 1h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en Internet. Se realizarán sesiones en el laboratorio de cómputo para consultar material tutorial para el curso.
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para discusión y análisis de conceptos previamente investigados.
Identificar diferencias entre circuitos hidráulicos y neumáticos. Programar sesiones de simulación de circuitos básicos hidráulicos y
neumáticos. Resolver banco de prácticas propuestas.
UNIDAD 2 FLUIDOS HIDRÁULICOS. 7 h
Tema 2.1 Funciones del fluido. 1h
Tema 2.2 Aceites minerales. 1h
Tema 2.3 Fluidos ignífugos. 1h
Tema 2.4 Distribución del fluido. 1h
Tema 2.5 El depósito. 1h
Tema 2.6 Sellos. 1h
Tema 2.7 Filtros. 1h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer la literatura sugerida para el curso, y resolver problemas indicados por el maestro.
Actividades de aprendizaje
Las actividades específicas de los estudiantes son; lecturas, tareas, investigación extra-clase en grupos y ejercicios en clase.
El maestro indicará a los alumnos los ejercicios que deberán resolver como práctica en forma de tarea.
UNIDAD 3 FLUIDO NEUMÁTICO. 7 h
Tema 3.1 Distribución del aire comprimido. 3h
Tema 3.2 El depósito. 2h
Tema 3.3 Preparación del aire comprimido. 2h
Lecturas y otros Se recomienda leer la literatura sugerida para el curso y resolver problemas
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recursos indicados por el maestro.
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. Lectura de bibliografía. realizar sesiones de resolución de problemas para la
aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual. El maestro indicará a los alumnos los ejercicios que deberán resolver como
práctica en forma de tarea.
UNIDAD 4 ACTUADORES HIDRÁULICOS Y NEUMÁTICOS. 4 h
Tema 4.1 Actuadores lineales. 1.5h
Tema 4.2 Actuadores rotatorios. 1.5h
Tema 4.3 Diferencias entre un actuador hidráulico y neumático. 1h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer la literatura sugerida para el curso, y las hojas de datos suministradas en línea por fabricantes de actuadores hidráulicos y neumáticos. De manera particular se recomienda la lectura de documentación en línea y de tutoriales acerca de los actuadores. Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto.
Actividades de aprendizaje
Las actividades específicas de los estudiantes son; lecturas, tareas, investigación extra-clase en grupos y ejercicios en clase.
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Resolver banco de prácticas propuestas. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
UNIDAD 5 VÁLVULAS HIDRÁULICAS Y NEUMÁTICAS. 11 h
Tema 5.1 Clasificación de las válvulas. 2h
Tema 5.2 Válvulas direccionales. 1h
Tema 5.3 Válvulas reguladoras de presión. 1h
Tema 5.4 Válvulas de control de flujo. 2h
Tema 5.5 Válvula temporizadora. 1h
Tema 5.6 Válvula de escape rápido. 1h
Tema 5.7 Válvulas lógicas. 2h
Tema 5.8 Servo válvulas. 1h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer la literatura sugerida para el curso, y las hojas de datos suministradas en línea por fabricantes de válvulas hidráulicas y neumáticas. Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados
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por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
UNIDAD 6 BOMBAS Y COMPRESORES. 5 h
Tema 6.1 Bombas de desplazamiento positivo. 1h
Tema 6.2 Bombas rotativas. 1h
Tema 6.3 Bombas reciprocantes. 0.5h
Tema 6.4 Bombas de caudal variable. 1h
Tema 6.5 Bombas compensadas por presión. 1h
Tema 6.6 Compresores. 0.5h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer la literatura sugerida para el curso, y las hojas de datos suministradas en línea por fabricantes de bombas y compresores. De manera particular se recomienda la lectura de documentación en línea y de tutoriales acerca del uso de bombas y compresores. Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Resolver banco de prácticas propuestas. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales. Las actividades específicas de los estudiantes son; prácticas, lecturas, tareas,
ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.
UNIDAD 7 ACCESORIOS. 4 h
Tema 7.1 Acumuladores. 1h
Tema 7.2 Instrumentos de medición. 1h
Tema 7.3 Intensificadores de presión. 1h
Tema 7.4 Enfriadores. 0.5h
Tema 7.5 Calentadores. 0.5h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer la literatura sugerida para el curso, y las hojas de datos suministradas en línea por fabricantes de accesorios hidráulicos y neumáticos. De
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manera particular se recomienda la lectura de documentación en línea y de tutoriales acerca de accesorios. Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Resolver banco de prácticas propuestas. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales. Las actividades específicas de los estudiantes son; prácticas, lecturas, tareas,
ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.
UNIDAD 8 ESQUEMAS BÁSICOS HIDRÁULICOS 8 h
Tema 8.1 Circuito regenerativo. 1h
Tema 8.2 Circuito de operación alta-baja presión. 0.5h
Tema 8.3 Circuitos reciprocantes. 1h
Tema 8.4 Circuito de secuencia. 1h
Tema 8.5 Circuito de frenado para actuadores lineales y rotatorios. 1h
Tema 8.6 Circuitos alimentadores. 0.5h
Tema 8.7 Dos presiones máximas con venteo. 0.5h
Tema 8.8 Venteo automático al final del ciclo. 0.5h
Tema 8.9 Control de flujo y válvula de alivio para sobrecarga. 0.5h
Tema 8.10 Circuito de seguridad del acumulador. 0.5h
Tema 8.11 Acumulador como fuente auxiliar de energía. 0.5h
Tema 8.12 Acumulador como compensador de fugas y transitorios de presión. 0.5h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software de descarga libre.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán prácticas de diseño e implementación en el laboratorio de Automatización.
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Resolver banco de prácticas propuestas. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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UNIDAD 9 ESQUEMAS BÁSICOS NEUMÁTICOS. 8 h
Tema 9.1 Ajuste de caudal de alimentación y escape. 0.5h
Tema 9.2 Ajuste de la presión de escape. 0.5h
Tema 9.3 Como detener el vástago del cilindro. 0.5h
Tema 9.4 Bloquear un cilindro en cualquier punto de su recorrido. 0.5h
Tema 9.5 Regulador unidireccional pilotado por el propio cilindro. 0.5h
Tema 9.6 Salida y entrada automática de un cilindro. 0.5h
Tema 9.7 Salida manual y entrada automática de un cilindro. 0.5h
Tema 9.8 Orden de paro predominante sobre orden de marcha. 0.5h
Tema 9.9 Un restablecimiento con retorno al origen. 0.5h
Tema 9.10 Ciclo con cambio de sentido. 0.5h
Tema 9.11 Ciclo en que a la mitad del recorrido retrocede. 0.5h
Tema 9.12 Cilindro actuado con temporizador. 0.5h
Tema 9.13 Salida instantánea y entrada temporizada. 0.5h
Tema 9.14 Circuito con escape rápido. 0.5h
Tema 9.15 Circuitos con funciones lógicas básicas. 1h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software de descarga libre y tutoriales.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán prácticas de diseño e implementación en el laboratorio de Automatización.
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Resolver banco de prácticas propuestas. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
UNIDAD 10 DISEÑO DE CIRCUITOS HIDRÁULICOS. 10 h
Tema 10.1 Definición del problema. 0.5h
Tema 10.2 Croquis del sistema. 1h
Tema 10.3 Ciclo de trabajo. 0.5h
Tema 10.4 Selección del actuador. 0.5h
Tema 10.5 Selección del elemento direccional. 0.5h
Tema 10.6 Cálculo de los caudales. 1h
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Tema 10.7 Elección de componentes en la línea de descarga. 0.5h
Tema 10.8 La selección de un fluido. 0.5h
Tema 10.9 Cálculo de fuerzas en el actuador. 1h
Tema 10.10 Cálculo de las presiones. 0.5h
Tema 10.11 Completar la tabla de trabajo. 0.5h
Tema 10.12 Elemento de regulación y control. 0.5h
Tema 10.13 Selección de la bomba. 0.5h
Tema 10.14 Selección del motor eléctrico. 0.5h
Tema 10.15 Dimensionado del tanque. 0.5h
Tema 10.16 Costos de energía eléctrica que produce el circuito hidráulico. 0.5h
Tema 10.17 Eficiencia del sistema hidráulico. 0.5h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software de descarga libre y tutoriales.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán prácticas de diseño e implementación en el laboratorio de Automatización.
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Resolver banco de prácticas propuestas. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
UNIDAD 11 DISEÑO DE CIRCUITOS NEUMÁTICOS. 10 h
Tema 11.1 Problema. 0.5h
Tema 11.2 Croquis del sistema. 1h
Tema 11.3 Ciclo de trabajo. 1h
Tema 11.4 Selección del actuador. 1h
Tema 11.5 Cálculo de los caudales. 1h
Tema 11.6 Completar la tabla del ciclo de trabajo. 0.5h
Tema 11.7 Definir el elemento direccional. 0.5h
Tema 11.8 Elemento de regulación y control. 0.5h
Tema 11.9 Elección de un compresor. 1h
Tema 11.10 Dimensionado del tanque. 0.5h
Tema 11.11 Selección del motor eléctrico. 1h
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Tema 11.12 Ciclo de trabajo del motor eléctrico. 0.5h
Tema 11.13 Costos de energía eléctrica que produce el circuito neumático. 0.5h
Tema 11.14 Eficiencia del sistema neumático. 0.5h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software de descarga libre y tutoriales.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán prácticas de diseño e implementación en el laboratorio de Automatización.
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Resolver banco de prácticas propuestas. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Solución de ejercicios y problemas como elemento central para reafirmar adquirir y manejar la información. Solución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento. Se aplicarán otros enfoques didácticos como: aprendizaje basado en problemas, aprendizaje colaborativo, aprendizaje basado en proyectos, y estudio de casos. Se impartirá mediante sesiones interactivas con apoyo de las TIC’s guiadas por el maestro. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados. Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, los conceptos que requieran una explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender. Los alumnos aprenderán a utilizar programas especializados para realizar diseños de circuitos hidráulicos y neumáticos. Los trabajos de investigación y simulación de programas, y prácticas en clase tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. A través de prácticas de laboratorio dirigidas por el maestro, el alumno aprenderá a implementar circuitos hidráulicos y neumáticos para aplicaciones en sistemas mecatrónicos. Todas las estrategias de enseñanza y aprendizaje tendrán como objetivos, además del aprendizaje, que el alumno desarrolle las competencias marcadas en su perfil de egreso.
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Prácticas Se emplearán cuatro horas por semana para resolver prácticas del tema. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado)
Unidad 1, 2 y 3. El contenido de las 20 sesiones de 1 hora
Ponderación 20% -15% reportes de prácticas -5% examen escrito
Segundo examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado)
Unidad 3, 4 y 6. El contenido de las 20 sesiones de 1 hora
Ponderación 20% -15% reportes de prácticas -5% examen escrito
Tercer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado)
Unidad 7, 8 y 9. El contenido de las 20 sesiones de 1 hora
Ponderación 20% -15% reportes de prácticas -5% examen escrito
Cuarto examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado)
Unidad 10 y 11. El contenido de las 20 sesiones de 1 hora
Ponderación 20% -15% reportes de prácticas -5% examen escrito
Proyecto integrador o de materia Al final del periodo
de clases Todas las unidades
Ponderación 20% -15% presentación del proyecto -5% reporte de proyecto
Asistencia a clase Durante todo el curso
Todo el curso Requisito
Examen ordinario. Promedio de las evaluaciones parciales y proyecto integrador en
Al terminar el curso Todas las unidades
Ponderación 100%
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el que se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen escrito departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso
Ponderación 100%
Examen a título. Examen escrito departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso
Ponderación 100%
Examen de regularización. Examen escrito departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso
Ponderación 100%
G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos 1. Manual de oleohidráulica. Antonio Díez de la Cortina, 1ra Edición. Editorial: Alfaomega. 2008. ISBN: 978-970-15-1444-3. 2. Neumática e hidráulica. Antonio Creus. 2da Edición. Editorial: Alfaomega Marcombo. 2011. ISBN: 978-958-682-807-9. Textos complementarios 3. Potencia hidráulica controlada por PLC. Victoriano Martínez. 1ra Edición: Alfaomega Ra-Ma. 2008. ISBN: 978-970-15-1432-0. 4. Neumática práctica. Antonio Serrano Nicolás. 1ra Edición. Editorial: Paraninfo. 2010. ISBN-13: 9788428330336. 5. Neumática. SMC ESPAÐA, S.A. 2da Edición. Editorial: Paraninfo. 2002. ISBN-13: 9788428328487. 6. Prontuario de hidráulica industrial. José Roldán Viloria. 1ra Edición. Editorial: Paraninfo. 2001. ISBN-13: 9788428328104. 7. Prontuario de neumática industrial. José Roldán Viloria. Editorial: Paraninfo. 2000. ISBN-13: 9788428327442. 8. Oleohidraulica. Antonio Serrano Nicolás. 1ra Edición. Editorial: McGraw-Hill. 2002. ISBN: 9788448135270.
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9. Fluid power with applications. Anthony Esposito. 7ma Edición. Editorial: Prentice Hall. 2008. ISBN-10: 0135136903. 10. Oil hydraulic systems: Principles and Maintenance. S. Majumdar. 1ra Edición. Editorial: McGraw-Hill. 2002. ISBN-10: 0071406697. 11. ISO 1219-1:2012. Fluid power systems and components - Graphical symbols and circuit diagrams - Part 1: Graphical symbols for conventional use and data-processing applications. 3ra Edición. 2012. 12. ISO 1219-2:2012. Fluid power systems and components -- Graphical symbols and circuit diagrams -- Part 2: Circuit diagrams. 2da Edición. 2012. 13. Hydraulics and pneumatics: A technician's and engineer's guide. Andrew Parr. 3ra Edición. Editorial: Butterworth Heinemann. 2011. ISBN: 978-0-08-096674-8. 14. Neumática, hidráulica y electricidad aplicada. José Roldan Viloria. 1ra Edición. Editorial: Paraninfo. 2001. ISBN: 9788428316484. 15. Tecnología y circuitos de aplicación de neumática, hidráulica y electricidad. José Roldan Viloria. 1ra Edición. Editorial Paraninfo. 2012. ISBN: 9788428333702
Sitios de Internet 1. http://hydraulicspneumatics.com/learning-resources 2. http://www.famictech.com/edu/videos-educational.html 3. http://www.automationstudio.com/educ/esp/TeacherZone/fileshare.htm
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A) Nombre del curso: QUÍMICA INORGÁNICA B) Datos básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo adicional estudiante
Créditos
I 2 2 2 6 C) Objetivo del curso
Programa analítico
Objetivos Generales
Al finalizar el curso Teórico- Práctico, el alumno será capaz de entender conceptos y leyes manejar fórmulas, hacer reacciones y efectuar experimentos de procesos conocidos y estar en aptitud de comprender los procesos naturales (fotosíntesis de las plantas, vida animal, vida del ser humano clima, etc.) y los procesos industriales como la fabricación de acero, producción de ácidos, fertilizantes, plásticos, resinas, Hules, medicinas y todo tipo de nuevos productos que ofrezcan un mejor nivel de vida al ser humano.
Objetivos Específicos
Unidad 1 Objetivo específico El estudiante conocerá la Teoría Cuántica y la estructura atómica, tomando como referencia las bases experimentales. Al término de la unidad el alumno podrá:
Identificar los tipos de radiaciones. Citar ejemplos de radiación electromagnética. Ubicar la luz visible en el espectro electromagnético y su relación con la materia. Diseñar modelos de espectro de emisión y de absorción. Realizar talleres de resolución de problemas para calcular la energía absorbida o emitida por los electrones, velocidad, radio de órbita, frecuencia, longitud de onda y niveles de energía en el modelo del átomo de Bohr.
Hacer mapas conceptuales sobre las aportaciones que hicieron a la teoría cuántica Max Planck, Einstein, Sommerfeld, De Broglie y Schrödinger. Explicar relación de la ecuación de Schrödinger con los números cuánticos (n, l, m, s) y los orbítales atómicos (s, p, d, f).
Elaborar modelos de las formas de los orbítales. Desarrollar configuraciones electrónicas a partir de números atómicos dados e indicar su paramagnetismo. Deducir su número de oxidación más probable, indicar con que elementos son isoelectrónicos al formar sus iones respectivos.
Realizar configuraciones electrónicas de diferentes elementos, y de acuerdo a su electrón diferencial, ubicarlos en la tabla periódica.
Unidad 2 El alumno aplicará las propiedades periódicas de los elementos para fundamentar los tipos y propiedades de los compuestos inorgánicos. Al término de la unidad el alumno podrá:
Definir los términos: carga nuclear, dimensión atómica, energía de ionización, afinidad electrónica, número de
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oxidación y electronegatividad. Explicar el comportamiento de los elementos químicos
según su ubicación en la tabla periódica moderna. Realizar investigaciones bibliográficas y por Internet del campo de uso industrial de algunos elementos y su impacto económico y ambiental.
Distinguir los principales tipos de Compuestos Químicos a través de sus fórmulas, nomenclatura, reactividad e impacto económico y ambiental.
Identificar los radicales y como se utilizan para nombrar diferentes tipos de compuestos. Investigar los compuestos más importantes y sus usos e impacto económico y ambiental.
Unidad 3 Conocerá los diferentes tipos de enlaces, así como su origen y su influencia en las propiedades físicas y químicas de los compuestos. Al término de la unidad el alumno podrá:
Definir e identificar los términos de enlace covalente, iónico
y metálico. Identificar las condiciones de formación de un
enlace covalente, un enlace iónico y un enlace metálico.
Escribir las estructuras de Lewis de compuestos inorgánicos. Aplicar la teoría del enlace valencia para explicar la formación de enlaces σ y π.
Aplicar la teoría de repulsión del par electrónico en la capa de valencia para explicar la geometría en moléculas sencillas y en compuestos de coordinación. Realizar los cálculos de % de carácter iónico y % de carácter covalente.
Explicar en base a la teoría de bandas el comportamiento de un sólido como aislante, conductor o semiconductor. Propiedades y aplicaciones de las aleaciones más comunes.
Aplicar la teoría del orbital molecular para explicar los
enlaces σ y π. Explicar la estructura química, usos e
impacto económico y ambiental de los cristales, polímeros y
cerámicos.
Unidad 4 El alumno aplicará las leyes estequiométricas en los diferentes tipos de reacciones químicas. Al término de la unidad el alumno podrá:
Definir y discutir en clase el concepto de reacción y ecuación química. Escribir una ecuación química, haciendo uso de la simbología adecuada.
Elaborar un mapa conceptual con las características de los diferentes tipos de reacciones químicas. Citar una serie de reacciones químicas de uso común y clasificarlas.
Balancear una serie de ecuaciones químicas por el método que se le solicite. (Tanteo, algebraico, oxido reducción, ión electrón).
Desarrollar una investigación bibliográfica sobre diferentes tipos de reacciones químicas en procesos industriales, de control de contaminación y de repercusión en el medio
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ambiente. Con los resultados de la investigación hacer una mesa
redonda. Explicar el concepto de estequiometría aplicado a formulas químicas y reacciones químicas. Aplicar las leyes de la estequiometría en diferentes ejemplos.
Realizar cálculos de composición porcentual, formula mínima, formula molecular. Definir y discutir en clase los conceptos: átomo-gramo, mol- gramo, volumen-gramo molecular, número de Avogadro.
Resolver problemas de conversión en compuestos químicos de mol- gramo a átomo- gramos, átomo-gramos a volumen-gramos, mol-gramo a volumen- gramos.
Resolver problemas en reacciones química de relaciones estequiométricas masa/masa. volumen/masa, masa/mol, mol/masa. Establecer la diferencia entre reactivo limitante, reactivo en exceso y porcentaje de rendimiento.
Realizar cálculos estequiométricos aplicados a reacciones químicas e interpretar los resultados.
Contribución al Perfil de Egreso
Aporta las bases teóricas necesarias para la comprensión y aplicación de las transformaciones químicas de la materia.
Competencias a Desarrollar
Competencias Genéricas
Sustentabilidad y responsabilidad social Ético-valoral Intercultural e internacional Cognitiva y emprendedora.
Competencias Profesionales
Esta asignatura contribuye al desarrollo de todas las competencias profesionales.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
Unidad 1 20h
Tema 1.1 Base experimental de la teoría cuántica. 1.1.1. Introducción: Conversión de unidades, definición de Química, clasificación de la materia, escalas de temperatura y notación científica. 1.1.2. El descubrimiento del átomo y las partículas subatómicas 1.1.2.1. Postulados de Dalton. 1.1.2.2. Experimentos de Rutherford, Millikan. 1.1.2.3. Número atómico, número de masa e isótopos. 1.1.3. Teorías de la luz (propiedades de ondas y radiación electromagnética), Radicación del cuerpo negro, teoría de Max Planck, Efecto fotoeléctrico. 1.1.4. Espectros de emisión y series espectrales. Tema 1.2. Átomo de Bohr. 1.2.1. Aportaciones de Bohr al modelo mecánico cuántico. 1.2.2. Teoría atómica de Sommerfeld.
Tema 1.3. Estructura atómica. 1.3.1. Principio de incertidumbre de Heisemberg. 1.3.2. Principio de dualidad postulado de De Broglie.
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1.3.3. Ecuación de onda de Schrödinger. 1.3.3.1. Significado físico de la función de onda 2
1.3.3.2. Orbítales atómicos y números cuánticos. 1.3.3.3. Principio de Exclusión de Pauli.
Tema 1.4. Distribución electrónica en sistemas polielectrónicos. 1.4.1. Configuración electrónica de los elementos. 1.4.1.1. Principio de construcción. 1.4.1.2. Principio de la Máxima multiplicidad de Hund. 1.4.1.3. Ubicación periódica de acuerdo al electrón diferencial.
Lecturas y otros recursos
Leer la bibliografía recomendada, resolver los ejercicios señalados por el profesor y entregar las tareas.
Métodos de enseñanza
La clase se impartirá mediante sesiones expositivas por parte del maestro y la participación del alumno será esencial en las tareas y trabajos de instigación con la finalidad de complementar los temas y tópicos del curso
Actividades de aprendizaje
Prácticas en el laboratorio, lecturas de la bibliografía recomendada, tareas y ejercicios en clases.
Unidad 2 10h
Tema 2.1 Elementos químicos, su clasificación y propiedades periódicas. 2.1.1 Clasificación general de los elementos químicos en la tabla periódica. 2.1.2 Variación periódica de las propiedades de los elementos: radio atómico, radio iónico, energía de ionización, afinidad electrónica. 2.1.3 Usos e impacto económico y ambiental de los elementos. Tema 2.2. Compuestos inorgánicos. 2.2.2 Tipos y nomenclaturas: sales, óxidos, ácidos, hidróxidos hidruros y compuestos de coordinación. 2.2.3 Usos e impacto económico y ambiental de compuestos
Lecturas y otros recursos
Leer la bibliografía recomendada, resolver los ejercicios señalados por el profesor y entregar las tareas.
Métodos de enseñanza
La clase se impartirá mediante sesiones expositivas por parte del maestro y la participación del alumno será esencial en las tareas y trabajos de instigación con la finalidad de complementar los temas y tópicos del curso
Actividades de aprendizaje
Prácticas en el laboratorio, lecturas de la bibliografía recomendada, tareas y ejercicios en clases.
Unidad 3 10h
Tema 3.1 Tipos de enlaces, origen y propiedades físicas y químicas. 3.1.1 Símbolos de puntos de Lewis, electronegatividad y número de oxidación, escritura de las estructuras de lewis 3.1.2 Enlaces iónicos. 3.1.2.1 Requisitos para la formación del enlace iónico. 3.1.2.2 Propiedades de los compuestos iónicos. 3.1.2.3 Formación de iones. 3.1.2.4 Redes cristalinas. 3.1.2.5 Estructura. 3.1.2.6 Energía reticular de los compuestos iónicos. 3.1.2.7 Radios iónicos.
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3.1.3 Enlaces covalentes. 3.1.3.1 Teorías para explicar el enlace covalente y sus alcances. 3.1.3.2 Enlace de valencia. 3.1.3.3 Orbital molecular. 3.1.3.4 Teoría de repulsión del par electrónico de la capa de valencia. 3.1.3 Enlace metálico. 3.1.3.1 Teoría del enlace y propiedades. 3.1.3.2 Clasificación en base a su conductividad eléctrica: conductores, semiconductores y aislantes. 3.1.4 Fuerzas intermoleculares. Tema 3.2.Cristales, polímeros y cerámicos. 3.2.1 Estructura química. 3.2.2 Clasificación general. 3.2.3 Usos más importantes. 3.2.4 Impacto económico y ambiental.
Lecturas y otros recursos
Leer la bibliografía recomendada, resolver los ejercicios señalados por el profesor y entregar las tareas.
Métodos de enseñanza
La clase se impartirá mediante sesiones expositivas por parte del maestro y la participación del alumno será esencial en las tareas y trabajos de instigación con la finalidad de complementar los temas y tópicos del curso
Actividades de aprendizaje
Prácticas en el laboratorio, lecturas de la bibliografía recomendada, tareas y ejercicios en clases.
Unidad 4 24h
Tema 4.1. Reacciones químicas. 4.1.1 Reacciones químicas, clasificación y aplicación. 4.1.1.1 R. de combinación. 4.1.1.2 R. de descomposición. 4.1.1.3 R. de sustitución. 4.1.1.4 R. de neutralización. 4.1.1.5 R. de óxido-reducción. 4.1.2 Ejemplo de reacciones en base a la clasificación anterior, incluyendo reacciones con utilidad (de procesos industriales, de control de contaminación ambiental, de aplicación analítica, etc.).
Tema 4.2 Balanceo de reacciones químicas. 4.2.2 Por el método de tanteo. 4.2.3 Por el método algebraico. 4.2.4 Por método redox. 4.2.5 Por el método del ión-electrón.
Tema 4.3 Concepto de estequiometría y Leyes estequiométricas. 4.3.1 Ley de la conservación de la materia. 4.3.2 Ley de las proporciones constantes. 4.3.3 Ley de las proporciones múltiples.
Tema 4.4 Cálculos estequiométricos A. 4.4.1 Unidades de medida usuales en estequiometría. 4.4.1.1 Átomo gramo. 4.4.1.2 Mol gramo. 4.4.1.3 Volumen gramo molecular. 4.4.1.4 Número de Avogadro.
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4.4.1.5 Cálculo de formas empíricas. 4.4.1.6 Cálculo de por ciento de composición.
Tema 4.5 Cálculos estequiométricos B. 4.5.1 Relaciones peso-peso. 4.5.2 Relaciones peso-volumen. 4.5.3 Cálculos en donde intervienen los conceptos de: Reactivo limitante, Reactivo en exceso, Grado de conversión o rendimiento.
Lecturas y otros recursos
Leer la bibliografía recomendada, resolver los ejercicios señalados por el profesor y entregar las tareas.
Métodos de enseñanza
La clase se impartirá mediante sesiones expositivas por parte del maestro y la participación del alumno será esencial en las tareas y trabajos de instigación con la finalidad de complementar los temas y tópicos del curso
Actividades de aprendizaje
Prácticas en el laboratorio, lecturas de la bibliografía recomendada, tareas y ejercicios en clases.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje: 1. Conocimiento de material, equipo y reglas de laboratorio: Conocerá el material, equipo, reglas de seguridad y el manejo de sustancias peligrosas. 2. Efecto Fotoeléctrico: Experimentalmente encontrar el voltaje de umbral para diferentes tipos de luz (Luz blanca, luz de sodio, luz ultravioleta, entre otros.). 3. Efecto Fotoeléctrico: Experimentalmente encontrar el voltaje de umbral para la luz de sodio y con su longitud de onda, calcular la energía de ionización de una celda fotoeléctrica. 4. Espectroscopia: Experimentalmente visualizar los colores y ubicación de las líneas espectrales de diferentes tipos de luz (Luz blanca, luz de sodio, luz ultravioleta, de neón, de oxígeno, etc.), utilizando el espectroscopio de Kirchhof y Bunsen para conocer su funcionamiento. 5. Clasificación y ley Periódica de los elementos químicos (Parte I): Conocer experimentalmente propiedades físicas, propiedades químicas, grado de reactividad, velocidad de reacción y tipos de precipitados de algunos elementos químicos. 6. Clasificación y ley Periódica de los elementos químicos (Parte II): Conocer experimentalmente propiedades físicas, propiedades químicas, grado de reactividad, velocidad de reacción y tipos de precipitados de algunos elementos químicos. 7. Enlaces Químicos: Comprobar y comparar experimentalmente las propiedades de los enlaces químicos y la conductividad eléctrica de algunos compuestos en solución (Cloruro de sodio, sulfato cúprico, alcohol etílico, hidróxido de amonio, agua destilada, ácido sulfúrico, entre otros). 8. Determinación del peso equivalente del magnesio: Determinar experimentalmente el peso equivalente del magnesio, calculando cuántos gramos de magnesio se requieren para liberar 1.008 gramos de hidrógeno del ácido clorhídrico.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación Primer examen parcial 20 sesiones Unidad 1 25 %
Segundo examen parcial 10 sesiones Unidad 2 25 %
Tercer examen parcial 10 sesiones Unidad 3 25 %
Cuarto examen parcial 24 sesiones Unidad 4 25 %
Otra actividad 1
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Otra actividad 2 Examen ordinario Promedio de los
cuatro parciales
TOTAL 100 %
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos: 1. Chang, Raymond. Química. México: McGraw – Hill, 7a. edición, 2003.
Textos complementarios: 2. Brown, L. Theodore, LeMay H. Eugene, Bursten E. Bruce. Química: La Ciencia Central. México: Prentice – Hall, 1996. 3. Kotz, John C., Treichel, Paul M. Química y Reactividad Química. México: Thomson 5ª Edición, 2003. 4. Whiten W., Kennet, Gailey D., Kennet, Davis E., Raymond. Química General. México: McGraw – Hill, 1992. 5. Solìs C., Hugo E. Nomenclatura Química. McGraw – Hill, 1994. 6. Flinn A., Richard, Trojan K., Paul. Materiales de Ingeniería y sus Aplicaciones. México: McGraw – Hill, 1994. 7. Spence N. ,James, Bodner M., George, Rickard H., Lyman. Química: Estructura Dinámica. México: CECSA. 1ª Edición, 2000. 8. Sonessa, A. y Ander, P. Principios Básicos de Química. LIMUSA.
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A) Nombre del curso
Máquinas Eléctricas
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
VI 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Al finalizar el curso, el alumno será capaz de aplicar los modelos matemáticos de diferentes máquinas para analizar el comportamiento de las máquinas síncronas, asíncronas, motores de corriente directa y transformadores.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Introducción a los principios de las máquinas
En esta unidad, el alumno comprenderá las leyes físicas que gobiernan a las máquinas eléctricas. Básicamente, este estudio se centra en la 2ª Ley de Newton para cuerpos que rotan sobre su propio eje, campos magnéticos, Ley de Faraday entre otros.
2. Transformadores
El alumno conocerá los principios de operación de un transformador. Estudiar configuraciones monofásicas, así como las conexiones trifásicas de los mismos. Además, al término de esta unidad el alumno será capaz de conocer el comportamiento de un transformador por medio del análisis del circuito equivalente del transformador.
3. Motores síncronos
El alumno conocerá los principios de operación de un motor síncrono. Estudiar las curvas típicas par-velocidad para este tipo de motores, y su circuito. Además, al término de esta unidad el alumno estudiará el arranque de los motores síncronos.
4. Motores de inducción
El alumno conocerá los principios de operación de un motor de inducción. Estudiar las curvas típicas par-velocidad para este tipo de motores, y su circuito equivalente. Además, al término de esta unidad el alumno estudiará el arranque de los motores de inducción.
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5. Motores y generadores de CD.
El alumno conocerá los principios de operación del motor y generador de corriente directa. Estudiara las curvas típicas par-velocidad para este tipo de motores, y el circuito equivalente para distintas configuraciones de los motores y generadores de CD. Finalmente, el alumno estudiará el arranque de los motores de corriente directa.
Contribución al Perfil de Egreso
El egresado conocerá a detalle el funcionamiento de las maquinas eléctricas que utilizará en el sector empresarial, así como en diseño de prototipos de investigación o industrial.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Cognitiva Ético-valoral
Competencias Profesionales
Esta asignatura contribuye a formar las competencias profesionales de: -Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN A LOS PRINCIPIOS DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS 8 h Tema 1.1 Movimiento rotatorio 1.1.1 Posición angular 1.1.2 Velocidad angular 1.1.3 Aceleración angular 1.1.4 Par 1.1.5 Ley de rotación de Newton 1.1.6 Trabajo y potencia
1 h 0.2 h 0.2 h 0.2 h 0.2 h 0.1 h 0.1 h
Tema 1.2 Campo magnético 1.2.1 Producción de un campo magnético 1.2.2 Circuitos magnéticos
2 h 1h 1h
Tema 1.3 Ley de Faraday: Voltaje inducido por un campo magnético variable
2 h
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Tema 1.4 Producción de fuerza inducida en un alambre
1 h
Tema 1.5 Voltaje inducido en un conductor que se mueve en un campo magnético 2 h Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en Internet.
Actividades de aprendizaje
• Formar equipos (heterogéneos) para discusión y análisis de conceptos previamente investigados.
• Identificar diferentes tipos de ecuaciones diferenciales. • Programar sesiones de resolución analítica de ecuaciones diferenciales de
primer orden. • Utilizar software para graficar y analizar cualitativamente soluciones de
ecuaciones diferenciales de primer orden. • Resolver banco de ejercicios propuestos.
UNIDAD 2 TRANSFORMADORES 8 h Tema 2.1 Transformador ideal 2.1.1 Potencia en el transformador ideal 2.1.2 Transformación de impedancia a través de un transformador 2.1.3 Análisis de circuitos que contienen transformadores ideales
2h 1h
0.5h 0.5h
Tema 2.2 Teoría de Operación de los Transformadores Monofásicos Reales 2.2.1 Relación de voltaje en el transformador. 2.2.2 Corriente de Magnetización en un Transformador.
2 h 1h 1h
Tema 2.3 Circuito Equivalente de un Transformador 2.3.1 Circuito equivalente exacto de un transformador 2.3.2 Circuito equivalente aproximado 2.3.3 Determinación de los valores de los componentes en el modelo del transformador.
2h 1h
0.5h 0.5h
Tema 2.4 Regulación de Voltaje y Eficiencia en un Transformador. 2.4.1 Diagrama fasorial del transformador 2.4.2 Eficiencia del transformador.
1h 0.5h 0.5h
Tema 2.5 Transformadores Trifásicos 2.5.1 Conexiones de transformadores trifásicos. 2.5.2 Sistema por unidad para los trasformadores trifásicos.
1h 0.5h 0.5h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. MATLAB (Paquete de software).
Actividades de aprendizaje
• Las actividades específicas de los estudiantes son; prácticas, lecturas, tareas, ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.
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UNIDAD 3 MOTORES SÍNCRONOS 16 h Tema 3.1 Principios Básicos de la Operación de los Motores
3.1.1 Circuito Equivalente de un Motor Síncrono. 5h 5 h
Tema 3.2 Operación del Motor Síncrono en Estado Estacionario 3.2.1 Curva característica par-velocidad de los motores síncronos. 3.2.2 Efecto de los cambios de carga en los motores síncronos. 3.2.3 Efecto de los cambios en la corriente de campo en los motores síncronos.
5 h 2 h 2 h 1 h
Tema 3.3 Arranque de los Motores Síncronos. 3.3.1 Arranque del motor por medio de la reducción de la frecuencia eléctrica. 3.3.2 Arranque del motor con un motor primario externo. 3.3.3 Arranque del motor con devanados de amortiguamiento.
6 h 1h 3h 2h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. • Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
computacionales. • Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco
de ejercicios propuestos. • Lectura de bibliografía. realizar sesiones de resolución de problemas para la
aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual..
UNIDAD 4 MOTORES DE INDUCCIÓN 16 h Tema 4.1 Conceptos básicos de los Motores de Inducción.
4.1.1 Desarrollo del par inducido en un motor de inducción. 4.1.2 Concepto de deslizamiento del rotor. 4.1.3 Frecuencia eléctrica en el rotor.
3h 1h 1 h 1h
Tema 4.2 Circuito Equivalente de un Motor de Inducción. 4.2.1 Modelo de transformador de un motor de inducción. 4.2.2 Modelo de circuito del rotor. 4.2.3 Circuito equivalente final.
3h 1 h 1 h 1 h
Tema 4.3 Potencia y Par en los Motores de Inducción. 4.3.1 Potencia y par en un motor de inducción.
3h 3h
Tema 4.4 Características Par-Velocidad en los Motores de Inducción. 4.4.1 Deducción de la ecuación del par inducido en el motor de inducción. 4.4.2 Comentarios sobre la curva par-velocidad del motor de inducción.
3h 1h 1h
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4.4.3 Par máximo en un motor de inducción. 1h Tema 4.5 Arranque de los Motores de Inducción. 4.5.1 Circuitos de arranque de los motores de inducción.
4h 4h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
• Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
• Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. • Resolver banco de ejercicios propuestos. • Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
UNIDAD 5 MOTORES Y GENERADORES DE CORRIENTE DIRECTA 16 h Tema 5.1 Circuito Equivalente en un Motor de CD. 2h
1h 1h
Tema 5.2 Curva de Magnetización de una Máquina de CD.. 2h Tema 5.3 Motores de CD en Excitación Separada y en Derivación. 5.3.1 Características de las terminales de un motor de CD en derivación.
3h 3h
Tema 5.4 Motor de CD de Imán Permanente. 2h Tema 5.5 Motor de CD en serie 5.5.1 Par inducido en un motor de CD serie. 5.5.2 Características de las terminales de un motor CD serie.
2h 1h 1h
Tema 5.6 Motor de CD Compuesto 5.6.1 Característica par-velocidad de un motor de CD compuesto. 5.6.2 Análisis no-lineal en motores de CD compuestos.
2h 1h 1h
Tema 5.7 Arrancadores para motores de CD 5.7.1 Problemas en el arranque de motores de CD. 5.7.2 Circuitos de arranque en los motores de CD.
2h 1h 1h
Tema 5.8 Introducción a los generadores de CD 5.8.1 Generador de excitación separada. 5.8.2 Características de las terminales de un generador de CD.
1h 0.5h 0.5h
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Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
• Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
• Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. • Resolver banco de ejercicios propuestos. • Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y de los alumnos, y sesiones de solución de problemas, con apoyo de las TIC. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de solución a problemas reales planteados. Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender. Los alumnos aprenderán a utilizar programas para graficar soluciones de ecuaciones diferenciales. Los trabajos de investigación, graficación, ejercicios resueltos en clase y tareas por parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Todas las estrategias de enseñanza y aprendizaje estarán enfocadas a lograr que el alumno desarrolle las competencias marcadas en su perfil de egreso.
Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas.
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F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación Primer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño. 4 semanas
(Programado)
Unidad 1 y 2. El contenido de las 16 sesiones de
1 hora
Ponderación 20% -15% reportes de prácticas -5% examen escrito
Segundo examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño. 4 semanas
(Programado)
Unidad 3. El contenido de las 16 sesiones de
1 hora
Ponderación 20% -15% reportes de prácticas -5% examen escrito
Tercer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño. 4 semanas
(Programado)
Unidad 4. El contenido de las 16 sesiones de
1 hora
Ponderación 20% -15% reportes de prácticas -5% examen escrito
Cuarto examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño. 4 semanas
(Programado)
Unidad 5. El contenido de las 16 sesiones de
1 hora
Ponderación 20% -15% reportes de prácticas -5% examen escrito
Proyecto integrador o de materia
Al final del periodo de clases
Todo el contenido del
curso
Ponderación 20% -15% presentación del proyecto -5% reporte de proyecto
Asistencia a clase Durante todo el curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario. Promedio de las evaluaciones parciales y/o proyecto integrador en el que se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso Todas las unidades
Ponderación 100%
TOTAL
100%
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Examen Extraordinario. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso
Ponderación 100% Examen escrito
Examen a título. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso
Ponderación 100% Examen escrito
Examen de regularización. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso
Ponderación 100% Examen escrito
G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos
1.Stephen J. Chapman. Máquinas Eléctricas. 4ª Edición. Editorial: Mc Graw Hill. 2005. ISBN: 970-10-4947-0 2. Máquinas Eléctricas Y Técnicas Modernas De Control. Ponce, Pedro; Sampé, Javier. Alfaomega. 2008. ISBN 978-970-15-1312-5. 3.Fundamentos de máquinas eléctricas. Cogdell, J. R. Pearson Educación. 2002. ISBN 9702601436 4. Máquinas eléctricas : análisis y diseño con Matlab. Cathey, Jimmie J. McGraw-Hill. 2002. ISBN 970103645X 5. Problemas de máquinas eléctricas. Fraile Mora, Jesús. McGraw Hill. 2005. ISBN 8448142403 d. Textos complementarios
6.Analysis of electric machinery. Escrito por Paul C. Krause. Publicado por McGraw-Hill, 1986. Procedente de la Universidad de Michigan. Digitalizado el 6 Dic 2007. ISBN 0070354367, 9780070354364
Sitios de internet Apuntes y problemas en línea que muestran los conceptos básicos y aplicaciones de Máquinas Eléctricas: http://www.mcgraw-hill.es/bcv/guide/capitulo/8448127641.pdf
Hoja de datos de componentes electrónicos: http://www.datasheetcatalog.com/ Programa de cómputo de simulación de circuitos eléctricos: http://powersimtech.com/
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A) Nombre del Curso
Circuitos eléctricos
B) Datos básicos del curso
Semestre Horas de teoría por semana
Horas de práctica por
semana
Horas trabajo adicional
estudiante
Créditos
III 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos generales
Al finalizar el curso el estudiante será capaz de: Proporcionar las herramientas para analizar circuitos eléctricos y mostrar la importancia de los circuitos eléctricos en el desarrollo de la carrera. Contribuir al conocimiento del uso de aparatos de medición de señales eléctricas.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico 1.
DEFINICIONES,
UNIDADES Y CIRCUITOS
SIMPLES
a) Conocer y manejar el sistema de unidades
relacionadas con variables eléctricas. b) Analizar circuitos eléctricos básicos con la ley de Ohm
calculando valores de resistencia, corriente y voltaje. c) Analizar circuitos resistivos mediante las leyes de
Kirchhoff. d) Manejar diferentes configuraciones de circuitos
resistivos.
2. TÉCNICAS PARA EL ANALISIS DE
CIRCUITOS.
a) Utilizar eficientemente los métodos de análisis de
circuitos eléctricos tales como mallas y nodos. b) Utilizar los conceptos de linealidad y superposición para
resolver problemas relacionados al análisis de circuitos eléctricos resistivos.
c) Manejar transformaciones de fuentes para facilitar la resolución de los problemas de análisis.
d) Simplificar el análisis de circuitos lineales mediante los teoremas de Thévenin y Norton.
e) Emplear metodología gráfica para la simplificación de circuitos más complejos mediante teoría de árboles y análisis de nodos y mallas generalizadas.
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3.
INDUCTANCIA
Y CAPACITANCIA
a) Manejar el concepto de inductor y sus relaciones
integrales. b) Manejar el concepto de capacitor y sus relaciones
diferenciales. c) Identificar circuitos que contengan arreglos sencillos de
capacitor-inductor. d) Utilizar el concepto de dualidad y linealidad para
inductores y capacitares.
4. CIRCUITOS RL Y
RC
a) Analizar circuitos sencillos que contengan elementos
resistivos e inductivos, teniendo en consideración las propiedades de la respuesta exponencial.
b) Analizar circuitos generales que contengan elementos resistivos e inductivos.
c) Analizar circuitos sencillos que contengan elementos resistivos y capacitivos, teniendo en consideración la fuente de excitación escalón unitario.
d) Analizar circuitos generales que contengan elementos resistivos e inductivos con excitación.
e) Manejar el concepto de respuesta natural y forzada de un sistema.
5. CIRCUITO RLC
a) Analizar circuitos con componentes resistivos, inductivos
y capacitivos en paralelo sin fuentes. b) Analizar circuitos con componentes resistivos, inductivos
y capacitivos en paralelo sobreamortiguado, subamortiguado y con amortiguación crítica.
c) Analizar circuitos con componentes resistivos, inductivos y capacitivos en configuración serie sin fuentes.
d) Solucionar problemas considerando la respuesta completa de un circuito RLC.
6. LA FUNCIÓN DE
EXCITACIÓN SENOIDAL Y
FASORES
a) Manejar el concepto y características de las ondas
senoidales, así como la respuesta forzada de las funciones de excitación.
b) Manejar el concepto de fasor y la función de excitación compleja.
c) Relacionar las características fasoriales de los elementos resistivos, inductivos y capacitivos.
d) Emplear los conceptos de impedancia y admitancia para simplificar el análisis de los circuitos.
.
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7. LA RESPUESTA EN ESTADO SENOIDAL
PERMANENTE
a) Utilizar las metodologías de nodos, mallas y lazos para el
análisis y solución de circuitos con respuesta en estado senoidal permanente.
b) Emplear los conceptos de superposición, transformaciones de fuentes y el teorema de Thévenin para la simplificación de los circuitos.
c) Utilizar diagramas fasoriales y analizar la respuesta de los circuitos en el dominio de la frecuencia.
.
8. POTENCIA
PROMEDIO Y VALORES RMS
a) Manejar los conceptos y medir la potencia instantánea, la
potencia promedio, los valores eficaces de la corriente y el voltaje.
b) Calcular potencia aparente, factor de potencia y potencia compleja de circuitos eléctricos.
Contribución al Perfil de Egreso
Este curso impacta en el perfil de egreso debido a que en este curso se toman conocimientos básicos necesarios para el desarrollo de nuevos conocimientos que el alumno obtendrá en cursos más avanzados del área de electrónica y eléctrica que el ingeniero en mecatrónica debe adquirir.
Competencias a Desarrollar
Competencias Genéricas
Científico-Tecnológico Cognitiva Comunicación e información
Competencias Profesionales
Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica. Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
Unidad 1 DEFINICIONES, UNIDADES Y CIRCUITOS SIMPLES 8 hrs
Tema 1.1 Sistema de unidades
Tema 1.2 Carga, corriente, voltaje y potencia.
Tema 1.3 Tipos de circuitos y elementos de circuitos.
Tema 1.4 Ley de Ohm.
Tema 1.5 Leyes de Kirchhoff.
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Tema 1.6 Análisis del circuito de un solo lazo.
Tema 1.7 Análisis del circuito con un solo par de nodos.
Tema 1.8 Arreglos de fuentes y resistencias.
Tema 1.9 Divisores de voltaje y de corriente.
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
Unidad 2 TÉCNICAS PARA EL ANALISIS DE CIRCUITOS 8 hrs
Tema 2.1 Análisis de nodos
Tema 2.2 Análisis de mallas
Tema 2.3 Linealidad y superposición
Tema 2.4 Transformaciones de fuentes
Tema 2.5 Teoremas de Thévenin y Norton
Tema 2.6 Árboles y análisis general de nodos
Tema 2.7 Eslabones y análisis de lazos
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
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Unidad 3 INDUCTANCIA Y CAPACITANCIA 8 hrs
Tema 3.1 El inductor
Tema 3.2 Relaciones integrales para el inductor
Tema 3.3 El capacitor
Tema 3.4 Arreglos de inductancias y capacitancia
Tema 3.5 Dualidad
Tema 3.6 Linealidad para inductores y capacitancias
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso
Unidad 4 CIRCUITOS RL Y RC 8 hrs
Tema 4.1 El circuito RL simple
Tema 4.2 Propiedades de la respuesta exponencial
Tema 4.3 Un circuito RL más general
Tema 4.4 El circuito RC simple
Tema 4.5 Un circuito RC más general
Tema 4.6 La fuente de excitación escalón unitario
Tema 4.7 El circuito RL con excitación
Tema 4.8 La respuesta natural y forzada
Tema 4.9 Circuitos RL
Tema 4.10 Circuitos RC
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
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Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
Unidad 5 CIRCUITO RLC 8 hrs
Tema 5.1 El circuito RLC en paralelo sin fuentes
Tema 5.2 El circuito RLC en paralelo sobreamortiguado
Tema 5.3 Amortiguamiento crítico
Tema 5.4 El circuito RLC en paralelo subamortiguado
Tema 5.5 El circuito RLC en serie sin fuentes
Tema 5.6 La respuesta completa del circuito RLC
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
Unidad 6 LA FUNCIÓN DE EXCITACIÓN SENOIDAL Y FASORES 8 hrs
Tema 6.1 Características de las senoidales
Tema 6.2 Respuesta forzada a las funciones de excitación
Tema 6.3 El fasor
Tema 6.4 La función de excitación compleja
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Tema 6.5 Relaciones fasoriales para R, L y C
Tema 6.6 Impedancia y admitancia
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
Unidad 7 LA RESPUESTA EN ESTADO SENOIDAL PERMANENTE 8 hrs
Tema 7.1 Análisis de nodos, mallas y lazos
Tema 7.2 Superposición, transformaciones de fuentes y el teorema de Thévenin
Tema 7.3 Diagramas Fasoriales
Tema 7.4 La respuesta como función de la frecuencia
Tema 7.5 Relaciones fasoriales para R, L y C
Tema 7.6 Impedancia y admitancia
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
Unidad 8 POTENCIA PROMEDIO Y VALORES RMS 8 hrs
Tema 8.1 Potencia instantánea
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Tema 8.2 Potencia promedio
Tema 8.3 Valores eficaces de la corriente y el voltaje
Tema 8.4 Potencia aparente y factor de potencia
Tema 8.5 Potencia compleja
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
La solución de ejercicios y problemas se utilizará como elemento central para reafirmar, adquirir y manejar la información, así como para la aplicación y transferencia del conocimiento. La enseñanza basada en el uso de nuevas tecnologías de información tiene como objetivo incorporar al alumno al uso de herramientas actuales que le permitan una mejor inserción en el ámbito profesional. Por otro lado, se pretende que el profesor aplique, siempre que sea prudente, otros enfoques didácticos como el trabajo en equipo, el aprendizaje basado en problemas y el aprendizaje basado en proyectos, todo esto con el fin de fomentar el aprendizaje significativo.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
El contenido de 16 sesiones de una hora
20%
Segundo examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
El contenido de 16 sesiones de una hora
20%
Tercer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
El contenido de 16 sesiones de una hora
20%
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Cuarto examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
El contenido de 16 sesiones de una hora
20%
Actividad 1 Durante todo el curso
Asistencia a clase
Requisito
Actividad 2 Proyecto integrador
Todo el curso 20%
TOTAL 100%
Examen ordinario. Se evalúa como el promedio del total de evaluaciones parciales.
Al terminar el curso
El contenido del curso.
100%
Examen Extraordinario. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen a título. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen de regularización. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos 1. Hayt - Kemmerly. Análisis de Circuitos en Ingeniería. McGraw-Hill. 7ª edición. 2007. 2. Irwin. Analisis Básico de Circuitos en Ingeniería. Prentice Hall. 6ª edición. 2006.
Textos complementarios
3. Robert Boylestad. Introducción al Análisis de Circuitos. Prentice Hall. 11a edición. 2011. 4. Laurence P. Huelsman. Teoría de Circuitos. Prentice Hall. 1988. 5. Richard Dorf. Circuitos Eléctricos. Alfaomega. 8ª edición. 2011.
Programas de simulación electrónica. 1.- PSIM. 2.- MATLAB.
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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3.- PSPICE. 4. MULTISIM.
Programas de simulación matemática. 1.- MAPLE 2.- MATLAB 3.- MATHEMATICA 4.- MATHCAD
Sitios de Internet
http://www.alldatasheet.com/ http://www.data-sheet.net/
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A) Nombre del Curso
Electrónica digital II
B) Datos básicos del curso
Semestre Horas de teoría por semana
Horas de práctica por
semana
Horas trabajo adicional
estudiante
Créditos
IV 2 2 2 6 C) Objetivos del curso
Objetivos generales
Diseñar circuitos digitales secuenciales utilizando las técnicas básicas y modernas de análisis y diseño secuencial y combinacional. Diseñar y simular circuitos secuenciales
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico1. Flip-flops y registros
Conocer los diferentes tipos de celdas básicas de almacenamiento (flip-flops) y su funcionamiento, así como los registros que se forman a partir de conjunto de flip-flops.
2. Conceptos fundamentales de máquinas secuenciales.
Aprender a formular soluciones a problemas que requieren el uso de máquinas secuenciales. Conocer los tipos diferentes de máquinas secuenciales y será capaz de determinar el tipo de máquina secuencial que necesita para resolver problemas específicos.
3. Principios de diseño secuencial
Emplear las técnicas básicas y modernas de diseño de circuitos secuenciales para diseñar e implementar los mismos.
4. HDL en circuitos secuenciales
Aplicar un lenguaje de descripción de hardware para diseñar, representar, simular y sintetizar circuitos secuenciales.
5. Circuitos secuenciales con dispositivos programables.
Diseñar circuitos secuenciales y los implementará utilizando diseño, simulación y síntesis en circuitos programables.
6. Análisis y diseño de circuitos secuenciales básicos.
Analizar, representar, simular e implementar circuitos secuenciales básicos utilizando lenguaje HDL y síntesis en dispositivos programables.
7. Consideración de problemas de implementación.
Analizar y resolver problemas de instrumentación de circuitos y sistemas digitales relacionados con fenómenos físicos no considerados en la metodología de diseño de circuitos digitales.
Contribución al Perfil de Egreso
Esta materia proporciona al alumno el conocimiento para analizar y diseñar sistemas electrónicos digitales combinacionales y desarrollará en él las habilidades para instrumentarlos e integrarlos en sistemas mecatrónicos.
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Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Ético-valoral
Competencias Profesionales
Elaboración de soluciones a problemas de
automatización y control.
Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada.
Elaboración de soluciones a problemas de
automatización de robots manipuladores.
Elaboración de soluciones a problemas demecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 FLIP – FLOPS Y REGISTROS 8h
Tema 1.1 El flip – flop SR 1.5h Tema 1.2 El flip – flop latch D 1.5h Tema 1.3 El flip – flop JK 1.5h Tema 1.4 El flip flop JK maestro esclavo 0.5h Tema 1.5 flip – flop sincronizados 1.5h Tema 1.6 Registros con flip - flops 1.5h Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida.
Métodos de enseñanza En el salón de clase se impartirá mediante sesiones interactivas por el maestro y los alumnos. Se utilizarán programas de simulación electrónica para una mejor comprensión de los temas.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se realizará práctica de laboratorio para corroborar el funcionamiento y las propiedades de los diferentes tipos de flip-flops.
UNIDAD 2 CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE MÁQUINAS SECUENCIALES 8h
Tema 2.1 Diferencias entre circuitos combinacionales y secuenciales 1h
Tema 2.2 El concepto de memoria 1h
Tema 2.3 Fundamentos de operación de las máquinas de estados finitos 1h
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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Tema 2.4 Diagrama de bloques y clasificación de máquinas de estados finitos 2h
Tema 2.5 Dispositivos secuenciales 2h
Tema 2.6 Dispositivos programables secuenciales 1h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida.
Métodos de enseñanza En el salón de clase se impartirá mediante sesiones interactivas por el maestro y los alumnos. Se utilizarán programas de simulación electrónica para reafirmar los conocimientos adquiridos en el salón de clases.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se realizarán ejercicios de diseño de máquinas secuenciales y con ayuda de programas de simulación de hardware se comprobará su funcionamiento. Se realizarán prácticas de laboratorio para corroborar el funcionamiento de las máquinas secuenciales diseñadas.
UNIDAD 3 PRINCIPIOS DE DISEÑO SECUENCIAL 8h
Tema 3.1 Comportamiento monoestable, biestable, astable y metaestable. 0.5h
Tema 3.2 Latches y flip-flops 0.5h
3.2.1 Latches: SR, D.
0.5h 3.2.2 Tabla característica, tabla de exitaciones, diagrama de bloques y circuito de un flip flop 3.2.3 Flip-Flops: D, SR, JK, T, maestro esclavo
Tema 3.3 Diseño tradicional de máquinas secuenciales 1h
3.3.1 Diagramas de Estados
1h 3.3.2 Diseño del Decodificador de Estado Siguiente 3.3.3 Diseño del Decodificador de salida 3.3.4 Manejo de distintos tipos de flip flops como elementos de memoria
Tema 3.4 Diseño de máquinas secuenciales utilizando Cartas ASM 1h
3.4.1 Diseño tradicional
1h 3.4.2 Diseño con multiplexores 3.4.3 Diseño por método One Hot 3.4.4 Diseño basado en EPROM
Tema 3.5 Diseño de máquinas secuenciales utilizando Diagramas MDS 1.5h Tema 3.6 Obtención del circuito utilizando mapas de entradas variables 1h Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones interactivas por el maestro y los alumnos con ayuda de programas de simulación electrónica para una mejor comprensión de los temas.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se realizarán ejercicios de diseño de máquinas secuenciales y con ayuda de programas de simulación de hardware se comprobará su funcionamiento. Se realizarán prácticas de laboratorio para corroborar el funcionamiento de las máquinas secuenciales diseñadas.
UNIDAD 4 HDL EN CIRCUITOS SECUENCIALES 8h
Tema 4.1 Descripción del comportamiento síncrono en VHDL 2h
Tema 4.2 Escribiendo VHDL para síntesis 2h
4.2.1 Flip flops
2h 4.2.2 Registros 4.2.3 Contadores
Tema 4.3 Descripción de máquinas de estado en VHDL 2h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones interactivas por el maestro y los alumnos con ayuda de programas de simulación electrónica para una mejor comprensión de los temas.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se realizarán ejercicios de diseño de máquinas secuenciales utilizando lenguaje HDL y con ayuda de programas de simulación de hardware se comprobará su funcionamiento. Se realizarán prácticas de laboratorio de síntesis de las arquitecturas VHDL para las máquinas secuenciales diseñadas, con el objeto de implementarlas en circuitos lógicos programables.
UNIDAD 5 CIRCUITOS SECUENCIALES CON DISPOSITIVOS PROGRAMABLES 16 h
Tema 5.1 Dispositivos programables con registros 1h
Subtemas
5.1.1 Secuenciador lógico programable mediante campos
3h 5.1.2 PAL con registro
5.1.3 PLD
Tema 5.2 Arreglos programables de compuertas 1h
Subtemas 5.2.1 Arreglos de celdas lógicas
3h 5.2.2 FPGA
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Tema 5.3 Diseño de circuitos secuenciales y selección de dispositivos PLD 4h Tema 5.4 Ejemplos de diseño. 4h Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y de los alumnos, y
sesiones de solución de problemas. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de minimización de funciones lógicas.
Actividades de aprendizaje
Los alumnos diseñaran sistemas digitales basados en máquinas secuenciales y realizarán la simulación de estos y la síntesis de los mismos en dispositivos lógicos programables.
UNIDAD 6 ANÁLISIS Y DISEÑO DE CIRCUITOS SECUENCIALES BÁSICOS 8 h
Tema 6.1 Documentación de circuitos secuenciales 1h
Tema 6.2 Latches y flip-flops 1h
6.2.1 Latches y flip-flops SSI
1h 6.2.2 Inhibidor de rebotes para interruptor 6.2.3 Circuito retenedor de bus 6.2.4 Registros multibit y latches
Tema 6.3 Contadores 1h
Tema 6.4 Contadores en HDL y PLDs 1h Tema 6.5 Registros de corrimiento 1h
6.5.1 Estructura
1h 6.5.2 Registros de corrimiento MSI y aplicaciones 6.5.3 Conversión serial/paralelo 6.5.4 Contadores con registros de corrimiento
Tema 6.6 Registros de corrimiento en HDL y PLDs 1h Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se consultarán ayuda en línea de programas de descripción de hardware como Active VHDL o iSE VHDL Se consultarán en Internet tutoriales sobre VHDL
Métodos de enseñanza Con ayuda de equipo multimedia el profesor explicará casos reales de diseño utilizando VHDL, tomados de sesiones de programación y simulación HDL.
Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia
para explicar ejercicios de diseño HDL tomados de simulaciones en llevadas a cabo en laboratorio de cómputo.
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Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación y simulación de circuitos, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
El alumno aprenderá a utilizar los programas simuladores para comprobar el funcionamiento de los circuitos diseñados utilizando HDL.
A través de prácticas de laboratorio dirigidas por el Maestro el alumno aprenderá a:
- Implementar circuitos electrónicos digitales programados con HDL y sintetizados en dispositivos lógicos programables tales como PLD, GALs y PLA.
- Comprobar el funcionamiento de los circuitos digitales implementados utilizando equipo de instrumentación especializado como: Fuente de voltaje, Generador de señales, Multímetro y Osciloscopio.
UNIDAD 7 CONSIDERACIÓN DE PROBLEMAS DE IMPLEMENTACIÓN 8 h
Tema 7.1 Problemas del diseño síncrono 0.5h
7.1.1 Sesgo del reloj (clock skew) 0.5h
7.1.2 Disparo del reloj 0.5h
7.1.3 Entradas asíncronas 0.5h
Tema 7.2 Fallas del sincronizador y metastabilidad 1h
Tema 7.3 Distribución de la señal de reloj 1h
Tema 7.4 Osciladores de reloj 1h
Tema 7.5 Sistemas de poder y distribución de poder 1h
Tema 7.6 Líneas de transmisión y sus terminaciones 1h
Tema 7.7 Planos de tierra 1h
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación y simulación de circuitos, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
A través de prácticas de laboratorio dirigidas por el Maestro el alumno aprenderá a comprobar el funcionamiento de los circuitos digitales implementados utilizando equipo de instrumentación especializado como: Fuente de voltaje, Generador de señales, Multímetro y Osciloscopio.
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E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y de los alumnos, y sesiones de solución de problemas, con apoyo de las TIC. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados. Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender. Los alumnos aprenderán a utilizar programas para simular el comportamiento de circuitos digitales. Los trabajos de investigación y simulación de circuitos, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. A través de prácticas de laboratorio dirigidas por el Maestro el alumno aprenderá a implementar circuitos electrónicos digitales que realizan funciones lógicas específicas.
El alumno comprobar el funcionamiento de los circuitos electrónicos digitales implementados utilizando equipo de instrumentación especializado como: fuente de voltaje, generador de señales, multímetro y osciloscopio.
Todas las estrategias de enseñanza y aprendizaje tendrán como objetivos, además del aprendizaje, que el alumno desarrolle las competencias marcadas en su perfil de egreso.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
Unidad 1 y 2. 20%
Segundo examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
Unidad 3 y 4. 20%
Tercer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
Unidad 5. 20%
Cuarto examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
Unidad 6 y 7. 20%
Actividad 1 Durante todo el curso
Asistencia a clase
Requisito
Actividad 2 Proyecto integrador
Todo el curso 20%
TOTAL 100%
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Examen ordinario. Se evalúa como el promedio del total de evaluaciones parciales.
Al terminar el curso
El contenido del curso.
100%
Examen Extraordinario. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen a título. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen de regularización. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos
1. M. Morris Mano. DISEÑO DIGITAL, 3e. Prentice Hall ISBN: 9702604389. ISBN-13: 9789702604389 (2003).
2. Ronald J. Tocci, Neal S. Widmer Y Gregory L. Moss. SISTEMAS DIGITALES.
PRINCIPIOS Y APLICACIONES 10a Edición (Prentice Hall) ISBN: 9702609704. ISBN-13: 9789702609704, 2007
3. Santiago Fernández Gómez; Enrique Soto Campos; Serafín Pérez López; DISEÑO DE SISTEMAS DIGITALES CON VHDL, Ed. Paraninfo, ISBN: 8497320816. ISBN-13: 9788497320818, 2006
Textos complementarios
4. Gil Padilla. ELECTRÓNICA DIGITAL Y MICROPROGRAMABLE. Grado Medio. Editorial Mcgraw-Hill. ISBN: 8448157001. ISBN-13: 9788448157005, 3ª Edición (15/01/2007).
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Programas de simulación electrónica. 1.- PSIM. 2.- MATLAB. 3.- PSPICE. 4. MULTISIM.
Programas de simulación matemática.
1.- MAPLE 2.- MATLAB 3.- MATHEMATICA 4.- MATHCAD
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Programas Analíticos
A) Nombre del curso
Biomecatrónica
B) Datos Básicos del curso
Semestre Tipo de materia
Materia compartida
con otros PE
Horas de teoría
Horas de práctica
Horas trabajo adicional
estudiante Créditos
VIII, IX Optativa No 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Comprender los términos del área biomédica, la estructura tanto anatómica como funcional de los principales aparatos y sistemas que conforman el cuerpo humano. Así mismo, comprenderá los diversos mecanismos homeostáticos de los principales sistemas funcionales del cuerpo humano. Adquirir las habilidades básicas necesarias para realizar las actividades como el mantenimiento, diseño y construcción de proyectos mecatrónicos con aplicación en el área biomédica.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Introducción a la biomecatrónica.
Comprender el campo de aplicación y la importancia actual del estudio, modelado, simulación, control e implementación de proyectos biomecatrónicos.
2. Sistemas fisiológicos
Comprender los fenómenos fisiológicos que pueden ser controlados en base a la tecnología de la bioingeniería.
3. Modelado, simulación y control de sistemas fisiológicos
Analizar, modelar y controlar sistemas fisiológicos en simulación.
4. Señales e instrumentación bioeléctricas.
Comprender los conceptos relacionados con la medición de señales bioeléctricas.
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5. Proyecto integrador
Aplicar los conocimientos adquiridos en la materia para desarrollar un proyecto con aplicación en el área biomédica.
Contribución al Perfil de Egreso
El egresado será capaz de analizar, proponer, diseñar y simular sistemas biomecatrónicos que repercutirán en la mejora de la calidad de vida de las personas que tengan una problemática de salud.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Cognitiva y emprendedora
Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de sistemas biológicos. -Elaboración de soluciones a problemas de control de posición de instrumental médico.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 Introducción a la Biomecatrónica 2 h
Tema 1.1 Introducción a los sistemas biomecatrónicos 0.5 h
Tema 1.2 Justificación científico-social 0.5 h
Tema 1.3 Aplicaciones 1.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer el capítulo 1 del texto básico Introduction to Biomechatronics [10] y el capítulo 1 del texto básico Biomechatronics in Medicine and Healthcare [13]. Se recomienda el uso de videos con aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones de la biomecatrónica Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Se recomienda un trabajo de investigación que clarifique la importancia actual de la Biomecatrónica.
Formar equipos (heterogéneos) para la el análisis de los temas abordados. Investigación del área de oportunidad de los sistemas biomecatrónicos. Lectura de bibliografía.
UNIDAD 2 Sistemas fisiológicos 14 h
Tema 2.1 Sistema vascular 2.0 h
Tema 2.2 Sistema endocrino 2.0 h
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Tema 2.3 Sistema nervioso 2.0 h
Tema 2.4 Sistema de visión 2.0 h
Tema 2.5 Sistema auditivo 2.0 h
Tema 2.6 Sistema Gastrointestinal 2.0 h
Tema 2.7 Sistema respiratorio 2.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer el tema 1.3 del texto básico Introduction to Biomechatronics [10] y la sección I del texto básico The Biomedical engineering handbook [11]. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Videos demostrativos del funcionamiento de los diversos sistemas fisiológicos.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos y prácticos vistos en clase.
Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 3 Modelado, simulación y control de sistemas fisiológicos 16 h
Tema 3.1 Modelado del sistema endocrino 2.0 h
Tema 3.2 Modelos por compartimentos 2.0 h
Tema 3.3 Simulación y control del sistema endocrino 4.0 h
Tema 3.4 Simulación y control del sistema respiratorio 4.0 h
Tema 3.5 Simulación y control del sistema cardiovascular 4.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer el capítulo 1 del texto básico Biomedical Engineering & Design Handbook [12]. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos y prácticos vistos en clase.
Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 4 Señales e instrumentación bioeléctricas. 16 h
Tema 4.1 Electrofisiología básica 2.0 h
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Tema 4.2 Conductividad de los tejidos 2.0 h
Tema 4.3 Principio del electrocardiograma 4.0 h
Tema 4.4 Principio del electromiograma 4.0 h
Tema 4.5 Principio del electroencefalógrama 4.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los capítulos 3 y 4 del texto básico básico Introduction to Biomechatronics [10], el capítulo 20 del texto básico Biomedical Engineering & Design Handbook [12] y la sección II y IV del texto básico The Biomedical engineering handbook [11]. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos y prácticos vistos en clase.
Lectura de bibliografía propuesta. Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos
teóricos sobre electrofisiología.
UNIDAD 5 Proyecto Integrador 16 h
Tema 5.1 Desarrollo del proyecto integrador. 16.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda consultar los capítulos 4 al 10 del texto básico básico Introduction to Biomechatronics [10], el capítulo 21, 22 y 23 del texto básico Biomedical Engineering & Design Handbook [12] y el texto básico 4. Biomechatronics in Medicine and Healthcare [13]. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la biomecatrónica. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Exposición de los avances, alcances y limitaciones del proyecto integrador a desarrollar.
Lectura de bibliografía propuesta.
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E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Mediante ejemplos y videos de aplicaciones reales se darán a conocer los principios de funcionamiento de diversos sistemas fisiológicos. Se hará uso de software de simulación para comprender el funcionamiento de los sistemas fisiológicos. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
Prácticas Se emplearán dos horas por semana para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio, simulaciones por computadora, observación de casos y proyección de videos. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial: Examen escrito: valor 70% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 1 y Unidad 2
25%
Segundo examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 3 25%
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Tercer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 4 25%
Cuarto examen parcial: Proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 100% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 5 25%
Asistencia a clase Durante todo el
curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario Cada evaluación parcial representa el 25% del examen ordinario, así la suma de los cinco exámenes parciales cubre el 100% del examen ordinario, con lo cual se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso
Todas las unidades
100%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen departamental escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
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G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos
10. Introduction to Biomechatronics. Graham M. Booke. Scitech publishing, INC. 2012
11. The Biomedical engineering handbook. Joseph D. Bronzino. Ed Taylor & Francis, 2006
12. Biomedical Engineering & Design Handbook, Volumes I and II. Myer Kutz. McGraw Hill
Professional, 2009
13. Biomechatronics in Medicine and Healthcare. Raymond Tong Kaiyu. Pan Stanford 2011.
Textos complementarios
14. Biomechatronics. Frederic P. Miller, Agnes F. Vandome, John McBrewster, VDM Publishing, 2009.
15. Biomechatronics in Medicine and Healthcare. Raymond Tong Kaiyu. Pan Stanford 2011.
16. Introduction to Biomechatronics: Materials, Circuits and Devices Series. Graham Brooker, Institution of
Engineering and Technology, 2012
Bibliografía virtual
17. CREATIVA, Biblioteca Virtual Universitaria, disponible en: creativa.uaslp.mx
18. PhysioNet, the research resource for complex physiologic signals.
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A) Nombre del curso
Diseño Mecatrónico B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
VIII 1 3 1 5
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Integrar los fundamentos conceptuales y aplicaciones de la mecánica, la electrónica, la programación y el control con el fin de diseñar y crear sistemas mecatrónicos de aplicación general. Desarrollar aplicaciones o dispositivos que permitan demostrar la aplicación práctica del conocimiento teórico obtenido a lo largo de la carrera.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Metodología en el desarrollo de productos mecatrónicos
Reconocer los fundamentos y componentes principales de los sistemas mecatrónicos con el fin de comprender la importancia de la filosofía del desarrollo y diseño de estos sistemas dentro del avance tecnológico actual.
2. Introducción a la representación de sistemas mecatrónicos
Integrar los conceptos teóricos y prácticos que permitan al estudiante desarrollar y/o conocer una metodología en el desarrollo de productos y sistemas mecatrónicos. Seleccionar los componentes adecuados a la problemática que se pretende resolver mediante dicho sistema.
3. Modelado de sistemas mecatrónicos
Analizar las diferentes técnicas utilizadas para modelar los sistemas mecatrónicos con el fin de observar su comportamiento y buscar acciones de optimización y mejora. Modelar sistemas mecatrónicos para estudiar su comportamiento dinámico y la efectividad de su aplicación.
4. Análisis y simulación de sistemas mecatrónicos
Integrar los diferentes tipos de sistemas mecánicos, electrónicos, informáticos y de control mediante el uso de software y hardware con el fin de aplicar los conocimientos adquiridos en el desarrollo de un proyecto integrador.
Contribución al Perfil de Egreso
Desarrollar en el estudiante la capacidad de analizar, proponer, diseñar y simular sistemas mecatrónicos de mediana complejidad, aplicando el conocimiento teórico obtenido, con el fin de resolver problemas específicos. A lo largo del curso se observarán los diferentes tipos de sensores, actuadores, mecanismos y sistemas de control que permiten realizar funciones específicas para una función dada, con ello el estudiante obtendrá la capacidad de elegir el sistema adecuado para resolver una
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necesidad.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Cognitiva y emprendedora Ético-Valoral
Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica. - Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 METODOLOGÍA EN EL DESARROLLO DE PRODUCTOS MECATRÓNICOS 16 h
Tema 1.1 Diseño tradicional y mecatrónico 5.0 h
Tema 1.2 Posibles soluciones de diseño 6.0 h
Tema 1.3 Estudio de casos de sistemas mecatrónicos 5.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
computacionales. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía.
UNIDAD 2 INTRODUCCIÓN A LA REPRESENTACIÓN DE SISTEMAS MECATRÓNICOS 16 h
Tema 2.1 Introducción 5.0 h
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Tema 2.2 Sistemas multipuertos y Bond Graphs 6.0 h
Tema 2.3 Componentes básicos de los modelos 5.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la planeación de procesos. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos y prácticos vistos en clase.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 3 MODELADO DE SISTEMAS MECATRÓNICOS 16 h
Tema 3.1 Sistemas eléctricos 4.0 h
Tema 3.2 Sistemas mecánicos 4.0 h
Tema 3.3 Sistemas hidráulicos y acústicos 4.0 h
Tema 3.4 Transductores y modelos de energía de multinivel 4.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
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UNIDAD 4 Análisis y simulación de sistemas mecatrónicos 16 h
Tema 4.1 Sistemas de ecuaciones con Bond Graph 2.0 h
Tema 4.2 Formulación y reducción básica 2.0 h
Tema 4.3 Formulación extendida 4.0 h
Tema 4.4 Variable de salida 2.0 h
Tema 4.5 Simulación no lineal 3.0 h
Tema 4.6 Simulación de automatización 3.0 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la planeación de procesos. Se recomienda el uso de software de simulación dinámica para resolver y analizar diversos modelos representativos de sistemas mecatrónicos. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.
Realizar simulaciones de la planeación de procesos por medio de software especializado.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Mediante el manejo de software el alumno podrá simular y visualizar el funcionamiento de los diferentes componentes de un sistema mecatrónico. Mediante la creación y exposición de ejemplos y uso de material didáctico para facilitar la comprensión de temas. A través de ejemplos y videos de aplicaciones reales se darán a conocer los principios de funcionamiento de diversos
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sistemas mecatrónicos. El alumno realizará ejercicios que involucren casos de análisis y diseño de sistemas mecatrónicos, mediante los cuales se podrá observar la importancia de los conocimientos teóricos. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
Prácticas Se emplearán tres horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio, simulaciones por computadora, observación de casos, proyección de videos y/o elaboración de prototipos. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad I 25%
Segundo examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 2 25%
Tercer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 3 25%
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Cuarto examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 4 25%
Asistencia a clase Durante todo el
curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario Cada evaluación parcial representa el 25% del examen ordinario, así la suma de los cinco exámenes parciales cubre el 100% del examen ordinario, con lo cual se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso
Todas las unidades
100%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen departamental escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos
4. Bolton, W., MECATRÓNICA, SISTEMAS DE CONTROL ELECTRÓNICO EN LA INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA, Ed. Alfaomega, 3ra edición, 2007, ISBN 9789701511176.
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5. Reyes Cortés, Fernando; Cid Monjaraz, Jaime; Vargas Soto, Emilio. MECATRÓNICA, CONTROL Y AUTOMATIZACIÓN. Ed. Alfaomega, 2013, ISBN 978-607-707-548-6
6. Alciatore, D. INTRODUCCIÓN A LA MECATRÓNICA Y LOS SISTEMAS DE MEDICIÓN”. Ed. McGrawHill, 3ra edición, 2007
Textos complementarios
3. Budynas, Richard G., Nisbett, Keith, DISEÑO EN INGENIERÍA MECÁNICA DE SHIGLEY, Novena edición, McGraw Hill Education, 2012 ISBN 978-6071507716.
4. Pallás Areny, Ramón. SENSORES Y ACONDICIONADORES DE SEÑAL. 4ª edición. Alfaomega. 2007
Bibliografía virtual
5. Design of machine elements I, NPTEL e-learning course, disponible en: nptel.ac.in/courses/112105124
6. Mechatronics, The science of intelligent machines, Elsevier international journal. http://www.journals.elsevier.com/mechatronics/
7. CREATIVA, Biblioteca Virtual Universitaria, disponible en: creativa.uaslp.mx
8. NX 10, Software de diseño asistido por computadora. www.plm.automation.siemens.com/es_mx/products/nx/10/index.shtml.
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A) Nombre del curso
Control de Máquinas Eléctricas
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
VII 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Conocer diferentes esquemas de control de motores eléctricos, los cuales van desde las técnicas más básicas como el volts-hertz hasta las técnicas modernas como lo son el control por campo orientado y el control directo de par.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Componentes básicos de un variador de velocidad.
En esta unidad, el alumno identificará el proceso de conversión de corriente directa a corriente alterna, así como la conversión de cd a cd, empleados en los variadores de velocidad.
2. Estrategias de control para motores de CD en excitación separada.
El alumno conocerá y seleccionará los diferentes esquemas de control electrónico para motores de corriente directa (CD) de acuerdo a sus características. Además, al término de esta unidad el alumno comprenderá los principios de operación de las diferentes estrategias de control para motores de CD.
3. Estrategias de control para motores de inducción trifásicos.
El alumno conocerá y seleccionará los diferentes esquemas de control electrónico para motores de inducción de acuerdo a sus características. Además, al término de esta unidad el alumno comprenderá los principios de operación de los controles electrónicos de motores de corriente alterna.
4. Estrategias de control para motores síncronos.
El alumno conocerá y seleccionará los diferentes esquemas de control para motores síncronos de acuerdo a sus características. Además, al término de esta unidad el alumno será capaz de comprender los principios de operación de las estrategias de control para motores síncronos.
Contribución al Perfil de Egreso
El egresado logrará dominar las técnicas para el control de máquinas eléctricas, aportando sus conocimientos y habilidades en el mantenimiento y ejecución de proyectos relacionados con dichas máquinas.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico. Comunicación en español e inglés.
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Ético-valoral.
Competencias Profesionales
Esta asignatura contribuye a formar las competencias profesionales de: -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 COMPONENTES BÁSICOS DE UN VARIADOR DE VELOCIDAD. 16 h
Tema 1.1 Convertidor de conmutación de cd a cd. 3h
Tema 1.2 Convertidor de cd a ca con modulación de ancho de pulso. 3h
Tema 1.3 Convertidor en voltaje y frecuencia constante. 2h
Tema 1.4 Convertidor en voltaje y frecuencia variable. 2h
Tema 1.5 Convertidor como generador universal. 3h
Tema 1.6 Consideraciones de diseño. 3h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Revisión de bibliografía electrónica sobre temas relativos al control electrónico de motores. Se recomienda el uso del laboratorio de cómputo para el desarrollo de ejercicios y simulación de los mismos.
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para discusión y análisis de conceptos previamente investigados.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejercicios de modelado y simulación en programas digitales en apoyo de un
aprendizaje significativo. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
UNIDAD 2 ESTRATEGIAS DE CONTROL PARA MOTORES DE CD EN EXCITACIÓN SEPARADA.
16 h
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Tema 2.1 Control por armadura. 3h
Tema 2.2 Control por campo. 3h
Tema 2.3 Zonas de operación del motor: par velocidad. 2h
Tema 2.4 Control de estado sólido. 2h
Tema 2.5 Consideraciones de operación del motor de CD en los cuatro cuadrantes. 2h
Tema 2.6 Control de un motor de CD por medio de un convertidor de conmutación cd-cd. 2h
Tema 2.7 Control para motores paso-paso. 2h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Revisión de bibliografía electrónica sobre temas relativos al control electrónico de motores. Se recomienda el uso del laboratorio de cómputo para el desarrollo de ejercicios y simulación de los mismos.
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para discusión y análisis de conceptos previamente investigados.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejercicios de modelado y simulación en programas digitales en apoyo de un
aprendizaje significativo. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
UNIDAD 3 ESTRATEGIAS DE CONTROL PARA MOTORES DE INDUCCIÓN TRIFÁSICOS. 16 h
Tema 3.1 Tipos de controles de corriente alterna. 3h
Tema 3.2 Características de control de un motor asíncrono. 3h
Tema 3.3 Control de par y velocidad de un motor de inducción. 4h
Tema 3.4 Control dinámico de los motores de inducción. 3h
Tema 3.5 Aplicaciones del control de par y velocidad de motores de inducción. 3h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Revisión de bibliografía electrónica sobre temas relativos al control electrónico de motores. Se recomienda el uso del laboratorio de cómputo para el desarrollo de ejercicios y simulación de los mismos.
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para discusión y análisis de conceptos previamente investigados.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejercicios de modelado y simulación en programas digitales en apoyo de un
aprendizaje significativo. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
UNIDAD 4 ESTRATEGIAS DE CONTROL PARA MOTORES SÍNCRONOS. 16 h
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Tema 4.1 Controles para motores síncronos. 4h
Tema 4.2 Controles para máquinas de CD sin escobillas. 4h
Tema 4.3 Control del voltaje y la frecuencia del ciclo convertidor. 4h
Tema 4.4 Control de velocidad variable por convertidor con enlace de cd. 4h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Revisión de bibliografía electrónica sobre temas relativos al control electrónico de motores. Se recomienda el uso del laboratorio de cómputo para el desarrollo de ejercicios y simulación de los mismos.
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para discusión y análisis de conceptos previamente investigados.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejercicios de modelado y simulación en programas digitales en apoyo de un
aprendizaje significativo. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales. Realización de un proyecto final cuyo objetivo será integrar un sistema de
control de motores a un proceso mecatrónico.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Solución de ejercicios y problemas como elemento central para reafirmar adquirir y manejar la información. Solución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento. Se aplicarán otros enfoques didácticos como: aprendizaje basado en problemas, aprendizaje colaborativo, aprendizaje basado en proyectos, y estudio de casos. Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y de los alumnos, y sesiones de solución de problemas, con apoyo de las TIC’s. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de solución a problemas reales planteados. Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender. Los alumnos aprenderán a utilizar programas para simular las diferentes técnicas de control de máquinas eléctricas. Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas por parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Todas las estrategias de enseñanza y aprendizaje estarán enfocadas a lograr que el alumno desarrolle las competencias marcadas en su perfil de egreso.
Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y
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problemas del tema. Y dos horas por semana para la realización de prácticas en el laboratorio de Automatización. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño. 4 semanas
(Programado)
Unidad 1. El contenido de las 16 sesiones de
1 hora
Ponderación 20% -15% reportes de prácticas -5% examen escrito
Segundo examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado)
Unidad 2. El contenido de las 16 sesiones de
1 hora
Ponderación 20% -15% reportes de prácticas -5% examen escrito
Tercer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado)
Unidad 3. El contenido de las 16 sesiones de
1 hora
Ponderación 20% -15% reportes de prácticas -5% examen escrito
Cuarto examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado)
Unidad 4. El contenido de las 16 sesiones de
1 hora
Ponderación 20% -15% reportes de prácticas -5% examen escrito
Proyecto integrador o de materia.
Al final del periodo de clases
Todo el contenido del
curso
Ponderación 20% -15% presentación del proyecto -5% reporte de proyecto
Asistencia a clase. Durante todo el curso
Todo el curso Requisito
Examen ordinario. Promedio de las evaluaciones parciales y proyecto integrador en el que se evalúa todo el contenido del programa
Al terminar el curso Todas las unidades
Ponderación 100%
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
61
y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen escrito departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso
Ponderación 100% Examen escrito
Examen a título de suficiencia. Examen escrito departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso
Ponderación 100% Examen escrito
Examen de regularización. Examen escrito departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso
Ponderación 100% Examen escrito
G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos 1. Electric motor drives: modeling, analysis and control. R. Krishnan. 1ª Edición. Editorial: Prentice Hall. 2001. ISBN-10: 0130910147. 2.Control de máquinas eléctricas. Irving L. Kosow. 1ª Edición. Editorial: Reverté. 2010. ISBN-10: 8429130462. Textos complementarios 3. Máquinas eléctricas y técnicas modernas de control. Ponce P., Sampé J. 1ª Edición. Editorial: Alfaomega. 2008. ISBN: 978-970-15-1312-5. 4. Motores eléctricos: Automatismos de control. José Roldán Viloria. 1ª Edición. Editorial: Paraninfo. 2005. ISBN-13: 9788428328982. 5. Control de motores eléctricos. Gilberto Enríquez Harper. 1ª Edición. Editorial: Limusa (Noriega Editores). 2009. ISBN: 9789681855659. 6. Motores trifásicos. Características, cálculos y aplicaciones. José Roldán Viloria. 1ª Edición. Editorial: Paraninfo. 2010. ISBN-13: 9788428332026. 7. El ABC del control electrónico de las máquinas eléctricas. Gilberto Enríquez Harper. 1ª Edición. Editorial: Limusa (Noriega Editores). 2005. ISBN: 968186154X.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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8. Arranque y protección de motores trifásicos. José Roldán Viloria. 1ª Edición. Editorial: Paraninfo. 2005. ISBN-13: 9788428329071. 9. Motores eléctricos. Accionamiento de máquinas. 30 tipos de motores. José Roldán Viloria. 1ª Edición. Editorial: Paraninfo. 2005. ISBN-13: 9788428329019. 10. Motor Control Electronics Handbook. Richard Valentine. 1ª Edición. Editorial: McGraw Hill. 1998. ISBN-10: 0070668108. Sitios de Internet 1. http://ocw.mit.edu/courses/electrical-engineering-and-computer-science/ 2. http://www.repositoriodigital.ipn.mx/handle/123456789/3423
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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A) Nombre del curso: PROGRAMACIÓN B) Datos básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo adicional estudiante
Créditos
II 3 0 3 6 C) Objetivo del curso
Programa analítico
Objetivos Generales
Al finalizar el curso el alumno debe adquirir los conocimientos y las habilidades para utilizar la computadora y los lenguajes de programación como instrumento para la solución de problemas científicos y tecnológicos, entre otros.
Objetivos Específicos
Introducción El estudiante describirá los componentes principales de una computadora, los conceptos de lenguajes, lenguajes de programación y procesos de traducción.
El lenguaje C Desarrollará la lógica en la solución de problemas y podrá resolver problemas relacionados con la evaluación de expresiones matemáticas.
Librerías y Funciones Solucionará, resolverá, probará y depurará problemas relacionados con sentencias de control. Aplicará las funciones en la solución de problemas específicos.
Arreglos Resolverá problemas, mediante la programación donde se aplique el concepto de Arreglos.
Entrada/Salida Conocerá y manejará las instrucciones que habilitan los puertos de una computadora.
Trabajando puertos Contribución al Perfil de Egreso
Desarrollará en el estudiante la capacidad de seleccionar y proponer los materiales
adecuados para los procesos de producción.
Competencias a Desarrollar
Competencias Genéricas
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Ético-valoral
Competencias Profesionales
Esta asignatura incide directamente en el desarrollo de la competencia para diseñar y/o seleccionar las operaciones necesarias, equipo y componentes mecánicos requeridos en los procesos de transformación de materia prima a productos terminados o servicios.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
Unidad 1 Introducción 4 h
Tema 1.1 Conceptos básicos Hardware
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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Subtemas 1.1.1. Bit 1.1.2. Byte, Mb, Gb, Tb, Pb
1.1.3. Ram, Rom
1.1.4. Tarjeta madre, disco duro Tema 1.2 Conceptos básicos Software
Subtemas 1.2.1. Algoritmos y lógica
1.2.2. Diagrama de flujo
1.2.3. Programa
1.2.4. Programación
1.2.5. Lenguaje de programación
1.2.6. Prueba de escritorio
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante estudio de teoría y análisis de problemas y casos. Se propiciará el trabajo colaborativo mediante el trabajo en equipos. En los temas en que se requiera se implementarán sesiones expositivas y sesiones de solución de problemas por el maestro. El profesor deberá usar y promover el aprendizaje asistiéndose de las TICs y deberá centrar su docencia en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
• Investigar los componentes principales de una computadora.
• Realizar prácticas en el Centro de Cómputo para conocer los componentes de una computadora.
• Realizar la investigación acerca de la definición lenguaje y la estructura del mismo.
• Investigar y experimentar con diferentes paradigmas de la programación a lo largo de la historia.
• Investigar la definición de traductor y los diferentes tipos de traductores.
• Utilizar el compilador que será utilizado para la programación en el curso.
Unidad 2 El Lenguaje C. 8 h
Tema 2.1 Comentarios
Tema 2.2 Palabras reservadas
Tema 2.3 Variables
Tema 2.4 Constantes
Tema 2.5 Operadores
Tema 2.6 Tipos de datos
Tema 2.7 Expresiones
Tema 2.8 El Compilador y la consola
Tema 2.9 Instrucciones condicionales Tema 2.10 Instrucciones cíclicas
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, la participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.
Actividades de aprendizaje
- Desarrollará la lógica para la solución de problemas algorítmicos a través de diagramas de flujo, pseudos-código y como mejor alternativa, mediante el lenguaje unificado de modelado (UML).
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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- Conocerá los tipos de datos definidos por un lenguaje de programación.
- Conocerá los conceptos de variables y constantes utilizadas en un lenguaje de programación y aplicará los conceptos en la solución de problemas simples
- Dominará la construcción de expresiones matemáticas para la solución de expresiones.
- Comprenderá la sintaxis para la asignación de expresiones a variables.
- Desarrollará sus primeros programas aplicados a soluciones simples de expresiones matemáticas.
Unidad 3 Librerías y Funciones 10 h
Tema 3.1 Introducción
Tema 3.2 Librerías
Tema 3.3 Funciones
Tema 3.4 Aplicaciones
Lecturas y otros
recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de
enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, la participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.
Actividades de
aprendizaje
• Aprender y aplicar las proposiciones de E/S del lenguaje estudiado
• Aplicar las diferentes proposiciones de decisión
o If-then, if then-else. o If's anidados. • Estructuras repetitivas básicas o Reconocer y aplicar las proposiciones de ciclos.
• Resolver problemas planteados por el maestro, donde se puedan aplicar los
conceptos vistos.
Unidad 4 Arreglos. 8 h
Tema 4.1 Introducción
Tema 4.2 Una dimensión Tema 4.3 Dos dimensiones
Tema 4.4 Aplicaciones
Lecturas y otros
recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de
enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, la participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.
Actividades de
aprendizaje
• Conocer la sintaxis de la declaración de funciones, subprogramas y procedimientos.
• Aplicara la sintaxis de los subprogramas para dar solución a un problema específico.
• Aplicara la sintaxis de los procedimientos para dar solución a un problema específico.
Unidad 5 Entrada/Salida 8 h
Tema 5.1 Introducción
Tema 5.2 Archivos de texto
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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Tema 5.3 Archivos secuenciales
Tema 5.4 Aplicaciones
Lecturas y otros
recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de
enseñanza
La participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.
Actividades de
aprendizaje
• Definir y declarar tipos de datos de Arreglo.
• Aplicar los conceptos de búsqueda lineales y búsqueda binarias.
• Diseñar un algoritmo de clasificación.
Unidad 6 Trabajando con Puertos 10 h
Tema 6.1 Introducción
Tema 6.2 Puerto serie
Tema 6.3 Puerto paralelo
Tema 6.4 Aplicaciones
Lecturas y otros
recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de
enseñanza
La participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.
Actividades de
aprendizaje
• Definir y declarar tipos de datos de Arreglo.
• Aplicar los conceptos de búsqueda lineales y búsqueda binarias.
• Diseñar un algoritmo de clasificación.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje: 1.- Identificación física de los componentes de una computadora. 2.- Codificación de problemas en un lenguaje de alto nivel en la computadora a partir de diagramas de flujo y seudo códigos. 3.- Entrada y salida de información en la computadora para la solución de problemas sencillos. 4.- Solución de problemas con estructuras repetitivas. 5.- Solución de problemas con estructuras selectivas. En estas actividades se aplicarán enfoques didácticos como: trabajo en equipo, colaborativo y aprendizaje basado en proyectos
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
5 semanas ( Programado )
El contenido de 15 sesiones de una
hora
25%
Segundo examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
5 semanas ( Programado )
El contenido de 15 sesiones de una
hora
25%
Tercer examen parcial departamental y 6 semanas El contenido de 18 25%
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
( Programado ) sesiones de una hora
Actividad 1 Durante todo el curso
Asistencia mínima a clase
Requisito
Proyecto de materia o integrador Durante todo el curso
El contenido parcial o total de la
materia
25%
Total 100%
Examen ordinario. Se evalúa como el promedio del total de evaluaciones parciales.
Al terminar el curso
El contenido del curso.
100%
Examen Extraordinario. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen a título. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen de regularización. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos 1. Deitel H.M y Deitel P.J. Cómo programar C++, Cuarta Edición, Person, Prentice Hall, 2003.
Textos complementarios 2. Chapman, Stephen J. Fortran 90/95 for Scientists and Engineers. McGraw – Hill. 3. Nyhoff, Larry & Leestma, Sanford. Introduction to Fortran 90 for Engineers and Scientists. Prentice – Hall. 4. Microsoft MS Dos, Guía de Referencia para el Usuario. 5. The Student Edition of MATLAB: The Language of Technical Computing The MATH WORKS Inc. User’s Guide Versión 5 o superior. 6. Joyanes Aguilar, Luis. Programación Basic: Para Microcomputadoras. Prentice – Hall 7. Joyanes Aguilar, Luis. Programación Basic Avanzado. Prentice – Hall 8. Nieves, Antonio, Domínguez, Federico. Métodos Numéricos Aplicados a la Ingeniería. CECSA 9. Sánchez, Sebastián. Uníx y Linux Guia Practica. Alfa Omega RAMA. 10. Como Funcionan las Computadoras. Guía visual. 11. Martín, Nacho B. Guía Visual de Introducción a la Informática. 1999.
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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12. Cevallos, Francisco Javier. EL Lenguaje de Programación Java. Alfa Omega RAMA. 13. Cevallos, Francisco Javier. Java: Curso de Programación. Alfa Omega RAMA. 14. Baltazar Birnios, Mariano Bienios. Manual de Visual Basic 6.0. 15. Du Portier, Gustavo. Bases de Datos en Ms Visual Basic 6.0. 16. Mariano Bienios. Manual de Visual Basic. MP Ediciones.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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A) Nombre del curso
Matemáticas avanzadas
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
IV 1 2 1 4
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Conocer y estudiar funciones matemáticas especiales que son utilizadas para el análisis del comportamiento de sistemas mecánicos y eléctricos. Utilizar las series de Fourier y la Transformada de Laplace en la solución de ecuaciones diferenciales parciales.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Transformada de Laplace
Repasar y aplicar la transformada de Laplace para la solución de ecuaciones diferenciales con condiciones iniciales.
2. Series e integrales de Fourier
Identificar a las series de Fourier como una herramienta matemática importante, en la rama de la ingeniería, para representar señales periódicas, así como utilizar a las integrales de Fourier para representar señales no periódicas.
3. Transformada de Fourier
Aprender el uso de la trasformada de Fourier como una técnica matemática para la solución de problemas y representación de una señal de acuerdo a su comportamiento en frecuencia.
4. Aplicaciones a las ecuaciones diferenciales parciales
Utilizar técnicas y herramientas matemáticas aprendidas en el curso para resolver problemas de ingeniería que involucren ecuaciones diferenciales parciales.
Contribución al Perfil de Egreso
Adquirir conocimientos base que le permitan al alumno obtener un alto nivel en el proceso de aprendizaje autónomo empleando herramientas matemáticas avanzadas que le permitan caracterizar el comportamiento de sistemas mecánicos y eléctricos.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento científico-tecnológico. Capacidad cognitiva.
Competencias Profesionales
Elaboración de soluciones a problemas de Mecatrónica. Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 TRANSFORMADA DE LAPLACE 16 h
Tema 1.1 Transformada de Laplace y transformada Inversa. 2 h
Tema 1.2 Transformada de derivadas e integrales. 2 h
Tema 1.3 Teoremas de traslación. 1 h
Tema 1.4 Función escalón unitario, impulso unitario y delta de Dirac. 2 h
Tema 1.5 Derivación e integración de transformadas. 2 h
Tema 1.6 Teorema de la convolución. 2 h
Tema 1.7 Ecuaciones integrales. 2 h
Tema 1.8 Transformada de Laplace de funciones periódicas. 1 h
Tema 1.9 Aplicaciones de la transformada de Laplace al modelado de sistemas mecánicos, eléctricos, etc.
2 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Formar equipos (heterogéneos) para la discusión y el análisis de conceptos previamente investigados.
• Programar sesiones de resolución analítica de ecuaciones diferenciales de primer orden.
• Utilizar software para graficar y analizar funciones especiales y solución de ecuaciones diferenciales parciales.
• Resolver banco de ejercicios propuestos.
UNIDAD 2 SERIES E INTEGRALES DE FOURIER 7 h
Tema 2.1 Series de Fourier. 1 h
Tema 2.2 Convergencia de series de Fourier. 1 h
Tema 2.3 Series de Fourier de senos y cosenos. 1 h
Tema 2.4 Funciones Periódicas y la amplitud del espectro. 1 h
Tema 2.5 La integral de Fourier. 1h
Tema 2.6 Series e integrales de Fourier complejas. 1.5 h
Tema 2.7 Frecuencia del espectro. 0.5 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en Internet.
Actividades de aprendizaje
• Formar equipos (heterogéneos) para la discusión y el análisis de conceptos previamente investigados.
• Programar sesiones de resolución analítica de ecuaciones diferenciales de primer orden.
• Utilizar software para graficar y analizar funciones especiales y solución de ecuaciones diferenciales parciales.
• Resolver banco de ejercicios propuestos.
UNIDAD 3 TRANSFORMADA DE FOURIER 8 h
Tema 3.1 La transformada de Fourier. 2 h
Tema 3.2 Propiedades de la transformada de Fourier. 0.5 h
Tema 3.3 La transformada de Fourier discreta. 1 h
Tema 3.4 La transformada rápida de Fourier. 1 h
Tema 3.5 Eficiencia computacional de la transformada rápida de Fourier. 1 h
Tema 3.6 Transformada de Fourier de senos y cosenos. 1 h
Tema 3.7 Transformada de Fourier finita de senos y cosenos. 1.5 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Formar equipos (heterogéneos) para la discusión y el análisis de conceptos previamente investigados.
• Programar sesiones de resolución analítica de ecuaciones diferenciales de primer orden.
• Utilizar software para graficar y analizar funciones especiales y solución de ecuaciones diferenciales parciales.
• Resolver banco de ejercicios propuestos.
UNIDAD 4 APLICACIONES A LAS ECUACIONES DIFERENCIALES PARCIALES 17 h
Tema 4.1 Solución con series de Fourier de la ecuación de calor. 3 h
Tema 4.2 Solución con series de Fourier de la ecuación de onda. 3 h
Tema 4.3 Transformaciones de problemas con valor de frontera. 3 h
Tema 4.4 Las ecuaciones de calor y de onda en dominios no acotados. 2 h
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Tema 4.5 Solución con transformada de Laplace de problemas con valor de frontera. 3 h
Tema 4.6 Solución con transformada de Fourier de problemas con valor de frontera. 3 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Formar equipos (heterogéneos) para la discusión y el análisis de conceptos previamente investigados.
• Programar sesiones de resolución analítica de ecuaciones diferenciales de primer orden.
• Utilizar software para graficar y analizar funciones especiales y solución de ecuaciones diferenciales parciales.
• Resolver banco de ejercicios propuestos.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se impartirán, por parte del maestro y los alumnos, sesiones de solución de problemas con ayuda de las TIC’s con la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados. Se expondrá, por parte del maestro y con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una explicación amplia para su comprensión, además se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender.
Prácticas El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas (Programado)
Unidad 1 20% examen
5% otros
Segundo examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas (Programado)
Unidad 2 y 3 20% examen
5% otros
Tercer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas (Programado)
Unidad 4 20% examen
5% otros
Asistencia a clase Durante todo el curso
Todo el curso Requisito
Examen ordinario. Examen o proyecto integrador en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso.
Al terminar el curso Todas las unidades
25%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos
KREYSZIG, Matemáticas avanzadas para Ingeniería, Volumen I y II. Limusa Wiley. Tercera Edición.
NEIL, Advanced Engineering Mathematic, Brooks/Cole, ITP. Segunda Edición
Textos complementarios
GONZÁLES-VELASCO, Fourier Análisis and boundary value problems, Morgan Publishers. MURRAY R. SPIEGEL, Schaum’s Outline of Fourier Análisis. McGraw-Hill. KORNER, Fourier Analysis, Cambridge University Press.
Paquetes de software
MAPLE MATLAB MATHCAD MATHEMATICA
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A) Nombre del curso
Electrónica de potencia II
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
Optativa 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Conocer e identificar 3 tipos de convertidores de potencia, CA-CD controlados, CD-CD (fuentes conmutadas configuración elevadora, reductora y elevadora-reductora), y CA-CA (ciclo- convertidores). Obtener la capacidad para diseñar cualquiera de estas topologías de potencia, y fuentes de alimentación de potencia.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Convertidores de potencia CA-CD controlados
Comprender el funcionamiento y las características de los rectificadores controlados. Estudiar las distintas topologías de los rectificadores controlados, y los parámetros de desempeño. Aprender técnicas que le permitirán analizar y diseñar circuitos rectificadores controlados. Conocer herramientas computacionales para simular numéricamente este tipo de convertidores de potencia.
2. Fuentes conmutadas
Estudiar las diferentes configuraciones de las fuentes conmutadas. Comprender el principio de funcionamiento de los reguladores reductores, elevadores y reductores-elevadores así como los parámetros de desempeño de éstos. Estudiar las técnicas para el análisis y diseño de este tipo de convertidores. Conocer herramientas computacionales para simular numéricamente este tipo de convertidores de potencia.
3. Fuentes de alimentación
Comprender la operación y el análisis de las fuentes de alimentación. Aprender los tipos y las topologías de circuito de las fuentes de alimentación. Aprender las técnicas para diseñar transformadores e inductores.
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4. Controladores de voltaje de CA
Comprender la operación y las características de los controladores de voltaje de CA. Conocer los tipos de controladores de voltaje de CA. Comprender la operación de los convertidores matriciales. Aprender las técnicas para el análisis y el diseño de los controladores de CA.
Contribución al Perfil de Egreso
Desarrollar las capacidades para la observación, análisis, planificación, diseño y optimización de sistemas de potencia, además se proporcionan las herramientas para el análisis, definición y solución de problemas que permitan tomar mejores decisiones sobre la eficacia de los convertidores electrónicos de potencia.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Cognitiva y emprendedora
Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 CONVERTIDORES DE POTENCIA CA-CD CONTROLADOS 16h
Tema 1.1 Convertidores monofásicos completos 3h
Tema 1.2 Convertidores monofásicos duales 3h
Tema 1.3 convertidores trifásicos de media onda 3h
Tema 1.4 convertidores trifásicos completos 3h
Tema 1.4 Mejoras al factor de potencia 4h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
computacionales. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía.
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UNIDAD 2 FUENTES CONMUTADAS 16h
Tema 2.1 Análisis y diseño de reguladores reductores 5h
Tema 2.2 Análisis y diseño de reguladores elevadores 5h
Tema 2.3 Análisis y diseño de reguladores reductores-elevadores 4h
Tema 2.4 Comparación de los reguladores 2h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de equipo de medición de laboratorio para medir los parámetros de desempeño de las fuentes. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos y prácticos vistos en clase.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 3 FUENTES DE ALIMENTACIÓN 16h
Tema 3.1 Convertidor Fly-back 2h
Tema 3.2 Convertidor directo 2h
Tema 3.3 Convertidor Push-Pull 2h
Tema 3.4 Convertidor en medio puente 2h
Tema 3.5 Convertidor en puente completo 2h
Tema 3.6 Fuentes de alimentación de CA 6h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
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UNIDAD 4 CONTROLADORES DE VOLTAJE DE CA 16h
Tema 4.1 Principio del control de encendido-apagado 2h
Tema 4.2 Principio del control por ángulo de fase 2h
Tema 4.3 Controladores monofásicos bidireccionales 2h
Tema 4.4 Controladores trifásicos de onda completa 2h
Tema 4.5 Controladores trifásicos bidireccionales conectados en delta 2h
Tema 4.6 Cicloconvertidores monofásicos 2h
Tema 4.7 Cicloconvertidores trifásicos 2h
Tema 4.8 Convertidores matriciales 2h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la planeación de procesos. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.
Realizar simulaciones de la planeación de procesos por medio de software especializado.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Mediante el diseño, creación y uso de ejemplos y simulaciones el alumno será capaz utilizar software para
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visualizar y realizar cálculos para el diseño de convertidores electrónicos. El alumno realizará ejercicios que involucren casos de análisis y diseño de convertidores, mediante los cuales se podrá observar la importancia de los conocimientos teóricos. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio, simulaciones por computadora, observación de casos y proyección de videos. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 1 25%
Segundo examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 2 25%
Tercer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 3 25%
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Cuarto examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 4 25%
Asistencia a clase Durante todo el
curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario Cada evaluación parcial representa el 25% del examen ordinario, así la suma de los cuatro exámenes parciales cubre el 100% del examen ordinario, con lo cual se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso
Todas las unidades
100%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen departamental escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos 1. Muhammad H. Rashid. Electrónica de Potencia: Circuitos, Dispositivos y Aplicaciones. 3ª Edición. Editorial: Prentice Hall. 2004. ISBN: 970-26-0532-6
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Textos complementarios
2. Modern Power Electronics and AC Drives. Bimal K. Bose. Edition: illustrated. Editorial: Prentice Hall PTR, 2001. ISBN: 0130167436, 9780130167439 3. Power Electronics Handbook. Muhammad H. Rashid. Edition: illustrated. Editorial: Academic Press, 2001. ISBN: 0125816502,9780125816502
Bibliografía virtual
1. CREATIVA, Biblioteca Virtual Universitaria, disponible en: creativa.uaslp.mx
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A) Nombre del curso
Higiene y seguridad industrial
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
VIII 0 3 0 3
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Analizar e identificar en un proceso industrial, los elementos que representen riesgos al trabajador, para desarrollar programas de seguridad e higiene industrial.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Conceptos y generalidades de Higiene y Seguridad Industrial
Comprender la importancia que tiene la higiene y seguridad en las actividades humanas, analizando su desarrollo a través del tiempo y la aplicación del programa de las 5 “S”.
2. Seguridad industrial
Analizar la Ley Federal de Trabajo y conocer sobre los deberes y obligaciones del trabajador y del patrón en el marco jurídico de la seguridad e higiene. Además, identificará los elementos y factores de los accidentes.
3. Seguridad de las operaciones y equipo de protección personal
Identificar y evaluar los diferentes tipos de riesgos con equipos y sustancias. Así también, analizará las operaciones y decidirá qué equipo de protección personal recomendar.
4. Higiene Industrial
Identificar los agentes contaminantes del medio ambiente que se generan en las empresas y que afectan la salud de los trabajadores, así como las diferentes enfermedades y riesgos de trabajo.
5. Programa de higiene y seguridad
Aplicar los conceptos de la higiene y la seguridad industrial en la elaboración de un programa de higiene y seguridad.
6. Programa de higiene y seguridad en la industria
Adquirir las bases para elaborar un programa de seguridad e higiene industrial en una empresa.
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Contribución al Perfil de Egreso
Proporcionar los conocimientos para elaborar y participar en programas de higiene y seguridad industrial.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Cognitiva y emprendedora
Competencias Profesionales
Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 CONCEPTOS Y GENERALIDADES DE HIGIENE Y SEGURIDAD INDUSTRIAL 8h
Tema 1.1 Conceptos de higiene y seguridad industrial 2h
Tema 1.2 Desarrollo histórico de seguridad industrial 2h
Tema 1.3 Generalidades sobre la seguridad de la empresa 2h
Tema 1.4 Programas de las cinco “s” 2h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto.
Actividades de aprendizaje
Describir el desarrollo histórico de la seguridad industrial. Explicar los conceptos de higiene y seguridad industrial. Conocer las generalidades de la seguridad en la empresa. Aplicar a un caso práctico el programa de las 5 “S”.
UNIDAD 2 SEGURIDAD INDUSTRIAL 8h
Tema 2.1 Legislación sobre seguridad e higiene 1h
Tema 2.2 Definición de riesgo de trabajo 2h
Tema 2.3 Accidentes de trabajo 1h
Tema 2.4 Factores humanos y técnicos 1h
Tema 2.5 Elementos del accidente 2h
Tema 2.6 Investigación de los accidentes 1h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto.
Actividades de Investigar las Leyes y Legislación existentes en México y su correlación con
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aprendizaje leyes internacionales sobre la higiene y seguridad en el trabajo. Evaluar los riesgos de trabajo con base a la legislación vigente sobre seguridad e
higiene. Identificar los accidentes de trabajo con base a la legislación vigente sobre
seguridad e higiene. Identificar los factores humanos y técnicos de los accidentes y riesgos de trabajo. Realizar una investigación de accidentes en el trabajo y elaborar los reportes
correspondientes. Realizar en la práctica la formación de una comisión de seguridad e higiene.
UNIDAD 3 SEGURIDAD DE LAS OPERACIONES Y EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL 8h
Tema 3.1 Riesgos mecánicos 1h
Tema 3.2 Riesgos eléctricos 2h
Tema 3.3 Riesgos químicos 1h
Tema 3.4 Protección de los ojos y cara 1h
Tema 3.5 Protección de los dedos, las manos y los brazos 2h
Tema 3.6 Riesgos radiológicos 1h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto.
Actividades de aprendizaje
Definir los riesgos mecánicos, eléctricos, químicos y radiológicos que se presentan en el área laboral.
Aplicar en un caso práctico la legislación vigente en lo relativo a los equipos de protección personal para ojos, cara, dedos, manos y brazos.
Analizar diferentes operaciones en procesos productivos y seleccionar de acuerdo con los riesgos que presenten, el equipo de protección personal que se deba utilizar.
UNIDAD 4 HIGIENE INDUSTRIAL 8h
Tema 4.1 Toxicología industrial 1h
Tema 4.2 Riesgos industriales para la salud 2h
Tema 4.3 Control del ambiente laboral 2h
Tema 4.4 Ruido industrial 1h
Tema 4.5 Vibración 1h
Tema 4.6 Medicina ocupacional y enfermedades de trabajo 1h
Lecturas y otros Leer la bibliografía recomendada, resolver los ejercicios señalados por el
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recursos Profesor y entregar las tareas.
Actividades de aprendizaje
Describir los efectos tóxicos de las sustancias de uso industrial. Explicar las formas de envenenamiento agudo y crónico Explicar los riesgos industriales para la salud. Describir los agentes físicos ambientales. Explicar la evaluación y control de ruido y vibración. Investigar en qué consiste la medicina ocupacional y su relación con las
enfermedades de trabajo.
UNIDAD 5 PROGRAMA DE HIGIENE Y SEGURIDAD 8h
Tema 5.1 Planificación de la seguridad 1h
Tema 5.2 Definición de los objetivos 1h
Tema 5.3 Establecimiento de políticas 2h
Tema 5.4 Establecimiento del programa 2h
Tema 5.5 Evaluación del programa 2h
Lecturas y otros recursos
Leer la bibliografía recomendada, resolver los ejercicios señalados por el Profesor y entregar las tareas.
Actividades de aprendizaje
Describir en qué consiste la planificación de la higiene y seguridad laboral. Indicar el contenido de un programa de higiene y seguridad. Explicar en qué consiste la definición de los objetivos y el establecimiento de
políticas en un programa de higiene y seguridad. Realizar en la práctica un programa de higiene y seguridad. Conocer la metodología para realizar la evaluación de un programa de higiene y
seguridad.
UNIDAD 6 PROGRAMA DE HIGIENE Y SEGURIDAD EN LA INDUSTRIA 8h
Tema 6.1 Planificación de la seguridad y la higiene dentro y fuera de la empresa 2h
Tema 6.2 Definición de los objetivos 1h
Tema 6.3 Establecimiento de políticas 1h
Tema 6.4 Establecimiento del programa 2h
Tema 6.5 Evaluación del programa 2h
Lecturas y otros recursos
Leer la bibliografía recomendada, resolver los ejercicios señalados por el Profesor y entregar las tareas.
Actividades de Realizar una investigación de campo en una empresa sobre el historial de su
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aprendizaje operación en materia de higiene y seguridad industrial. Elaborar un programa de seguridad e higiene industrial en una empresa.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. La materia se impartirá de manera interactiva en la sala de cómputo con ayuda de equipo multimedia.
Prácticas El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial: Examen escrito: valor 60% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 20% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 20% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 1 y 2 33%
Segundo examen parcial: Examen escrito: valor 60% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 20% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 20% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 3 y 4 33%
Tercer examen parcial: Examen escrito: valor 60% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o
16 sesiones Unidad 5 y 6 34%
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presentación oral: valor 20% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 20% del examen parcial.
Asistencia a clase Durante todo el
curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario Cada evaluación parcial representa el 33% del examen ordinario, así la suma de los tres exámenes parciales cubre el 100% del examen ordinario, con lo cual se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso
Todas las unidades
100%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen departamental escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos
4. Asfahl, Ray C. Seguridad Industrial y Salud. México: Prentice Hall, 4ta. edición, 2000.
5. Denton, Keth. Seguridad Industrial: Administración y Métodos. 1988, McGraw – Hill. ISBN: 968-451-691-6
6. Ramírez Cavassa, César. Seguridad Industrial. 2006, EDITORIAL LIMUSA S.A. DE C.V. ISBN: 9789681838560
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Textos complementarios
6. Ley Federal de Trabajo. Última reforma publicada DOF 17 de enero de 2006. 7. http://www.empleo.gob.mx/wb/BANEM/BANE_ley_federal_del_trabajo# 8. Reglamento General de Seguridad e Higiene en el Trabajo. 9. http://www.salud.gob.mx/unidades/cdi/nom/compi/r210197.html 10. Guía para las Comisiones de Seguridad e Higiene en los centros de trabajo, STPS, IMSS. Guía
Informativa de la Norma Oficial Mexicana NOM-019-STPS-2004, Constitución, Organización y Funcionamiento de las Comisiones de Seguridad e Higiene en los Centros de Trabajo.
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A) Nombre del Curso
Mecánica vectorial cinemática
B) Datos básicos del curso
Semestre Horas de teoría por semana
Horas de práctica por
semana
Horas trabajo adicional
estudiante
Créditos
III 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos generales
Al finalizar el curso el estudiante desarrollará: Desarrollar la capacidad de analizar y resolver problemas relacionados con el movimiento de partículas y de cuerpos rígidos de una forma lógica y simple donde no intervengan las causas que producen dichos movimientos.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico 1. INTRODUCCIÓN
Repasar los conceptos vectoriales, sistemas de unidades y ecuaciones de movimiento.
2. ALGEBRA Y CÁLCULO VECTORIAL
Comprender los conceptos básicos del algebra y cálculo vectorial para aplicarlos en mecánica vectorial.
3. MOVIMIENTO RECTILÍNEO DE PARTÍCULAS
Comprender la teoría del movimiento rectilíneo de las partículas, analizando y resolviendo ejercicios relacionados al tema.
4. MOVIMIENTO CURVILÍNEO DE PARTÍCULAS
Comprender la teoría del movimiento curvilíneo de las partículas, analizando y resolviendo ejercicios relacionados al tema.
5. MOVIMIENTOS RELATIVOS
Obtener las características cinemáticas absolutas de un punto, en función de sus características relativas a un sistema de referencia móvil y de las propias de éste, especialmente para movimientos con trayectoria plana y para movimientos rectilíneos.
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6. CINEMÁTICA DE CUERPOS RÍGIDOS.
Analizar y resolver problemas de movimiento plano de cuerpos rígidos, y de algunos mecanismos, donde no intervengan las causas que producen el movimiento.
7. CENTROS DE MASA Y MOMENTOS DE INERCIA DE CUERPOS RÍGIDOS.
Determinar los centros de masa de cuerpos rígidos compuestos, de configuración sencilla. Obtener momentos de inercia de la masa de dichos cuerpos.
Contribución al Perfil de Egreso
Los principios adquiridos en esta asignatura serán aplicados en las asignaturas subsecuentes tales como mecánica vectorial dinámica, sin embargo, además esta asignatura es básica para entender la cinemática de partículas y de cuerpos rígidos como una herramienta fundamental en el área de diseño y análisis de mecanismos.
Competencias a Desarrollar
Competencias Genéricas
Razonamiento científico-tecnológico. Cognitiva y emprendedora Comunicación en español e inglés.
Competencias Profesionales
Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica. Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN
2 hRs
Temas 1.1 Conceptos. 1.2 Unidades y análisis dimensional.
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el profesor.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y solución de problemas, se realizarán prácticas de laboratorio para que el alumno se familiarice con los fenómenos físicos relacionados con el área de estudio. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a la del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Se harán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
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UNIDAD 2 ALGEBRA Y CÁLCULO VECTORIAL
4 hrs
Temas 2.1 Introducción. 2.2 Componentes de un vector. 2.3 Derivadas vectoriales. 2.4 Vector tangente unitario. 2.5 Curvatura. 2.6 Curvas planas.
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el profesor.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y solución de problemas, se realizarán prácticas de laboratorio para que el alumno se familiarice con los fenómenos físicos relacionados con el área de estudio. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a la del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Se harán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
UNIDAD 3 MOVIMIENTO RECTILÍNEO DE PARTÍCULAS
8 hrs
Temas 3.1 Posición, velocidad y aceleración. 3.2 Determinación del movimiento de una partícula. 3.3 Movimiento rectilíneo uniforme. 3.4 Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. 3.5 Movimiento de varias partículas. 3.6 Solución grafica de problemas de movimiento rectilíneo uniforme.
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el profesor.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y solución de problemas, se realizarán prácticas de laboratorio para que el alumno se familiarice con los fenómenos físicos relacionados con el área de estudio. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a la del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Se harán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
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UNIDAD 4 MOVIMIENTO CURVILÍNEO DE PARTÍCULAS
10 hrs
Temas 4.1 Vector de posición, velocidad y aceleración. 4.2 Derivadas de funciones vectoriales. 4.3 Componentes rectangulares de la velocidad y la aceleración. 4.4 Componentes tangencial y normal. 4.5 Componentes radial y transversal.
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el profesor.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y solución de problemas, se realizarán prácticas de laboratorio para que el alumno se familiarice con los fenómenos físicos relacionados con el área de estudio. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a la del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Se harán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
UNIDAD 5 MOVIMIENTOS RELATIVOS
8 hrs
Temas 5.1 Caso general de movimiento relativo, posición absoluta y relativa. 5.2 Velocidades y aceleraciones absolutas y relativas. 5.3 Aceleración de Coriolis. 5.4 Movimientos relativos con origen fijo para el sistema móvil y trayectoria plana. 5.5 Movimientos relativos donde la partícula en estudio conserva siempre su
posición. 5.6 Aplicaciones.
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el profesor.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y solución de problemas, se realizarán prácticas de laboratorio para que el alumno se familiarice con los fenómenos físicos relacionados con el área de estudio. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a la del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Se harán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y An a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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UNIDAD 6 CINEMÁTICA DE CUERPOS RÍGIDOS.
18 hrs
Temas 6.1 Traslación. 6.2 Rotación alrededor de un eje fijo. 6.3 Ecuaciones que definen la rotación de un cuerpo rígido alrededor de un eje fijo. 6.4 Movimiento plano general. 6.5 Velocidad absoluta y velocidad relativa en el movimiento plano. 6.6 Razón de cambio de un vector con respecto a un sistema de referencia en
rotación. 6.7 Movimiento plano de una partícula relativa a un sistema de referencia en rotación.
Aceleración de Coriolis. Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el profesor.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y solución de problemas, se realizarán prácticas de laboratorio para que el alumno se familiarice con los fenómenos físicos relacionados con el área de estudio. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a la del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Se harán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
UNIDAD 7 FUERZAS DISTRIBUIDAS: MOMENTOS DE INERCIA. 18 hrs
Temas 7.1 Momento de inercia en un área. 7.2 Determinación del momento de inercia en un área por integración. 7.3 Momento polar de inercia de un área. 7.4 Radio de giro de un área. 7.5 Teorema de los ejes paralelos para el momento de inercia de areas. 7.6 Momentos de inercia de áreas compuestas. 7.7 Momento de inercia de una masa. 7.8 Teorema de los ejes paralelos para el momento de inercia de masas. 7.9 Momentos de inercia de placas delgadas. 7.10Determinación del momento de inercia de un cuerpo tridimensional por integración. 7.11Momentos de inercia de cuerpos compuestos.
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el profesor.
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Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y solución de problemas, se realizarán prácticas de laboratorio para que el alumno se familiarice con los fenómenos físicos relacionados con el área de estudio. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a la del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Se harán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
La solución de ejercicios, problemas y la realización de diversas prácticas en el laboratorio se utilizarán como elementos centrales para reafirmar, adquirir y manejar la información, así como para la aplicación y transferencia del conocimiento. La enseñanza basada en el uso de nuevas tecnologías de información tiene como objetivo incorporar al alumno al uso de herramientas actuales que le permitan una mejor inserción en el ámbito profesional. Por otro lado, se pretende que el profesor aplique, siempre que sea prudente, otros enfoques didácticos como el trabajo en equipo, el aprendizaje basado en problemas y el aprendizaje basado en proyectos, todo esto con el fin de fomentar el aprendizaje significativo.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación Primer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
El contenido de 16 sesiones de una hora
20%
Segundo examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
El contenido de 16 sesiones de una hora
20%
Tercer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
El contenido de 16 sesiones de una hora
20%
Cuarto examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
El contenido de 16 sesiones de una hora
20%
Proyecto final Durante todo el curso
Todo el curso 20%
Otra actividad 2 TOTAL 100%
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Examen ordinario. Se evalúa como el promedio del total de evaluaciones parciales y proyecto final.
Al terminar el curso
El contenido del curso.
100%
Examen Extraordinario. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen a título. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen de regularización. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos 1. Ferdinand Beer. Mecánica Vectorial para Ingenieros: dinámica.
Mc. Graw Hill, 9a Edición México 2010.
2. Eric Nelson. Mecánica vectorial: estática y dinámica. Addison Wesley. 5ª edición. 2004.
Textos complementarios 3. Erick Paredes. Fisica 1: vectores, cinemática y dinámica. Esfinge. 2010.
Programas de simulación electrónica.
1.- PSIM. 2.- MATLAB. 3.- PSPICE. 4. MULTISIM.
Programas de simulación matemática.
1.- MAPLE 2.- MATLAB 3.- MATHEMATICA 4.- MATHCAD
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A) Nombre del Curso
Electricidad y magnetismo
B) Datos básicos del curso
Semestre Horas de teoría por semana
Horas de práctica por
semana
Horas trabajo adicional
estudiante
Créditos
III 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos generales
Al finalizar el curso el estudiante será capaz de: Aplicar conceptos y modelos físico-matemáticos básicos de la electricidad y el magnetismo, previa comprensión y análisis de fenómenos físicos relacionados con la ingeniería.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico 1. ELECTROSTÁTICA Aplicar las leyes de Coulomb y de Gauss en la solución de
problemas que involucren distribuciones de cargas eléctricas en reposo relativo.
2. CAPACITANCIA Y DIELÉCTRICOS
Analizar el comportamiento de los capacitares con o sin dieléctrico en configuraciones serie- paralelo, aplicando los conceptos anteriores en la solución de problemas.
3. CORRIENTE ELECTRICA Y CIRCUITOS
Analizar el comportamiento de circuitos eléctricos, utilizando los conceptos de potencia y resistencia eléctrica, experimentando y controlando variables en circuitos eléctricos.
4. MAGNETISMO Aplicar los conocimientos sobre magnetismo en la solución de problemas teórico-prácticos.
5. INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA
Aplicar la ley de Faraday para explicar el principio del transformador, formulando las Ecuaciones de Maxwell.
Contribución al Perfil de Egreso
Este curso incide de manera directa con la parte eléctrica de la formación académica del ingeniero mecatrónico. En este curso se adquieren conocimientos básicos para el desarrollo de nuevo conocimiento que se obtendrá en cursos más avanzados del área eléctrica como lo son los cursos de Circuitos Eléctricos y Circuitos Eléctricos II y el curso de Máquinas Eléctricas.
Competencias a Desarrollar
Competencias Genéricas Científico-Tecnológico Cognitiva Comunicación e información Ético-valoral
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Competencias Profesionales
Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica. Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
Unidad 1 ELECTROSTÁTICA. 14 hrs Temas 1.1 Introducción.
1.2 Carga Eléctrica. 1.3 Ley de Coulomb. 1.4 Campo Eléctrico. 1.5 Ley de Gauss para el campo eléctrico. 1.6 Potencial eléctrico.
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, la participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
Unidad 2 CAPACITANCIA Y DIELÉCTRICOS 8 hrs Temas 2.1 Definición de capacitancia.
2.2 Dieléctricos. 2.3 Almacenamiento de energía en capacitores. 2.4 Capacitores en serie y paralelo.
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, la participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y An a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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Unidad 3 CORRIENTE ELECTRICA Y CIRCUITOS 12 hrs Temas 3.1 Corriente.
3.2 Resistividad y resistencia. 3.3 Ley de Ohm. 3.4 Energía y potencia Eléctrica. 3.5 Fuerza electromotriz. 3.6 Resistores en serie y paralelo. 3.7 Leyes de Kirchhoff. 3.8 Circuito resistencia-capacitancia.
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, la participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
Unidad 4 MAGNETISMO 14 hrs Temas 4.1 Magnetismo y campo magnético.
4.2 Ley Biot-Savart. 4.3 Movimiento de partículas en campo magnético. 4.4 Fuerza magnética. 4.5 Fuerza y momento de torsión sobre una bobina. 4.6 Líneas de campo magnético y flujo magnético. 4.7 Ley de Gauss para campo magnético. 4.8 Ley de Ampere.
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, la participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
Unidad 5 INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA 16 hrs Temas 5.1 Ley de Faraday.
5.2 Ley de Lenz. 5.3 Inductancia. 5.4 Principios del transformador. 5.5 Ecuaciones de Maxwell.
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Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, la participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Solución de ejemplos por el profesor y resolución de problemas por el alumno como elemento central para reafirmar, adquirir y manejar los conceptos de estática. Se aplicarán otros enfoques didácticos como: trabajo en equipo y aprendizaje basado en proyectos.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación Primer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
3 semanas y un día
( Programado )
El contenido de 14 sesiones de una hora
20%
Segundo examen parcial departamental y 5 semanas El contenido de 20%
evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
( Programado ) 20 sesiones de una hora
Tercer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
3 semanas y un día
( Programado )
El contenido de 14 sesiones de una hora
20%
Cuarto examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
El contenido de 16 sesiones de una hora
20%
Otra actividad 1 Durante todo el curso
Asistencia a clase
20%
Proyecto integrador Durante todo el curso
Contenido de todo el curso
20%
TOTAL 100% Examen ordinario. Se evalúa como el promedio del total de evaluaciones parciales.
Al terminar el curso
El contenido del curso.
100%
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Examen Extraordinario. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen a título. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen de regularización. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos 1. Raymond Serway. Física: electricidad y magnetismo. Cengage. 7ª edición. 2009. 2. Juan Hernández Alvaro. Fundamentos de física: electricidad y magnetismo. Universidad de Jaén. 2008.
Textos complementarios 3. Víctor Serrano. Electricidad y magnetismo: estrategias para la resolución de problemas y aplicaciones.
Pearson Educación. 2001.
Programas de simulación electrónica. 1.- PSIM. 2.- MATLAB. 3.- PSPICE. 4. MULTISIM.
Programas de simulación matemática.
1.- MAPLE 2.- MATLAB 3.- MATHEMATICA 4.- MATHCAD
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A) Nombre del Curso
Programación orientada a objetos
B) Datos básicos del curso
Semestre Horas de teoría por semana
Horas de práctica por
semana
Horas trabajo adicional
estudiante
Créditos
III 0 3 0 3
C) Objetivos del curso
Objetivos generales
Al finalizar el curso el estudiante será capaz de:
Aplicar los conocimientos y las habilidades relacionadas a la programación orientada a objetos para la solución de problemas de carácter científico-tecnológicos.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1
El lenguaje Java
Conocer los componentes principales de la programación orientada a objetos.
2
Introducción a la Orientación a Objetos
Manejar la filosofía de programación java como un lenguaje orientado a objetos.
3
Creando clases, estado y comportamiento de los Objetos
Crear clases utilizando conceptos de identificación de atributos y métodos.
4
Características de la OO
Conocer características de abstracción, encapsulamiento, herencia, polimorfismo y el uso de las excepciones.
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5
Interfaces gráficas de usuario
Diseñar interfaces gráficas para resolver problemas específicos.
6
Trabajando puertos
Utilizar con habilidad la comunicación de los puertos de entrada y salida de la PC.
Contribución al Perfil de Egreso
Esta materia dota al estudiante egresado de las herramientas de actualidad en el área de la programación orientada a objetos, la cual es de gran potencia y versatilidad en la elaboración de interfaces gráficas con fines de automatización y control de procesos.
Competencias a Desarrollar
Competencias Genéricas
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Ético-valoral
Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 EL LENGUAJE JAVA
2 hrs
Temas Subtemas
1.1.- Elementos básicos
1.1.1.- Comentarios
1.1.2.- Palabras reservadas
1.1.3.- Variables
1.1.4.- Constantes
1.1.5.- Operadores
1.1.6.- Tipos de datos
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1.1.7.- Expresiones
1.1.8.- El Compilador y la consola
1.1.9.- Instrucciones condicionales
1.1.10.- Instrucciones cíclicas
1.1.11.- Arreglos
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el profesor.
Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el profesor, la participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.
Actividades de aprendizaje
• Investigación de los temas relacionados. • Prácticas en el Centro de Cómputo. • Resolver problemas de casos mediante la programación.
UNIDAD 2 INTRODUCCIÓN A LA ORIENTACIÓN A OBJETOS
3 hrs
Temas 2.1.- Orígenes de la OO 2.2.- Elementos básicos de la OO
2.2.1.- Clases
2.2.2.- Atributos
2.2.3.- Métodos
2.2.4.- Objetos
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y An a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el profesor, la participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.
Actividades de aprendizaje
• Mesas de trabajo y exposiciones por parte de los alumnos.
UNIDAD 3 CREANDO CLASES, ESTADO Y COMPORTAMIENTO DE LOS OBJETOS
4 hrs
Temas 3.1.- Identificando Atributos y Métodos 3.2.- Relacionando los Atributos con los tipos de datos
3.3.- Identificando métodos
3.4.- Paso de parámetros
3.5.- Retorno de valor
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el profesor.
Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, la participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.
Actividades de aprendizaje
• Aprender y aplicar las diferentes estructuras de control de flujo de un programa en Java.
• Manejar estructuras repetitivas básicas o Reconocer y aplicar las proposiciones de ciclos en Java.
• Resolver problemas planteados por el profesor, donde se puedan aplicar los conceptos vistos de la programación orientada a objetos.
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Unidad 4 CARACTERÍSTICAS DE LA OO
3 hrs
Temas 4.1.- Abstracción 4.2.- Encapsulamiento
4.3.- Herencia
4.4.- Polimorfismo
4.5.- Excepciones
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, la participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.
Actividades de aprendizaje
• Desarrollar métodos programados para entender las estructuras Public y private.
• Utilizará la invocación de métodos para optimizar el funcionamiento de algoritmos.
• Manejará las sentencia pain y return para obtener resultados.
Unidad 5 INTERFACES GRÁFICAS DE USUARIO
3 hrs
Temas 5.1.- Introducción 5.2.- Manejo de eventos
5.2.1.- AWT
5.2.2.- Swing
5.3.- Aplicaciones
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza La participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y An a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Actividades de aprendizaje
• Definir y utilizar los conceptos relacionados con eventos. • Programar ejemplos sencillos evidenciando la utilidad y sintaxis de los
eventos. • Mesas de discusión y resolución de problemas relacionados con
programación de eventos.
Unidad 6 ESTRUCTURAS DE CONTROL.
9 hrs
Temas 6.1.- Introducción al manejo de puertos 6.2.- Aplicaciones Java
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza La participación del alumno será esencial para el desarrollo de las discusiones y el análisis de puntos de vista de los participantes en las diferentes unidades de estudio.
Actividades de aprendizaje
• Definir y utilizar los conceptos relacionados con estructuras de control. • Programar ejemplos sencillos evidenciando la utilidad y sintaxis de
las estructuras de control. • Mesas de discusión y resolución de problemas relacionados
con programación de secuencias de control.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y de los alumnos, y sesiones de solución de problemas, con apoyo de las TIC. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de programación. La solución a problemas reales planteados se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación Primer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
El contenido de 12 sesiones de una hora
25%
Segundo examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
El contenido de 19 sesiones de una hora
25%
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Tercer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
El contenido de 17 sesiones de una hora
25%
Otra actividad 1 Durante todo el curso
Asistencia a clase
Requisito
Otra actividad 2 Durante todo el curso
Proyecto de materia o integrador
25%
TOTAL 100% Examen ordinario. Se evalúa como el promedio del total de evaluaciones parciales.
Al terminar el curso
El contenido del curso.
100%
Examen Extraordinario. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como
El contenido del curso.
100%
requisito para la presentación del examen. Examen a título de suficiencia. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen de regularización. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos
1. Deitel H.M y Deitel P.J. Cómo programar C++, Cuarta Edición, Person, Prentice Hall, 2003.
2. Bell D. y Parr M. JAVA para estudiantes. Tercera edición, Prentice Hall, 2003.
3. Eckel, Bruce. Piensa en Java. Cuarta edición, Person Educación, 2007.
Textos complementarios 4. Arnow, David, M. Introducción a la programación con Java: un enfoque orientado a objetos, Person educación, 2001.
5. Lewis J. y Chase J. Estructura de datos con java: diseño de estructuras de algoritmos.
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Segunda edición, Person, 2006.
6. Arnow A.M. y Weiss G. Introducción a la programación orientada a objetos, Addison Wesley, 2001
Sitios de Internet 7. http://www.java.com/
Programas de cómputo. 1.- Visual Studio 2010.
2.- Java Development Kit
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Programas Analíticos
TERCER SEMESTRE
A) Nombre del Curso
Cálculo Vectorial
B) Datos básicos del curso
Semestre Horas de teoría por semana
Horas de práctica por
semana
Horas trabajo adicional
estudiante
Créditos
III 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos generales
Proporcionar al alumno el conocimiento y las herramientas necesarias para resolver problemas relacionados con la aplicación del Cálculo Vectorial.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico 1.
ÁLGEBRA DE VECTORES
Conocer, manejar y aplicar los principios y teoremas relativos al álgebra de vectores así como su representación geométrica y / o su aplicación en problemas.
2.
CÁLCULO DIFERENCIAL VECTORIAL
Estudiar el tipo de relaciones y funciones vectoriales, sus derivadas y su significado geométrico. Conocer las aplicaciones del cálculo diferencial vectorial, sus aplicaciones y se comprenderá el concepto de operadores vectoriales diferenciales.
3.
CÁLCULO INTEGRAL VECTORIAL
Estudiar el cálculo vectorial, el concepto de integración vectorial y sus aplicaciones. Comprender el concepto de operadores vectoriales integrales.
4
COORDENADAS CURVILINEAS
Conocer y aplicar las coordenadas curvilíneas, entre las que destacan las coordenadas cilíndricas, esféricas parabólicas, entre otras.
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5
INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS TENSORIAL
Conocer y aprender el análisis tensorial como una herramienta de gran utilidad para materias subsecuentes en el área mecánica y eléctrica.
Contribución al Perfil de Egreso
Estos conocimientos son aplicados como una herramienta para la solución de problemas prácticos del área de ingeniería en que se imparte esta materia.
Competencias a Desarrollar
Competencias Genéricas
Razonamiento Científico-Tecnológico. Comunicación en español e inglés. Cognitiva – Emprendedora.
Competencias Profesionales
Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica. Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
Unidad 1 Algebra de Vectores
4hrs
Tema 1.1 Definición de vector Tema 1.2 Igualdad entre vectores Tema 1.3 Multiplicación por un escalar Tema 1.4 Vectores unitarios Tema 1.5 Representación gráfica Subtemas 1.5.1 Representación puntual
1.5.2 Representación por suma de componentes
1.5.3 Representación por combinación lineal
Tema 1.6 Operaciones vectoriales Subtemas 1.6.1 Adición vectorial
1.6.2 Sustracción vectorial
1.6.3 Producto Escalar.
1.6.4 Producto Vectorial.
Tema 1.7 Ejemplos de producto vectorial Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el profesor.
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Actividades de aprendizaje
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y solución de problemas. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a través del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Métodos de enseñanza Se harán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Unidad 2 Cálculo Diferencial Vectorial
14hrs
Tema 2.1 Funciones vectoriales. Tema 2.2 Derivadas de funciones vectoriales. Subtemas 2.2.1 Derivadas de funciones vectoriales de una variable
2.2.2 Derivadas de funciones vectoriales en varias variables
Tema 2.3 Reglas de derivación vectorial. Tema 2.4 Diferenciales. Tema 2.5 Geometría diferencial. Subtemas 2.5.1 Parámetros principales
2.5.2 Escalares importantes
2.5.3 Planos ortogonales
Tema 2.6 Operadores vectoriales Subtemas 2.6.1 Operador nabla.
2.6.2 Gradiente de una función escalar
2.6.3 Divergencia de una función vectorial
2.6.4 Rotacional de una función vectorial
2.6.5 Operador Laplaciano
2.6.6 Reglas de los operadores
Tema 2.7 Aplicaciones Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el profesor.
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Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y solución de problemas. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a través del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Se harán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Unidad 3 Cálculo Integral Vectorial
16hrs
Tema 3.1 Integral de un vector. Tema 3.2 Integral curvilínea. Tema 3.3 Integral de superficie y Volumen Tema 3.4 Operadores Integrales. Tema 3.5 Teorema de la divergencia, del rotacional y otros. Tema 3.5 Forma integral del operador nabla. Tema 3.6 Aplicaciones
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el profesor.
Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y solución de problemas. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a través del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Se harán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Unidad 4 Coordenadas Curvilíneas
14hrs
Tema 4.1 Transformación de coordenadas. Tema 4.2 Coordinadas curvilíneas ortogonales Tema 4.3 Vectores unitarios de sistemas de coordenadas curvilíneas Tema 4.4 Elementos de línea y volumen Tema 4.5 Gradiente, divergencia y rotacional
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Tema 4.6 Coordenadas cilíndricas Tema 4.7 Coordenadas esféricas Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el profesor.
Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y solución de problemas. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a través del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Se harán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Unidad 5 Introducción al Análisis Tensorial
16hrs
Tema 5.1 Espacios de N dimensiones Tema 5.2 Transformación de coordenadas Tema 5.3 Tensores covariantes y contravariantes, Delta de Kroenecker, escalares, campos tensoriales y tensores simétricos y hemisimétricos
Tema 5.4 Operaciones con tensores Tema 5.5 Forma tensorial del gradiente, rotacional y Laplaciana. Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el profesor.
Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y solución de problemas. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a través del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Se harán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y An a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
La solución de ejercicios y problemas se utilizará como elemento central para reafirmar, adquirir y manejar la información, así como para la aplicación y transferencia del conocimiento. La enseñanza basada en el uso de nuevas tecnologías de información tiene como objetivo incorporar al alumno al uso de herramientas actuales que le permitan una mejor inserción en el ámbito profesional. Por otro lado, se pretende que el profesor aplique, siempre que sea prudente, otros enfoques didácticos como el trabajo en equipo, el aprendizaje basado en problemas y el aprendizaje basado en proyectos, todo esto con el fin de fomentar el aprendizaje significativo.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
18 sesiones Unidad I Unidad 2
20%
Segundo examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
16 sesiones Unidad 3 20%
Tercer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
14 sesiones Unidad 4 20%
Cuarto examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
16 sesiones Unidad 5 20%
Solucionario de problemas. Al final del curso Todo el contenido del curso
20%
TOTAL 100% Examen ordinario. Se evalúa como el promedio del total de evaluaciones parciales.
Al terminar el curso
El contenido del curso.
100%
Examen Extraordinario. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación
El contenido del curso.
100%
del examen. Examen a título de suficiencia. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
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Examen de regularización. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos
1. MURRAY R. SPIEGEL, Análisis Vectorial, Mc Graw Hill. 2011. ISBN: 978-6-07-150550-7 2. DENNIS ZILL, Ecuaciones Diferenciales con aplicaciones. Thomson, 2009. 3. N. KEMMER, Análisis Vectorial: matemáticas de los campos tridimensionales para físicos. Reverté. 2002. 4. GEORGE F. SIMMONS. Ecuaciones Diferenciales: teoría, técnica y práctica. Mc Graw Hill. 2007.
Textos complementarios
5. CLAUDIO PITA RUIZ, Cálculo Vectorial , Prentice Hill. 1995. 6. FRANK AYRES, Ecuaciones Diferenciales, Mc Graw Hill. 1991. 7. GEORGE ARFKEN, Métodos Matemáticos, Ed. Diana. 1981.
Paquetes de simulación
8. MATHCAD ( Paquete de software )
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A) Nombre del curso
Procesamiento Digital de Señales
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
VII 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales Diseñar, simular, implementar y probar, sistemas electrónicos digitales para filtrado
y procesamiento digital de señales con ayuda de la PC, microcontroladores, microprocesadores, PLD's, DSP's y FPGA's.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Introducción al procesamiento digital de señales
Adquirir una visión general del estado del arte en procesamiento digital de señales, para ello se presenta un marco histórico, la forma en que se pueden instrumentar estos sistemas, los modelos generales que existen, los elementos que los conforman, las múltiples aplicaciones que tienen y la forma en que han influenciado y modificado la vida cotidiana
2. Señales y sistemas de tiempo discreto
Analizar las características de las señales y los sistemas de tiempo discreto, su clasificación y su análisis, así como la interacción entre ambas.
3. Análisis en frecuencia de señales y sistemas en tiempo discreto
Reconocer las compuertas lógicas básicas así como los fundamentos de las principales tecnologías usadas en su fabricación.
4. Estructuras para la instrumentación de sistemas de tiempo discreto
Conocer las estructuras para la instrumentación de sistemas de tiempo discreto así como la forma de representar números y algunos de los efectos que esto conlleva.
5. Diseño de filtros digitales
Conocer métodos de diseño de filtros FIR e IIR.
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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6. Circuitos para procesamiento digital de señales
Comprender el papel de los procesadores y la importancia de las diferentes arquitecturas en el procesamiento digital de señales.
Contribución al Perfil de Egreso
Esta materia proporciona al alumno el conocimiento para analizar y diseñar e implementar sistemas de procesamiento de señales digitales, y desarrollará en él las habilidades para instrumentarlos e integrarlos en sistemas mecatrónicos.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Cognitiva y emprendedora
Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN AL PROCESAMIENTO DIGITAL DE SEÑALES 4 h
Tema 1.1 Marco histórico 0.5 h
Tema 1.2 Señales, sistemas y procesamiento de señales 0.5 h
Tema 1.3 El concepto de frecuencia en señales de tiempo continuo y discreto 1 h
Tema 1.4 Conversión AD y DA (repaso), teorema de muestreo 1 h
Tema 1.5 Aplicaciones 1 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales del control numérico. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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computacionales. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía.
UNIDAD 2 SEÑALES DE TIEMPO DISCRETO 12 h
Tema 2.1 Señales de tiempo discreto 2 h
Tema 2.2 Sistemas de tiempo discreto 2 h
Tema 2.3 Análisis de sistemas LTI de tiempo discreto 2 h
Tema 2.4 Solución de ecuaciones de diferencias 2 h
Tema 2.5 Suma de convolución 2 h
Tema 2.6 Sistemas FIR e IIR 2 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos y prácticos vistos en clase.
Realizar ejercicios prácticos de laboratorio. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 3 ANÁLISIS EN FRECUENCIA DE SEÑALES Y SISTEMAS DE TIEMPO DISCRETO 8 h
Tema 3.1 Análisis en frecuencia de señales y sistemas de tiempo discreto 1 h
Tema 3.2 Propiedades de la transformada de Fourier para señales de tiempo discreto 1 h
Tema 3.3 Sistemas LTI como filtros selectivos de frecuencia 2 h
Tema 3.4 Muestreo en el dominio de la frecuencia 1 h
Tema 3.5 Propiedades de la DFT 1 h
Tema 3.6 Cálculo eficiente de la DFT: la FFT 1 h
Tema 3.7 Aplicaciones 1 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación.
Actividades de aprendizaje
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 4 ESTRUCUTURAS PARA LA INSTRUMENTACIÓN DE SISTEMAS DE TIEMPO DISCRETO
8 h
Tema 4.1 Estructuras para sistemas FIR 2 h
Tema 4.2 Estructuras para sistemas IIR 2 h
Tema 4.3 Representación de datos 2 h
Tema 4.4 Efectos de cuantización y de “round off” 2 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la planeación de procesos. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.
Realizar simulaciones de la planeación de procesos por medio de software especializado.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
UNIDAD 5 DISEÑO DE FILTROS DIGITALES 16 h
Tema 5.1 Consideraciones generales 2 h
Tema 5.2 Diseño de filtros FIR 7 h
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Tema 5.3 Diseño de filtros IIR 7 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la planeación de procesos. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Exposición de aplicaciones innovadoras que involucran los conceptos teóricos y prácticos.
Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 6 CIRCUITOS PARA PROCESAMIENTO DIGITAL DE SEÑALES 16 h
Tema 6.1 Arquitectura de computadoras para procesamiento digital de señales 4 h
Tema 6.2 Procesadores de propósito general 4 h
Tema 6.3 Realización de algoritmos en procesadores de propósito general 4 h
Tema 6.4 Circuitos de propósito especial 4 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase..
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Exposición de aplicaciones innovadoras que involucran los conceptos teóricos y prácticos.
Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
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E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos y prácticos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Mediante el diseño, creación y uso de ejemplos y simulaciones el alumno será capaz manipular software de manufactura asistida por computadora. Los alumnos aprenderán a utilizar programas para simular algoritmos de procesamiento digital de señales. Los trabajos de investigación y simulación de circuitos, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. A través de prácticas de laboratorio dirigidas por el Maestro el alumno aprenderá a implementar circuitos digitales (en microcontrolador, DSP, FPGA) de procesamiento digital de señales que podrán usarse en la integración de sistemas mecatrónicos. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio y simulaciones por computadora. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
78
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 1 y 2 20 %
Segundo examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 3 y 4 20 %
Tercer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 5 20 %
Cuarto examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 6 20 %
Proyecto integrador de materia: Reporte escrito: valor 30% del proyecto. Prototipo del proyecto: 70% del proyecto.
Todo el semestre Todas las unidades
20 %
Asistencia a clase Durante todo el
curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario. Promedio de las evaluaciones parciales y/o proyecto integrador en el que se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso
Todas las unidades
100%
TOTAL 100%
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Examen Extraordinario. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos
1. J.G. Proakis and D.G. Manolakis, Digital Signal Processing: Principles, Algorithms, and Applications, Prentice-Hall, 4th ed., 2007.
2. A.V. Oppenheim, R. W. Schafer, J. R. Buck, “TRATAMIENTO DE SEÑALES EN TIEMPO DISCRETO”, Pearson Educación, 2000
3. T. Cavicchi, Digital Signal Processing, Wiley, 2000.
Textos complementarios
4. Digital processing of signals : theory and practice / Maurice Bellanger ; translated by John C. C. Nelson. Publisher Chichester : J. Wiley, c2000
5. J. Cartinhour, Digital Signal Processing: An Overview of Basic Principles, Prentice-Hall, 2000.
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
384
A) Nombre del curso: MECÁNICA VECTORIAL ESTÁTICA B) Datos básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo adicional estudiante
Créditos
II 3 2 3 8 C) Objetivo del curso
Programa analítico
Objetivos Generales
Al finalizar el curso el alumno obtendrá la capacidad y los conocimientos básicos, que lo conduzcan al análisis en forma lógica y sencilla de cualquier problema relacionado con la estática.
Objetivos Específicos
1. INTRODUCCIÓN El alumno:
Conocerá el contenido de la materia y los elementos con los que
trabajará. Recordará conceptos aprendidos en cursos anteriores
2. ESTÁTICA DE PARTÍCULAS EN UN PLANO Y EN EL ESPACIO
El alumno:
Recordará el efecto de las fuerzas que actúan sobre las partículas
en un plano y en el espacio. Aprenderá a sustituir dos o más
fuerzas que actúan sobre una partícula por una sola fuerza que
tenga el mismo efecto sobre la partícula
3. CUERPOS
RÍGIDOS:
SISTEMAS
EQUIVALENTES
DE FUERZA
El alumno:
Estudiará el efecto de las fuerzas ejercidas sobre un cuerpo rígido
Aprenderá a remplazar un sistema de fuerzas por un sistema
equivalente más simple
Aprenderá los conceptos fundamentales conocidos como: momento
de una fuerza con respecto a un punto y el momento de una fuerza
con respecto a una línea
Conocerá el concepto par: dos fuerzas con la misma magnitud,
líneas de acción paralelas y sentidos opuestos
Conocerá el sistema básico fuerza-par
4. EQUILIBRIO DE
CUERPOS
RÍGIDOS EN DOS
Y TRES
DIMENSIONES
El alumno:
Aprenderá a dibujar los diagramas de cuerpo libre, identificando
todas de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo rígido.
Conocerá y asociara las reacciones, ejercidas sobre las
estructuras, por los diferentes puntos de apoyo.
Aprenderá a determinar si una estructura esta apoyada
apropiadamente
5. FUERZAS
DISTRIBUIDAS:
CENTROIDES Y
CENTROS DE
El alumno:
Conocerá la forma de aplicar las cargas distribuidas
Tendrá la capacidad de obtener el punto donde se encuentra el
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385
GRAVEDAD. centro de gravedad y definir las propiedades de las áreas
6. ANÁLISIS DE
ESTRUCTURAS
El alumno:
Conocerá los diferentes tipos de estructuras, así como la obtención
de fuerzas que actúan sobre ellas.
Será capaz de diseñar las estructuras apropiadas en función de las
fuerzas que debe soportar
7. FRICCIÓN El alumno:
Analizará el equilibrio de distintos cuerpos rígidos y estructuras de
fricción seca en las superficies de contacto. Contribución al Perfil de Egreso
Esta asignatura proporciona los elementos metodológicos para que el alumno realice, durante su trayectoria académica, trabajos de investigación en las diversas asignaturas que curse y pueda comunicar sus resultados en distintos tipos de documentos.
Competencias a Desarrollar
Competencias Genéricas
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Ético-valoral
Competencias Profesionales
Esta asignatura incide directamente en el desarrollo de la competencia para diseñar y/o seleccionar las operaciones necesarias, equipo y componentes mecánicos requeridos en los procesos de transformación de materia prima a productos terminados o servicios.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
Unidad 1 INTRODUCCIÓN 3 h
Temas 1.1 Ingeniería y mecánica 1.2 Conceptos y principios fundamentales 1.3 Sistemas y conversión de unidades 1.4 Método para la solución de problemas
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el profesor.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y solución de problemas, se realizarán prácticas de laboratorio para que el alumno se familiarice con los fenómenos físicos relacionados con el área de estudio. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a la del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Se harán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Unidad 2 ESTÁTICA DE PARTÍCULAS EN UN PLANO Y EN EL ESPACIO 12 h
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
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386
Temas 2.1 Fuerzas sobre una partícula 2.2 Componentes de una fuerza 2.3 Resultante de varias fuerzas concurrentes 2.4 Equilibrio de una partícula 2.5 Diagramas de cuerpo libre 2.6 Problemas
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el profesor.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y solución de problemas, se realizarán prácticas de laboratorio para que el alumno se familiarice con los fenómenos físicos relacionados con el área de estudio. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a la del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Se harán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Unidad 3 CUERPOS RÍGIDOS: SISTEMAS EQUIVALENTES DE FUERZA 12 h
Temas 3.1 Fuerzas externas e internas 3.2 Principio de transmisibilidad y fuerzas equivalentes 3.3 Momento de una fuerza con respecto a un punto 3.4 Componentes del momento de una fuerza 3.5 Momento de una fuerza con respecto a un eje 3.6 Momento de un par y pares equivalentes 3.7 Aplicaciones 3.8 Problemas
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el profesor.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y solución de problemas, se realizarán prácticas de laboratorio para que el alumno se familiarice con los fenómenos físicos relacionados con el área de estudio. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a la del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Se harán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Unidad 4 EQUILIBRIO DE CUERPOS RÍGIDOS EN DOS Y TRES DIMENSIONES 12 h
Temas 4.1 Diagramas de cuerpo libre 4.2 Tipos de apoyo y reacciones en los mismos 4.3 Reacciones estáticamente indeterminadas 4.4 Equilibrio de un cuerpo rígido 4.5 Problemas
Lecturas y otros Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
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recursos por el profesor.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y solución de problemas, se realizarán prácticas de laboratorio para que el alumno se familiarice con los fenómenos físicos relacionados con el área de estudio. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a la del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Se harán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Unidad 5 FUERZAS DISTRIBUIDAS: CENTROIDES Y CENTROS DE GRAVEDAD. 16 h
Temas 5.1 Centro de gravedad de un cuerpo bidimensional 5.2 Centro de gravedad de un cuerpo tridimensional 5.3 Centroides de áreas, líneas y volúmenes 5.4 Momentos de primer orden de áreas, y líneas. 5.5 Cuerpos compuestos. 5.6 Centroides de áreas, líneas y volúmenes por integración. 5.6 Teorema de Pappus Guldinus.
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el profesor.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y solución de problemas, se realizarán prácticas de laboratorio para que el alumno se familiarice con los fenómenos físicos relacionados con el área de estudio. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a la del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Se harán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Unidad 6 ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS 22 h
Temas 6.1 Marcos 6.2 Armaduras 6.3 Análisis de armaduras por los métodos de nodos y de secciones 6.4 Armazones y máquinas 6.5 Vigas y tipos de vigas 6.6 Cargas y apoyos en vigas 6.7 Fuerza cortante y momento flector en una viga 6.8 Relaciones entre carga, fuerza cortante y momento flector 6.9 Cables y tipos de cables 6.10 Cables con cargas concentradas y distribuidas 6.11 Problemas
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el profesor.
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
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Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y solución de problemas, se realizarán prácticas de laboratorio para que el alumno se familiarice con los fenómenos físicos relacionados con el área de estudio. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a la del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Se harán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Unidad 7 FRICCIÓN 3 h
Temas 7.1 Coeficientes de fricción 7.2 Ángulo de fricción 7.3 Aplicaciones 7.4 Problemas
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el profesor.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y solución de problemas, se realizarán prácticas de laboratorio para que el alumno se familiarice con los fenómenos físicos relacionados con el área de estudio. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje a la del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Se harán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje:
La solución de ejercicios, problemas y la realización de diversas prácticas en el laboratorio se utilizarán
como elementos centrales para reafirmar, adquirir y manejar la información, así como para la aplicación
y transferencia del conocimiento. La enseñanza basada en el uso de nuevas tecnologías de
información tiene como objetivo incorporar al alumno al uso de herramientas actuales que le permitan
una mejor inserción en el ámbito profesional. Por otro lado, se pretende que el profesor aplique,
siempre que sea prudente, otros enfoques didácticos como el trabajo en equipo, el aprendizaje basado
en problemas y el aprendizaje basado en proyectos, todo esto con el fin de fomentar el aprendizaje
significativo.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
El contenido de 20 sesiones de
una hora
20%
Segundo examen parcial departamental y 4 semanas El contenido de 20%
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
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389
evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
( Programado ) 20 sesiones de una hora
Tercer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
El contenido de
20 sesiones de
una hora
20%
Cuarto examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
El contenido de
20 sesiones de
una hora
20%
Proyecto final Durante todo el curso
Todo el curso 20%
TOTAL 100%
Examen ordinario. Se evalúa como el promedio del total de evaluaciones parciales y proyecto final.
Al terminar el curso
El contenido del curso.
100%
Examen Extraordinario. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen a título. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen de regularización. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos: 1. Beer / Johnston / Eisenberg. Mecánica Vectorial para Ingenieros, Estática. Mc. Graw Hill, 8a Edición México 2007. Textos complementarios: 2. Bedford / Fowler. Estática, Mecánica para Ingeniería. ADDISON WESLEY, México 2000.
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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A) Nombre del curso
Microcontroladores
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
V 0 4 0 4
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Conocer y estudiar el funcionamiento de las unidades básicas que componen un sistema digital basado en microcontroladores, su programación y sus interfaces, que le servirán como base para la utilización de los microcontroladores en el diseño, implementación y control de sistemas mecatrónicos.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Arquitectura de Microcontroladores.
Conocer los diferentes elementos que integran la arquitectura de un microcontrolador.
2. Conjunto de instrucciones de un microcontrolador.
Aprender el conjunto de instrucciones utilizado en la programación de un tipo específico de microcontrolador.
3. Manejo de los recursos de un microcontrolador.
Conocer los recursos de un tipo de microcontrolador específico y desarrollará aplicaciones que utilicen estos recursos.
4. Arquitectura de un sistema mínimo.
Conocer los diferentes elementos que conforman un sistema mínimo y diseñar, implementar y programar uno de ellos para dar solución a un problema específico.
5. Sistemas Digitales basados en Microcontrolador
Diseñar, implementar y programar sistemas digitales basados en microcontrolador para dar solución a problemas específicos.
Contribución al Perfil de Egreso
Proporcionar al alumno el conocimiento para analizar, diseñar e implementar sistemas automatizados mediante Controladores Lógicos Programables.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Cognitiva y emprendedora Ético-valoral
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 ARQUITECTURA DE MICROCONTROLADRES 4 h
Tema 1.1 Introducción 1.1.1 Definición de un microcontrolador 1.1.2 Diferencia entre microprocesador y microcontrolador 1.1.3 Tipos de microcontroladores 1.1.4 Familias de microcontroladores
0.35 h 0.35 h 0.35 h 0.35 h
Tema 1.2 Organización interna 1.1.1 Organización interna de un microontrolador 1.1.2 Diagrama de bloques de la composición interna de un microcontrolador
0.35 h 0.35 h
Tema 1.3 Registro de funciones especiales 0.35 h
Tema 1.4 Memoria de programa 0.35 h
Tema 1.5 Memoria de datos 0.35 h
Tema 1.6 Unidad aritmética lógica 0.5 h
Tema 1.7 Registro de estado 0.35 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
computacionales. Utilizar software especializado para simular sistemas dinámicos en lazo cerrado. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía.
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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UNIDAD 2 CONJUNTO DE INSTRUCCIONES DE UN MICROCONTROLADOR 12 h
Tema 2.1 Instrucciones de operaciones orientadas a byte 3 h
Tema 2.2 Instrucciones de operaciones orientadas a bit 3 h
Tema 2.3 Instrucciones de operaciones con literales constantes y operaciones de control 6 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 3 MANEJO DE LOS RECURSOS DE UN MICROCONTROLADOR 16 h
Tema 3.1 Manejo de puertos de entrada y salida 2 h
Tema 3.2 Convertidor analógico-digital 3 h
Tema 3.3 Uso de temporizadores 2 h
Tema 3.4 Unidad de la USART 2 h
Tema 3.5 Uso del módulo PWM 2 h
Tema 3.6 Manejo del puerto serie síncrono maestro MSSP 2 h
Tema 3.7 Uso de interrupciones 3 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Realizar investigación de las aplicaciones de los métodos numéricos observados.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas.
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 4 ARQUITECTURA DE UN SISTEMA MÍNIMO 16 h
Tema 4.1 Definición de un sistema mínimo 2 h
Tema 4.2 Elementos de un sistema mínimo 2 h
Tema 4.3 Implementación de un sistema mínimo 2 h
Tema 4.4 Programación de un sistema mínimo para probar la comunicación del microcontrolador y los componentes del sistema
5 h
Tema 4.5 Programación de un sistema mínimo para la solución de un problema 5 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
UNIDAD 5 SISTEMAS DIGITALES BASADOS EN MICROCONTROLADOR 16 h
Tema 5.1 Uso del microcontrolador como circuito combinacional 3 h
Tema 5.2 El microcontrolador en la implementación de máquinas de estado algorítmicas 3 h
Tema 5.3 Implementación de sistemas digitales basado en microcontrolador 5.3.1 Tarjeta de adquisición de datos 5.3.2 Controlador lógico programables 5.3.3 Implementación de sistemas embebidos
3h 3h 4h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
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Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo un gran número de ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. El alumno realizará ejercicios y tareas que involucren la aproximación a solución de problemas matemáticos que tengan una aplicación de mecatrónica con el fin de que se observe la aplicación de los conceptos teóricos. Se hará uso intensivo de herramientas de programación y computadoras para la solución de problemas matemáticos. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado)
16 sesiones 20%
Segundo examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado)
16 sesiones 20%
Tercer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado)
16 sesiones 20%
Cuarto examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4semanas (Programado)
16 sesiones 20%
Proyecto integrador o de materia 16 semanas (Programado)
Todas las unidades
20%
Asistencia a clase Durante todo el Todo el curso Requisito
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curso
Examen ordinario. Promedio de las evaluaciones parciales y/o proyecto integrador en el que se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso Todas las unidades
100%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos
1.- Microcontroladores-Fundamentos y Aplicaciones con PIC. Autor/es: Fernando Valdés, Ramón Pallas, ISBN 978-970-15-1149-7. AÑO: 2007
2. Diseño Práctico Con Microcontroladores Para Todos. Autor/es: José María Angulo Usategui, Ignacio Angulo Martínez, Susana Romero Yesa. ISBN: 8497322401. AÑO: 2004
3. Microcontroladores Avanzados dsPIC. Controladores digitales de señales. Arquitectura, programación y aplicaciones. Autor/es: José María Angulo Usategui, Ignacio Angulo Martínez, Begoña García Zapiraín, Javier Vicente Sáez. ISBN: 8497323858. AÑO: 2005
4. Microcontroladores PIC 2ª parte. PIC 16f87x. Diseño práctico de aplicaciones. Autor/es: Angulo Usategui, José María, Romero Yesa, Susana & Angulo Martínez, Ignacio. ISBN: 8448146271. AÑO: 2006
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Texto complementarios
5. Programming and interfacing the 8051 microcontroller. Autor/es: Sencer Yeralan. ISBN-10: 0201633655. AÑO: 1995.
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Programas Analíticos
Cuarto semestre
A) Nombre del Curso
Circuitos eléctricos II
B) Datos básicos del curso
Semestre Horas de teoría por semana
Horas de práctica por
semana
Horas trabajo adicional
estudiante
Créditos
IV 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos generales
Al finalizar el curso el estudiante será capaz de:Diseñar, analizar, simular e implementar circuitos eléctricos usando las técnicas y los dispositivos de diseño actuales.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico1. Circuitos trifásicos equilibrados
a) Saber cómo analizar un circuito trifásico equilibrado con
conexión estrella-estrella. b) Saber cómo analizar un circuito trifásico equilibrado con
conexión estrella-triángulo. c) Ser capaz de calcular la potencia (media, reactiva y
compleja) en cualquier circuito equilibrado.
2. Introducción a la transformada de Laplace
a) Calcular la transformada de Laplace de una función utilizando la definición de transformada de Laplace, la tabla de transformadas de Laplace y/o una tabla de transformadas operacionales.
b) Ser capaz de calcular la transformada inversa de Laplace utilizando la expansión en funciones parciales y la tabla de de transformadas de Laplace.
c) Entender y saber cómo utilizar el teorema del valor inicial y el teorema del valor final.
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3. La transformada de Laplace en el análisis de circuitos.
a) Ser capaz de transformar un circuito al dominio de s utilizando transformadas de Laplace; comprender cómo representar las condiciones iniciales de los elementos de almacenamiento de energía en el dominio de s.
b) Saber cómo analizar un circuito en el dominio de s y ser capaz de transformar una solución en el dominio de s al dominio del tiempo.
c) Comprender la definición e importancia de la función de transferencia.
d) Saber cómo utilizar la función de transferencia de un circuito para calcular la respuesta en régimen permanente.
4. Introducción a los circuitos de frecuencia selectiva
a) Conocer las configuraciones de circuito RL y RC que actúan como filtros paso-bajo y ser capaz de seleccionar los valores de los componentes para circuitos RL y RC que permitan obtener una frecuencia de corte especificada.
b) Conocer las configuraciones de circuito RL y RC que actúan como filtros paso-alto y ser capaz de seleccionar los valores de los componentes para circuitos RL y RC que permitan obtener una frecuencia de corte especificada.
c) Conocer las configuraciones de circuito RLC que actúan como filtro paso-banda y banda eliminada y ser capaz de diseñar circuitos que cumplan con esa función.
5. Filtros activos a) Conocer los circuitos con amplificador operacional que se
comportan como filtros de frecuencia selectiva de primer orden.
b) Ser capaz de diseñar circuitos de filtro a partir de un circuito prototipo y utilizar la técnica de cambio de escala para conseguir las características deseadas de respuesta en frecuencia.
c) Comprender cómo utilizar filtros de Butterworth de primer y segundo orden en cascada para implementar filtros de frecuencia selectiva.
6. Cuadripolos a) Ser capaz de calcular cualquier conjunto de parámetros
de un cuadripolo mediante varias técnicas. b) Ser capaz de analizar un cuadripolo con terminación para
hallar las corrientes, las tensiones, las impedancias y cocientes de interés.
c) Saber cómo analizar una interconexión en cascada de cuadripolos.
.
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Contribución al Perfil de Egreso
Este curso impacta en el perfil de egreso debido a que en este curso se toman conocimientos básicos necesarios para el desarrollo de nuevos conocimientos que el alumno obtendrá en cursos más avanzados del área de electrónica y eléctrica que el ingeniero en mecatrónica debe adquirir.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Científico-Tecnológico Cognitiva Comunicación e información
Competencias Profesionales
Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica. Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 CIRCUITOS TRIFÁSICOS EQUILIBRADOS 16 h
Tema 1.1 Tensiones trifásicas equilibradas. 2h
Tema 1.2 Fuentes de tensión trifásicas. 2h
Tema 1.3 Análisis del circuito estrella-estrella. 3h
Tema 1.4 Análisis del circuito estrella-triángulo. 3h
Tema 1.5 Cálculos de potencia en circuitos trifásicos equilibrados 3h
Tema 1.6 Medida de la potencia media en circuitos trifásicos. 3h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía básica, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza Se implementarán prácticas de laboratorio para reafirmar los conocimientos adquiridos mediante sesiones expositivas por el maestro y sesiones de solución de problemas.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
UNIDAD 2 INTRODUCCIÓN A LA TRANSFORMADA DE LAPLACE 8 h
Tema 2.1 Definición de la transformada de Laplace 1h
Tema 2.2 Función escalón. 0.5h
Tema 2.3 Función impulso. 0.5h
Tema 2.4 Transformadas funcionales. 1h
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Tema 2.5 Aplicación de la transformada de Laplace. 2h
Tema 2.6 Transformadas inversas. 2h
Tema 2.7 Polos y ceros de una función de transferencia. 0.5h
Tema 2.8 Teoremas del valor inicial y del valor final. 0.5h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía básica sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Se recomienda el uso de software de simulación matemática para mejor comprensión de los temas de la unidad.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
UNIDAD 3 LA TRANSFORMADA DE LAPLACE EN EL ANÁLISIS DE CIRCUITOS 8 h
Tema 3.1 Elementos de circuito en el dominio de s. 0.5h
Tema 3.2 Análisis de circuitos en el dominio de s. 1.5h
Tema 3.3 Aplicaciones. 1h
Tema 3.4 La función de transferencia. 1h
Tema 3.5 La función de transferencia: expansión mediante fracciones parciales. 1h
Tema 3.6 La función de transferencia y la integral de convolución. 1h
Tema 3.7 La función de transferencia y la respuesta en régimen permanente sinusoidal. 1h
Tema 3.8 La función impulsiva en el análisis de circuitos. 1h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza Se impartirá utilizando tecnologías de la información como exposición de diapositivas, además se debe de utilizar programas de simulación electrónica paracomprobar los resultados teóricos.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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UNIDAD 4 INTRODUCCIÓN A LOS CIRCUITOS DE FRECUENCIA SELECTIVA 16 h
Tema 4.1 Preliminares. 1h
Tema 4.2 Filtro paso-bajo. 4h
Tema 4.3 Filtro paso-alto. 4h
Tema 4.4 Filtro paso-banda. 3h
Tema 4.5 Filtros de banda eliminada. 4h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y sesiones de solución de problemas en programas de simulación electrónica, además para el diseño de los diferentes filtros se utilizará programas de simulación matemática.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
UNIDAD 5 FILTROS ACTIVOS 8 h
Tema 5.1 Filtros paso-bajo y paso-alto de primer orden. 2h
Tema 5.2 Cambio de escala. 1h
Tema 5.3 Filtros paso-banda y de banda eliminada con amplificador operacional. 2h
Tema 5.4 Filtros de orden superior basados en amplificador operacional. 2h
Tema 5.5 Filtros paso-banda y de banda eliminada de banda estrecha. 1h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza Para esta unidad se necesita el uso de exposiciones mediante presentaciones, asimismo, se requiere utilizar los programas de simulación electrónica para observar las características de cada uno de los filtros.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte delos alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos delcurso.
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UNIDAD 6 CUADRIPOLOS 8 h
Tema 6.1 Ecuaciones de las terminales. 2h
Tema 6.2 Parámetros de un cuadripolo. 2h
Tema 6.3 Análisis de un cuadripolo con terminación. 2h
Tema 6.4 Cuadripolos interconectados. 2h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
La solución de ejercicios y problemas se utilizará como elemento central para reafirmar, adquirir y manejar la información, así como para la aplicación y transferencia del conocimiento. La enseñanza basada en el uso de tecnologías de información tiene como objetivo incorporar al alumno al uso de herramientas actuales que le permitan una mejor inserción en el ámbito profesional. En el caso particular de esta materia, se utilizarán herramienta como programas de simulación electrónica y matemática para una mejor comprensión de los temas. Por otro lado, se pretende que el profesor aplique, siempre que sea prudente, otros enfoques didácticos como el trabajo en equipo, el aprendizaje basado en problemas y el aprendizaje basado en proyectos, todo esto con el fin de fomentar el aprendizaje significativo.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
Unidad 1. 20%
Segundo examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
Unidad 2 y 3. 20%
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Tercer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
Unidad 4. 20%
Cuarto examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
Unidad 5 y 6. 20%
Actividad 1 Durante todo el curso
Asistencia a clase
Requisito
Actividad 2 Proyecto integrador
Todo el curso 20%
TOTAL 100%
Examen ordinario. Se evalúa como el promedio del total de evaluaciones parciales.
Al terminar el curso
El contenido del curso.
100%
Examen Extraordinario. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen a título. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen de regularización. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos James W. Nilsson et al. Circuitos eléctricos. Pearson Educación, 7ª edición. 2005. Thomas L. Floyd et al. Principios de circuitos eléctricos. Pearson Educación, 2007. Robert Boylestad et al. Introducción al análisis de circuitos. Pearson Educación. 12ª edición, 2011.
Textos complementarios
Laurence P. Huelsman. Teoría de Circuitos. Prentice Hall. 1988. Richard Dorf. Circuitos Eléctricos. Alfaomega. 8ª edición. 2011.
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Hayt - Kemmerly. Análisis de Circuitos en Ingeniería. McGraw-Hill. 7ª edición. 2007. Irwin. Analisis Básico de Circuitos en Ingeniería. Prentice Hall. 6ª edición. 2006.
Programas de simulación electrónica.
1.- PSIM. 2.- MATLAB. 3.- PSPICE. 4. MULTISIM.
Programas de simulación matemática.
1.- MAPLE 2.- MATLAB 3.- MATHEMATICA 4.- MATHCAD
Sitios de Internet
http://www.alldatasheet.com/ http://www.data-sheet.net/
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A) Nombre del curso
Electrónica analógica II
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
V 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Conocer los principales circuitos electrónicos, sus características y sus aplicaciones en el diseño de sistemas complejos. Adquirir las habilidades y capacidades para diseñar sistemas electrónicos de instrumentación analógica, medición y procesamiento analógico de señales basándose en el análisis, en los principios de funcionamiento y en el modelado de los dispositivos semiconductores.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Diseño de amplificadores de una sola etapa
Diseñar, analizar, simular e implementar amplificadores de una sola etapa, analizando su comportamiento en las diferentes bandas de frecuencia basándose en los modelos para baja, media y alta frecuencia de los diferentes tipos de transistores.
2. Diseño de amplificadores diferenciales y multietapas.
Diseñar, analizar, simular e implementar amplificadores diferenciales y multi-etapas, analizando su comportamiento en las diferentes bandas de frecuencia.
3. El amplificador operacional (OPAMP).
Analizar las diferentes etapas que integran un amplificador operacional y en base al conocimiento de estas, diseñar, analizar, simular e implementar circuitos con amplificadores operacionales comerciales basándose en los modelos del OPAMP.
4. Realimentación de amplificadores.
Diseñar, analizar e implementar amplificadores realimentados.
5. Circuitos convertidores de datos.
Diseñar convertidores de datos con base en las características y el modelado de los convertidores de señales de analógica a digital y de digital a analógica.
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Contribución al Perfil de Egreso
Adquirir conocimientos para analizar y diseñar sistemas electrónicos analógicos, y desarrollar en él las habilidades para instrumentarlos e integrarlos en sistemas mecatrónicos complejos.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Cognitiva y emprendedora Comunicación en español e inglés Ético-valoral
Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 DISEÑO DE AMPLIFICADORES DE UNA SOLA ETAPA 12 h
Tema 1.1 Amplificadores utilizando BJT y MOSFET 2 h
Tema 1.2 Polarización en los Circuitos Integrados: Fuentes de corriente, espejos de corriente y controladores de corriente usando BJT y MOSFET
1 h
Tema 1.3 Respuesta en alta frecuencia de amplificadores 2 h
Tema 1.4 Amplificadores con cargas activas 1 h
Tema 1.5 El amplificador cascado 1 h
Tema 1.6 Amplificadores de Fuente Común (y de Emisor Común) con degradación de fuente (y de emisor).
1 h
Tema 1.7 El seguidor de fuente y el seguidor de emisor 1 h
Tema 1.8 Amplificadores de dos etapas. 2 h
Tema 1.9 El amplificador Darlington. 1 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se realizarán sesiones extra-clase en el laboratorio de cómputo para consultar material tutorial para el curso y realizar simulación de circuitos.
Actividades de aprendizaje
El alumno realizará el diseño de circuitos amplificadores, así como su simulación, e implementación en laboratorio, con la finalidad de que por sí mismo conozca y controle las variables que intervienen en el desempeño de los circuitos diseñados. Estas actividades contribuyen a ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso y formar las competencias marcadas en el perfil de egreso de la carrera.
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UNIDAD 2 DISEÑO DE AMPLIFICADORES DIFERENCIALES Y MULTI-ETAPAS 12 h
Tema 2.1 El amplificador diferencial, con MOSFET y con BJT 2.1.1 Operación en modo común 2.1.2 Operación en modo diferencial
0.5 h 0.5 h
Tema 2.2 Modelos para operación a pequeña señal del amplificador diferencial 2.2.1 Ganancia diferencial 2.2.2 Ganancia en modo Común 2.2.3 Razón de Rechazo de Modo Común
1.0 h 0.5 h 0.5h
Tema 2.3 Respuesta en frecuencia del amplificador diferencial 1 h
Tema 2.4 Características no ideales del amplificador diferencial 1 h
Tema 2.5 El amplificador diferencial con carga activa 1 h
Tema 2.6 Amplificadores multi-etapas 2 h
Tema 2.7 El amplificador operacional 2 h
Tema 2.8 Aplicaciones del amplificador operacional 2 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se realizarán sesiones extra-clase en el laboratorio de cómputo para consultar material tutorial para el curso y realizar simulación de circuitos.
Actividades de aprendizaje
El alumno realizará el diseño de circuitos amplificadores, así como su simulación, e implementación en laboratorio, con la finalidad de que por sí mismo conozca y controle las variables que intervienen en el desempeño de los circuitos diseñados. Estas actividades contribuyen a ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso y formar las competencias marcadas en el perfil de egreso de la carrera.
UNIDAD 3 EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL (OPAMP) 12 h
Tema 3.1 El amplificador operacional (OPAMP) ideal 3.1.1 El modelo del OPAMP 3.1.2 Ganancia Diferencial a lazo abierto 3.1.3 Ganancia en modo común 3.1.4 Razón de rechazo de modo común
0.5 h 0.5 h 1 h 1 h
Tema 3.2 La configuración inversora 3.2.1 El amplificador inversor 3.2.2 El sumador inversor
0.5 h 0.5 h
Tema 3.3 La configuración no-inversora
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3.3.1 El amplificador no inversor 3.3.2 El seguidor de voltaje
1 h 1 h
Tema 3.4 Amplificadores diferenciales 1 h
Tema 3.5 Consideraciones de Ganancia y ancho de banda finitos en el desempeño del amplificador operacional
1 h
Tema 3.6 Operación del amplificador operacional en régimen de señal grande 1 h
Tema 3.7 Consideraciones debido a imperfecciones en el régimen de C.D. 1 h
Tema 3.8 Integradores y diferenciadores 1 h
Tema 3.9 Aplicaciones de los OPAMP en instrumentación electrónica 1 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se realizarán sesiones extra-clase en el laboratorio de cómputo para consultar material tutorial para el curso y realizar simulación de circuitos.
Actividades de aprendizaje
El alumno realizará el diseño de circuitos amplificadores utilizando el amplificador operacional, así como su simulación, e implementación, con la finalidad de que por sí mismo conozca y controle las variables que intervienen en el desempeño de los circuitos diseñados. Estas actividades contribuyen a ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso y formar las competencias marcadas en el perfil de egreso.
UNIDAD 4 REALIMENTACIÓN DE AMPLIFICADORES 14 h
Tema 4.1 La estructura de retroalimentación general 1 h
Tema 4.2 Propiedades de la realimentación negativa 1 h
Tema 4.3 Cuatro topologías básicas de realimentación 2 h
Tema 4.4 El amplificador de realimentación serie - paralelo 1.5 h
Tema 4.5 El amplificador de realimentación serie - serie 1.5 h
Tema 4.6 Los amplificadores de realimentación paralelo – paralelo y paralelo – serie 1 h
Tema 4.7 Determinación de la ganancia de lazo 1 h
Tema 4.8 Estabilidad en amplificadores realimentados 1 h
Tema 4.9 Efecto de la realimentación en los polos de un amplificador 1 h
Tema 4.10 Estudio de la estabilidad usando gráficas de Bode 2 h
Tema 4.11 Compensación de frecuencia 1 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se realizarán sesiones extra-clase en el laboratorio de cómputo para consultar material tutorial para el curso y realizar simulación de circuitos.
Actividades de aprendizaje
El alumno realizará el diseño de circuitos amplificadores realimentados, así como su simulación, e implementación en laboratorio, con la finalidad de que por sí mismo conozca y controle las variables que intervienen en el desempeño de los circuitos
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diseñados. Estas actividades contribuyen a formar las competencias marcadas en el perfil de egreso de la carrera.
UNIDAD 5 CIRCUITOS CONVERTIDORES DE DATOS 14 h
Tema 5.1 Introducción a los circuitos convertidores de datos 5.1.1 Procesamiento digital de señales 5.1.2 Muestreo de señales analógicas 5.1.3 Cuantificación de la señal
1.0 h 1.0 h 1.0 h
Tema 5.2 Convertidores A/D 5.2.1 El convertidor A/D como bloque funcional 5.2.2 Convertidor A/D de tipo realimentación 5.2.3 Convertidor A/D de tipo de pendiente doble 5.2.4 Convertidor A/D de tipo paralelo o flash
1.0 h 1.0 h 1.0 h 1.0 h
Tema 5.3 Convertidores D/A 5.3.1 El convertidor D/A implementado con resistores de ponderación binaria 5.3.2 Convertidor D/A de tipo escalera R – 2R 5.3.3 Interruptores de corriente 5.3.4 Implementación práctica de un convertidor D/A
1.0 h 1.0 h 1.0 h 1.0 h
Tema 5.4 Sistemas de adquisición de datos (DAQ) 3.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida. Se consultará en la WEB las hojas de especificaciones de convertidores A/D y D/A y se implementarán los circuitos sugeridos por los fabricantes.
Actividades de aprendizaje
El alumno implementará los circuitos sugeridos por los fabricantes de convertidores A/D y D/A y verificará su funcionamiento. Diseñará también aplicaciones que involucren el uso de estos circuitos convertidores de datos y las implementará en el laboratorio. Estas actividades contribuyen a ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso y formar las competencias marcadas en el perfil de egreso de la carrera.
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E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y de los alumnos, y sesiones de solución de problemas, con apoyo de las TIC. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados. Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender. Los alumnos aprenderán a utilizar programas para simular el comportamiento de circuitos digitales. Los trabajos de investigación y simulación de circuitos, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. A través de prácticas de laboratorio dirigidas por el Maestro el alumno aprenderá a implementar circuitos electrónicos digitales que realizan funciones lógicas específicas. El alumno comprobará el funcionamiento de los circuitos electrónicos implementados utilizando equipo de instrumentación especializado como: fuente de voltaje, generador de señales, multímetro y osciloscopio. Todas las estrategias de enseñanza y aprendizaje tendrán como objetivos, además del aprendizaje, que el alumno desarrolle las competencias marcadas en su perfil de egreso.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas
( Programado )
16 Sesiones de una hora
Examen 15%, Reportes de prácticas, investigaciones y simulaciones 5%. Total 20%
Segundo examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas
( Programado )
16 Sesiones de una hora
Examen 15%, Reportes de prácticas, investigaciones y simulaciones 5%. Total 20%
Tercer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas
( Programado )
16 Sesiones de una hora
Examen 15%, Reportes de prácticas, investigaciones y simulaciones 5%. Total 20%
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Cuarto examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas
( Programado )
16 Sesiones de una hora
Examen 15%, Reportes de prácticas, investigaciones y simulaciones 5%. Total 20%
Proyecto integrador o de materia Al final el
periodo de clase Todo el contenido
de la materia. 20%
Asistencia a clase Diariamente 16 horas de
clase por mes
Requisito para evaluar cualquier periodo. Se debe cumplir al menos el 66% del total de asistencias.
Examen ordinario. Promedio de las Cinco evaluaciones parciales.
Al terminar el curso
Todas las unidades
100%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos 1. Sergio Franco, DISEÑO CON AMPLIFICADORES OPERACIONALES Y CIRCUITOS INTEGRADOS
ANALÓGICOS, McGraw-Hill, AÑO 2005, ISBN: 9701045955. 2. Luis Cuesta García, ELECTRONICA ANALOGICA, Mc Graw Hill, AÑO 1991, ISBN: 8476156642.
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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3. Adel S. Sedra and Kenneth C. Smith, CIRCUITOS MICROELECTRONICOS, Mc Graw Hill, AÑO 2006, ISBN: 9701054725
4. Boylestad Robert L., Nashelsky Louis. Electronica. TEORIA DE CIRCUITOS Y DISPOSITIVOS
ELECTRONICOS, Prentice Hall, AÑO 2003, ISBN:9702604362
5. Albella Martin Jose Maria, Agullo-Rueda Fernando , Martinez-Duart Jose Manuel , FUNDAMENTOS DE MICROELECTRONICA NANOELECTRONICA Y FOTONICA, Prentice Hall, AÑO 2005. ISBN: 8420546518
Textos complementarios
6. Malvino Albert, Bates David J. PRINCIPIOS DE ELECTRÓNICA, Mc Graw Hill, AÑO 2007,
ISBN:8448156190
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A) Nombre del curso
Procesos de manufactura II
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
VII 1 3 1 5
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Identificar las características, criterios y parámetros de los procesos de remoción de material, soldadura y unión, con el fin analizar y generar operaciones y planes de manufactura para la creación de nuevos productos.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Teoría del corte de metales.
Comprender los conceptos y fenómenos físicos que ocurren en el proceso de corte de metales analizando la relación que existe entre la fuerza, la energía y la potencia necesaria para llevar a cabo el corte de metal.
2. Operaciones de corte de metales.
Identificar y describir las principales operaciones de corte de metales utilizadas en la industria, analizando sus características, parámetros y maquinaria utilizada en cada proceso.
3. Tecnología de las herramientas de corte.
Analizar las características necesarias en una herramienta de corte de metales por medio de la evaluación de la vida útil, la geometría y los materiales empleados.
4. Métodos no tradicionales de maquinado.
Conocer los procesos, máquinas y herramientas que utilizan la energía química, eléctrica, o térmica para realizar el corte de metales, así como identificar los parámetros relacionados con este proceso.
5. Fundamentos de soldadura.
Comprender los conceptos y terminología utilizados en los procesos de soldadura, así como analizar los parámetros físicos y las características del proceso de soldadura.
6. Procesos de soldadura.
Identificar los diversos métodos de soldadura y conocer las técnicas más comunes del proceso analizando los parámetros involucrados.
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7. Ensambles mecánicos.
Describir los diversos tipos de elementos involucrados en el proceso de ensamble e identificar las propiedades de cada método de ensamble mecánico.
8. Prototipos rápidos. Describir las técnicas actuales para la producción de prototipos rápidos e identificar las limitaciones de estos métodos.
Contribución al Perfil de Egreso
Obtener los conocimientos técnicos y científicos que permitan identificar los principales parámetros de los procesos de manufactura y el manejo de máquinas-herramienta, específicamente en los procesos de remoción de material, soldadura y uniones. Además se propicia un pensamiento reflexivo sobre la importancia que tienen correcta planeación los procesos de fabricación en la producción de nuevos componentes, considerando las capacidades de producción y los costos asociados a estos procesos.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Cognitiva y emprendedora
Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 TEORÍA DEL CORTE DE METALES 8 h
Tema 1.1 Formación de viruta 3 h
Tema 1.2 Relaciones de fuerza, energía y potencia en el corte 3 h
Tema 1.3 Temperatura del corte de metales 2 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet. Se sugiere la búsqueda de videos o simulaciones que describan de manera gráfica los conceptos teóricos.
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
computacionales. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía.
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UNIDAD 2 OPERACIONES DE CORTE DE METALES 9 h
Tema 2.1 Geometría de las piezas 1 h
Tema 2.2 Torneado 2 h
Tema 2.3 Taladrado 1 h
Tema 2.4 Fresado 2 h
Tema 2.5 Centros de maquinado 1 h
Tema 2.6 Otras operaciones de maquinado 2 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Se sugiere la búsqueda de videos o simulaciones que describan de manera gráfica los conceptos teóricos.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Utilizar software para resolver problemas de aplicación real. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 3 TECNOLOGÍA DE LAS HERRAMIENTAS DE CORTE 6 h
Tema 3.1 Vida útil 1 h
Tema 3.2 Materiales de la herramientas 2 h
Tema 3.3 Geometría de las herramientas 2 h
Tema 3.4 Fluidos de corte 1 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular problemas que involucren los principios matemáticos que rigen el comportamiento de los sistemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en catálogos de fabricantes de herramientas de corte.
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Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 4 MÉTODOS NO TRADICIONALES DE MAQUINADO 8 h
Tema 4.1 Procesos de energía mecánica 1 h
Tema 4.2 Procesos electromecánicos 2 h
Tema 4.3 Procesos de energía térmica 3 h
Tema 4.4 Procesos químicos 2 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 5 FUNDAMENTOS DE SOLDADURA 9 h
Tema 5.1 Tecnología de la soldadura 1 h
Tema 5.2 Características del proceso por soldadura 3 h
Tema 5.3 Proceso físico de la soldadura 3 h
Tema 5.4 Características de la unión por soldadura 2 h
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Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
UNIDAD 6 PROCESOS DE SOLDADURA 11 h
Tema 6.1 Soldadura por arco eléctrico 2 h
Tema 6.2 Soldadura por resistencia 1 h
Tema 6.3 Soldadura por gas 1 h
Tema 6.4 Otros métodos de soldadura 2 h
Tema 6.5 Calidad de la soldadura 1 h
Tema 6.6 Consideraciones de diseño 2 h
Tema 6.7 Soldadura fuerte (brazing) 1 h
Tema 6.8 Soldadura blanda (soldering) 1 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para encontrar solución a los modelos matemáticos descritos en clase. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Exposición de aplicaciones innovadoras que involucran los conceptos teóricos vistos en clase.
Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Resolver banco de ejercicios propuestos.
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Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 7 ENSAMBLES MECÁNICOS 8 h
Tema 7.1 Métodos de unión por roscado 2 h
Tema 7.2 Remaches 1 h
Tema 7.3 Ensamble por con ajuste de interferencia 2 h
Tema 7.4 Otros métodos de ensamble 1 h
Tema 7.5 Diseño para el ensamble (DFA) 2 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Realizar investigación de las aplicaciones de los métodos numéricos observados.
Prácticas en laboratorio por medio de software de simulación especializado Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
computacionales. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 8 PROTOTIPOS RAPIDOS 5 h
Tema 8.1 Fundamentos del prototipado 1 h
Tema 8.2 Tecnologías de prototipado rápido 2 h
Tema 8.3 Aplicaciones y limitaciones del PR 2 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales del prototipado rápido. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para
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profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Realizar prácticas para la elaboración de prototipos en el laboratorio. Lectura de bibliografía propuesta.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Mediante el diseño, creación y uso de prototipos el alumno conocerá la importancia de los procesos de unión y de remoción de material. Mediante ejemplos y videos de aplicaciones reales se darán a conocer los principios de funcionamiento de los procesos de manufactura tratados en clase. El alumno realizará ejercicios que involucren el cálculo y aplicación de parámetros de corte de metales así como el cálculo de las uniones. Se hará uso de software de simulación para observar la mecánica del proceso de corte de metales así como para la solución de problemas que involucren los parámetros de corte y soldadura. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
Prácticas Se emplearán tres horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
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F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial : Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
17 sesiones Unidad 1 y 2 25%
Segundo examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
14 sesiones Unidad 3 y 4 25%
Tercer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 5 y 6, hasta el tema
6.5 25%
Cuarto examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
17 sesiones Unidad 6, desde
el tema 6.6, y Unidades 7 y 8
25%
Asistencia a clase Durante todo el
curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario. Cada evaluación parcial representa el 25% del examen ordinario, así la suma de los cuatro exámenes parciales cubre el 100% del examen ordinario, con lo cual se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso
Todas las unidades
100%
TOTAL 100%
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Examen Extraordinario. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen departamental escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso
100%
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos
1. Groover Mikell P. FUNDAMENTOS DE MANUFACTURA MODERNA: MATERIALES PROCESOS Y SISTEMAS, Pearson Education, Cuarta Edición, 2010, ISBN 978-970-10-6240-1.
2. Kalpakjian S, Schmid S.R., MANUFACTURA, INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA, Sexta edición SI, Editorial Pearson, 2008, ISBN 978-9810681449.
Textos complementarios
1. Bawa H.S., PROCESOS DE MANUFACTURA, 1ª edición, 2007 ISBN: 9789701061282, McGrawHill.
2. Groover, Mikell P. INTRODUCTION TO MANUFACTURING PROCESSES, Wiley, 2012, ISBN 9780470632284.
3. Black J.T., Kohser R.A., E.P., DEGARMO’S MATERIALES AND PROCESSES IN MANUFACTURING, John Wiley, 2012, ISBN 97804702924679.
4. Schey J.A. PROCESOS DE MANUFACTURA, McGraw Hill, 2002, ISBN 9701035739.
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5. Timings R.L., TECNOLOGÍA DE LA FABRICACIÓN, TRATAMIENTO TÉRMICO PROCESOS Y MÁQUINAS HERRAMIENTA, vol. 2, edición 01, Alfaomega, ISBN 9701507495.
6. Schmid S.R., Kalpakjian S., MANUFACTURING PROCESSES FOR ENGINEERING MATERIALS, Pearson education, 5ta ed, 2009, ISBN 978-8131705667
7. Lal, G.K., FUNDAMENTALS OF DESIGN AND MANUFACTURING, Alpha Science International, 2005, ISBN 184265294.
8. Wright R.T., PROCESSES OF MANUFACTURING, Goodheart willcox, 2005, ISBN 978-1590703625.
9. Swift K.G., Booker J.D. MANUFACTURING PROCESS SELECTION HANDBOOK, Butterworth-Heinemann, 1ra edición, 2013 ISBN 978-0080993607.
Bibliografía virtual
1. Journal of manufacturing processes, Elsevier, http://www.journals.elsevier.com/journal-of-manufacturing-processes/.
2. The library of manufacturing, how the world is made, disponible en http://www.thelibraryofmanufacturing.com/
3. Introduction to manufacturing processes, Alison, disponible en http://alison.com/courses/Introduction-to-Manufacturing-Processes
4. Manufacturing processes and systems, MIT course 2.810, disponible en http://web.mit.edu/2.810/www/
5. Manufacturing Engineering Processes, disponible en http://www.engineersedge.com/manufacturing_design.shtml
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A) Nombre del curso
Manufactura Asistida por Computadora
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
VII 2 3 2 7
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Analizar y generar programas para el manejo de máquinas herramienta de control numérico e identificar los parámetros y códigos generales utilizados en este tipo de sistemas, apoyado en el uso de paquetes informáticos con la finalidad de crear operaciones y planes de manufactura que puedan ser utilizados en simulaciones y operaciones reales.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Control numérico y máquinas CNC
Describir los principios de operación y el funcionamiento de sistemas de Control Numérico e identificar las características principales y los alcances de las máquinas de control numérico por computadora.
2. Programación de máquinas CNC
Identificar los métodos, lenguajes y códigos de programación de máquinas CNC con el fin de crear programas que puedan ser simulados y posteriormente aplicados en la operación de dichas máquinas.
3. Sistemas de manufactura por computadora CAD CAM y CIMS
Reconocer diversos paquetes informáticos utilizados como apoyo en la planeación de la manufactura así como en la generación de programas para máquinas CNC con el fin de resolver problemas de manufactura.
4. Planeación de procesos
Formular planes de manufactura integrales por medio del uso de sistemas de Planeación de Procesos Apoyados por Computadora (CAPP).
5. Tecnologías y sistemas para la planeación de procesos
Identificar las tecnologías más recientes y disponibles que permiten agilizar los sistemas de manufactura y el manejo de materiales con el fin de formular planes de manufactura eficientes.
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Contribución al Perfil de Egreso
El alumno obtendrá los conocimientos técnicos y científicos que le permitan manejar de manera apropiada el software de Manufactura Asistida por Computadora (CAM) y así comprender el funcionamiento de máquinas-herramienta de control numérico, con lo cual podrá generar programas CNC para el diseño, planeación y fabricación de diversos objetos.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Cognitiva y emprendedora
Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 CONTROL NUMÉRICO Y MÁQUINAS CNC 15 h
Tema 1.1 Control Numérico 1 h
Tema 1.2 Clasificación de los sistemas de control numérico 1 h
Tema 1.3 Control Numérico por Computadora 2 h
Tema 1.4 Elementos principales de los sistemas CNC 2 h
Tema 1.5 Funciones de las máquinas CNC y aplicaciones 1 h
Tema 1.6 Convenciones de los ejes, husillos y cabezales 1 h
Tema 1.7 Sistemas de transmisión 2 h
Tema 1.8 Control de virutas y del refrigerante 1 h
Tema 1.9 Centros de maquinado y centros de torneado 2 h
Tema 1.10 Sistemas de sujeción y manejo de la herramienta 1 h
Tema 1.11 Controlador y unidad de control de la máquina 1 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales del control numérico. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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aprendizaje Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía.
UNIDAD 2 PROGRAMACIÓN DE MÁQUINAS CNC 21 h
Tema 2.1 Introducción a la programación de partes 2 h
Tema 2.2 Sistemas de coordenadas, punto cero y punto de referencia 2 h
Tema 2.3 Procedimientos de programación CNC 4 h
Tema 2.4 Palabras para dimensionamiento relacionadas con NC 3 h
Tema 2.5 Formato del programa de las partes 3 h
Tema 2.6 Método de escritura del programa de una parte 3 h
Tema 2.7 Programación por partes 4 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para generar programas de máquinas CNC y simular su comportamiento y trayectorias. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Videos demostrativos de la programación y funcionamiento de máquinas CNC. Búsqueda de información en catálogos y manuales de máquinas herramienta CNC.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos y prácticos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 3 SISTEMAS DE MANUFACTURA ASISTIDA POR COMPUTADORA CAD CAM Y CIMS 15 h
Tema 3.1 Introducción a los sistemas CAD, CAM y CIMS 2 h
Tema 3.2 Proceso y morfología de diseño 2 h
Tema 3.3 Beneficios del CAD-CAM en manufactura 1 h
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Tema 3.4 Programación CAM 5 h
Tema 3.5 Sistemas de Manufactura Integrada por Computadora (CIMS) 5 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación. Se recomienda el uso de sistemas CAD-CAM para generar programas CNC y realizar simulaciones así como programas para máquinas CNC.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Empleo de sistemas CAM y CIM para simular la programación CNC y la planeación de la manufactura.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 4 PLANEACIÓN DE PROCESOS 15 h
Tema 4.1 Planeación 4 h
Tema 4.2 Planeación de procesos asistida por computadora (CAPP) 6 h
Tema 4.3 Manejo de datos 5 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la planeación de procesos. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.
Realizar simulaciones de la planeación de procesos por medio de software especializado.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
UNIDAD 5 TECNOLOGÍAS Y SISTEMAS PARA LA PLANEACIÓN DE PROCESOS 14 h
Tema 5.1 Tecnología de grupos 2 h
Tema 5.2 Tecnología Robótica 5 h
Tema 5.3 Sistema de vehículos guiados automáticamente (AGVS) 3 h
Tema 5.4 Sistemas de manufactura flexible (FMS) 4 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la planeación de procesos. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Videos demostrativos de la programación y funcionamiento de máquinas CNC.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Exposición de aplicaciones innovadoras que involucran los conceptos teóricos y prácticos.
Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos y prácticos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Mediante el diseño, creación y uso de ejemplos y simulaciones el alumno será capaz manipular software de manufactura asistida por computadora. Mediante ejemplos y videos de aplicaciones reales se darán a conocer los principios de operación de máquinas CNC. El alumno realizará ejercicios que involucren el cálculo de parámetros de manufactura para su aplicación en máquinas herramienta CNC y sistemas de planeación. Se hará uso de software de simulación para comprender el funcionamiento de máquinas herramienta CNC así como para generar planes de manufactura mediante aplicaciones informáticas. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
Prácticas Se emplearán tres horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio y simulaciones por computadora. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial.
15 sesiones Unidad 1 20%
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
Segundo examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
17 sesiones Unidad 2, hasta
el tema 2.6 20%
Tercer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
19 sesiones
Unidad 2, desde el tema 2.7,
hasta la Unidad 3 completa.
20%
Cuarto examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
15 sesiones Unidad 4 20%
Quinto examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
14 sesiones Unidad 5 20%
Asistencia a clase Durante todo el
curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario Cada evaluación parcial representa el 20% del examen ordinario, así la suma de los cinco exámenes parciales cubre el 100% del examen ordinario, con lo cual se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso
Todas las unidades
100%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Examen a título. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen departamental escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos
1. Groover M.P, Zimmers E.W., CAD/CAM: COMPUTER-AIDED DESIGN AND MANUFACTURING, Person Education, ISBN 978-0131101302, 2006.
2. Lalit Narayan K., Mallikarjuna Rao K., Sarcar M.M.M., COMPUTER AIDED DESIGN AND
MANUFACTURING, Prentice Hall, 2008 ISBN 978-81-203-3342-0. 3. Chennakesava R., Alavala R, CAD/CAM: CONCEPTS AND APPLICATIONS, PHI Learning, 2008,
ISBN 978-81-203-3340-6.
Textos complementarios
1. Kalpakjian S, Schmid S.R., MANUFACTURA, INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA, Sexta edición SI, Editorial Pearson. ISBN 978-9810681449.
2. Groover Mikell P. FUNDAMENTOS DE MANUFACTURA MODERNA: MATERIALES PROCESOS Y
SISTEMAS, Pearson Education, Cuarta Edición, 2010, ISBN 978-970-10-6240-1.
3. Bawa H.S., PROCESOS DE MANUFACTURA, 1ª edición, 2007 ISBN: 9789701061282, McGrawHill. 4. Chang T.C; Wysk R.A., Wang H.P., COMPUTER-AIDED MANUFACTURING, Prentice Hall, 3ra
edición, 2005, ISBN 978-0131429192. 5. Amirouche F.M., PRINCIPLES OF COMPUTER AIDED DESIGN AND MANUFACTURING, Prentice
Hall, 2da edición, 2004, ISBN 978-0130646316. 6. Mikell P Groover, AUTOMATION, PRODUCTION SYSTEMS AND COMPUTER INTEGRATED
MANUFACTURING, Prentice Hall, 3ra edición, 2007, ISBN 978-0132393218.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
71
7. Wang C. COMPUTER AIDED MANUFACTURING, Pearson Education, 3ra edición, 2008, ISBN 978-
8131721643. 8. Radhakrishnan P., Subramanyan S., Raju V., CAD CAM CIM, 3ra edición, 2011, New Age
International publishers, digital designs, ISBN 978-81-224-2711-0 9. Rehg J.A., Kraebber H.W., COMPUTER INTEGRATED MANUFACTURING, Prentice Hall, 3ra
edición, 2004, ISBN 978-0131134133.
Bibliografía virtual
1. CNC Simulator, disponible en: cnccimulator.info
2. Simulador CNC heidenhain, disponible en http://www.heidenhain.com.ar/es_AR/documentacion-e-informacion/software/
3. CAM Manufactura asistida por computadora, Siemens, http://www.plm.automation.siemens.com/es_mx/plm/cam.shtml
4. CAD / CAM, Autodesk, http://www.autodesk.com/solutions/cad-cam
5. Computer Aided Process Planning, Kenneth Crow, disponible en http://www.npd-solutions.com/capp.html
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
315
B. PROGRAMAS ANALÍTICOS
A) Nombre del curso: ÁLGEBRA B) Datos básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo adicional estudiante
Créditos
I 2 2 2 6 C) Objetivo del curso
Programa analítico
Objetivos Generales
El alumno adquirirá la abstracción y el lenguaje del álgebra, así como los principios de aplicación de los mismos a las ciencias exactas e ingenierías. Desarrollará demostraciones formales de teoremas importantes. Alcanzará el dominio conceptual íntegro de los diferentes tópicos comprendidos en el estudio de la materia. Será capaz de identificar claramente los modelos matemáticos básicos involucrados en los problemas que se le presenten durante el ejercicio de su profesión.
Objetivos Específicos
Unidad 1 El alumno adquirirá la habilidad suficiente para realizar operaciones algebraicas básicas para tener las herramientas requeridas en cursos posteriores como: despeje de variables, factorización, operaciones con binomios y ecuaciones, etc.
Unidad 2 El alumno comprenderá el concepto de conjunto y manejará el lenguaje de conjuntos, efectuará operaciones con los mismos, demostrará teoremas importantes y aplicará sus conocimientos para resolver problemas de situaciones cotidianas.
Unidad 3 El alumno aplicará los conceptos de conjuntos a la lógica, desarrollará el lenguaje forma de la lógica, será capaz de efectuar demostraciones y aplicará los conceptos de la lógica a situaciones cotidianas.
Unidad 4 El alumno comprenderá el concepto de función, diferenciará entre relación y función, conocerá la clasificación de funciones (algebraica y conjuntista). Conocerá operará con diferentes tipos de progresiones, aplicará conceptos de progresiones a problemas cotidianos; comprenderá el concepto de serie convergente y divergente y será capaz de aplicar diferentes criterios para determinar la convergencia de series. Desarrollará funciones en serie de potencias.
Contribución al Perfil de Egreso
El egresado tendrá la facilidad de tener un pensamiento formal y metodológico para proponer soluciones a problemas de mediana complejidad de abstracción.
Competencias a Desarrollar
Competencias Genéricas
Cognitiva Comunicación e información
Competencias Profesionales
Esta asignatura incide indirectamente en el desarrollo de las siguientes competencias:
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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Robótica
Mecatrónica CAM Mecatrónica
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 OPERACIONES CON EXPRESIONES ALGEBRAICAS. 20h
Temas 1.1 Operaciones fundamentales con expresiones algebráicas. 1.2 Eliminación de símbolos de agrupamiento, suma, resta, multiplicación y división. 1.3 Productos notables. 1.4 Factorización. 1.5 Fracciones. 1.6 Exponentes, radicales y sus leyes generales. 1.7 Operaciones con exponentes y radicales y sus leyes generales. 1.8 Teorema del binomio. 1.9 Ecuaciones. 1.10 Fracciones Parciales. 1.11 Logaritmos.
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
UNIDAD 2 TEORÍA DE CONJUNTOS Y SU APLICACIÓN 16h
Temas 2.1 Antecedentes históricos 2.2 Concepto de conjunto 2.3 Notación de conjuntos 2.4 Clasificación de los conjuntos: extensión y comprensión 2.5 Relación de pertenencia 2.6 Conjuntos especiales: universal, vacío, finito e infinito 2.7 Cardinalidad. 2.8 Igualdad y desigualdad de conjuntos 2.9 Inclusión 2.10 Equivalencia de conjuntos 2.11 Comparación de conjuntos: disjuntos, no comparables 2.12 Conjunto de conjuntos 2.13 Conjunto potencia 2.14 Complementación y sus propiedades 2.15 Intersección y sus propiedades 2.16 Unión y sus propiedades 2.17 Diferencia de conjuntos 2.18 Diagramas lineales 2.19 Diagramas de Venn-Euler
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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2.20 Tablas de regiones y de pertenencia. 2.21 Conjunto producto 2.22 Leyes del álgebra de conjuntos 2.23 Número de elementos de la unión de conjuntos
2.24 Aplicaciones. Obtención, análisis y evaluación de información. Problemas.
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
UNIDAD 3 LÓGICA MATEMÁTICA. 8h
Temas 3.1 Definición y objeto de la lógica 3.2 División general de la lógica 3.3 Métodos de demostración 3.4 Enunciados. Proposiciones y conectores lógicos (conjunción, disyunción y negación). 3.5 Operaciones fundamentales de la lógica matemática. Enunciados condicionales, bicondicionales, variaciones. 3.6 Tablas de verdad. Tautología, contradicción y equivalencia lógica. 3.7 Leyes de la Lógica Matemática
3.8 Aplicaciones de la lógica matemática.
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
UNIDAD 4 FUNCIONES. 20h
Temas 4.1 Funciones 4.2 Relaciones 4.3 Definición (analítica, conjuntista) 4.4 Definición de funciones, dominio y rango 4.5 Función compuesta 4.6 Función inversa 4.7 Función uno a uno, constante, idéntica, par e impar. 4.8 Progresión aritmética. 4.9 Progresión geométrica. 4.10 Progresión geométrica indefinida
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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4.11 Progresión armónica. Medias armónicas 4.12 Sucesiones: acotada, creciente, decreciente, convergente, divergente 4.13 Series.
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje: Solución de ejercicios y problemas como elemento central para reafirmar adquirir y manejar la información. Solución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento Se aplicarán otros enfoques didácticos como: aprendizaje basado en problemas, aprendizaje colaborativo, aprendizaje basado en proyectos, y estudio de casos.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación Primer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
5 semanas ( Programado )
El contenido de 20 sesiones de una hora
25% - 20% examen - 5% otros
Segundo examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
El contenido de 16 sesiones de una hora
25% - 20% examen - 5% otros
Tercer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
2 semanas ( Programado )
El contenido de 8 sesiones de una hora
25% - 20% examen - 5% otros
Cuarto examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
5 semanas ( Programado )
El contenido de 20 sesiones de una hora
25% - 20% examen - 5% otros
Otra actividad 1 Durante todo el curso
Asistencia a clase Requisito
Examen ordinario. Se evalúa como el promedio del total de evaluaciones parciales.
Al terminar el curso
El contenido del curso.
100%
Examen Extraordinario. Examen departamental en El contenido del 100%
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
curso.
Examen a título. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen de regularización. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos: 1. Frank Ayres. Álgebra Moderna. Ed. McGraw-Hill. 2. Lipschutz Ed. Teoría de conjuntos y temas afines. Ed. McGraw-Hill, Serie Schaum. 3. Smith Karl. Introducción a la lógica. Grupo Editorial Iberoamérica. 4. Swokowski E. Algebra, Geometría y Trigonometría Grupo Editorial Iberoamérica. Textos complementarios: 5. Kleiman Ariel. Conjuntos: Aplicaciones matemáticas a la Administración. Ed. Limusa. 6. Britton / Bello. Matemáticas Contemporáneas Ed. Harla. 7. Lipschutz S. Matemáticas Finitas. Ed. McGraw-Hill. Serie Schaum. 8. Spiegel. Algebra Superior. Ed. McGraw-Hill. Serie Schaum. 9. Hall / Knigth. Álgebra Superior, Ed. CECSA.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y An a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Programas Analíticos
Sexto semestre A) Nombre del curso
Electrónica de potencia
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
VI 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Identificar los principales convertidores utilizadores en electrónica de potencia. Conocer el principio de funcionamiento de cada uno de ellos. Aplicar los conocimientos adquiridos para el diseño de soluciones de calidad de la red eléctrica.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Convertidores de potencia CA-CD o rectificadores.
Conocer el funcionamiento y las características de los rectificadores. Estudiar los tipos de rectificadores, y los parámetros de desempeño de un rectificador. Aprender técnicas que le permitirán analizar y diseñar circuitos rectificadores. Conocer y usar herramientas computacionales para simular numéricamente este tipo de convertidores de potencia.
2. Convertidores de potencia CD-CD.
Estudiar la técnica de conmutación para convertidores CD- CD, y los tipos de convertidores CD-CD. Además, el alumno deberá comprender el principio de funcionamiento de un convertidor CD-CD, asícomo los parámetros de funcionamiento de éstos. Aplicar las técnicas para el análisis y diseño de convertidores CD-CD.
3. Convertidores de potencia CD-CA o inversores
Estudiar las técnicas de conmutación de los inversores, y los tipos de inversores. Estudiar el principio de funcionamiento de los convertidores CD-CA, y conocer los parámetros de desempeño de éstos.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y An a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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4. Inversores multinivel
Conocer los diferentes tipos de inversores multinivel, y su técnica de conmutación. Estudiar la operación y las propiedades de este tipo de convertidores de potencia. Comprender las ventajas y desventajas de los inversores multinivel. Conocer las aplicaciones potenciales de los inversores multinivel.
Contribución al Perfil de Egreso
El egresado conocerá, analizará y resolverá problemas relacionados con la electrónica de potencia en el sector industrial y en empresas de desarrollo tecnológico.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Ético-valoral
Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 CONVERTIDORES DE POTENCIA CA-CD O RECTIFICADORES 16 h Tema 1.1 Introducción 2 h Tema 1.2 Rectificadores monofásicos de media onda 3 h Tema 1.3 Rectificadores monofásicos de onda completa 3 h Tema 1.4 Rectificadores trifásicos 3 h Tema 1.5 Diseño de circuitos rectificadores 5 h Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. • Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
computacionales. • Utilizar software especializado para simular rectificadores • Resolver banco de ejercicios propuestos. • Lectura de bibliografía.
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UNIDAD 2 CONVERTIDORES DE POTENCIA CD-CD 16 h Tema 2.1 Introducción 1 h Tema 2.2 Principio de operación de un convertidor elevador 2 h Tema 2.3 Clasificación de los convertidores 1 h Tema 2.4 Reguladores reductores 4 h Tema 2.5 Reguladores elevadores 4 h Tema 2.6 Reguladores reductores-elevadores 4 h Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
• Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
• Utilizar software para graficar y analizar convertidores analizados. • Resolver banco de ejercicios propuestos. • Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 3 CONVERTIDORES DE POTENCIA CD-CA O INVERSORES 16 h Tema 3.1 Inversores monofásicos de medio puente 4 h Tema 3.2 Inversores monofásico de puente completo 4 h Tema 3.3Inversores trifásicos 4 h Tema 3.4 Técnicas de modulación 4 h Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
• Realizar investigación de las aplicaciones de los inversores. • Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
computacionales.
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• Utilizar software para validar los modelos de cada uno de los convertidores. • Resolver banco de ejercicios propuestos. • Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 4 SISTEMAS DE ACTUACIÓN 16 h Tema 4.1 Concepto multinivel 2 h Tema 4.2 Tipos de inversores multinivel 2 h Tema 4.3 Inversor multinivel con diodo fijador 3 h Tema 4.4 Inversor multinivel con diodo fijador mejorado 3 h Tema 4.3 Inversor multinivel con capacitor flotante 3 h Tema 4.3 Inversor multinivel en cascada 3 h Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto.
Actividades de aprendizaje
• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
• Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
• Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. • Resolver banco de ejercicios propuestos. • Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo un gran número de ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. El alumno realizará ejercicios y tareas que involucren el diseño e implementación de los conceptos vistos en clase. Se hará uso intensivo de herramientas de simulación con el uso de programas de cómputo especializados. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
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Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación Primer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado) Unidad 1 20%
Segundo examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado) Unidad 2 20%
Tercer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado) Unidad 3 20%
Cuarto examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado) Unidad 4 20%
Proyecto integrador o de materia Final de curso Todas las unidades
20%
Asistencia a clase Durante todo el curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario. Promedio de las evaluaciones parciales y/o proyecto integrador en el que se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso Todas las unidades 100%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso
100%
Examen a título. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la
El contenido del curso
100%
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presentación del examen. Examen de regularización. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso
100%
G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos
1. Muhammad H. Rashid. Electrónica de Potencia: Circuitos, Dispositivos y Aplicaciones. 3ª Edición. Editorial: Prentice Hall. 2004. ISBN: 970-26- 0532-6
Textos complementarios
2. Modern Power Electronics and AC Drives. Bimal K. Bose. Edition: illustrated. Editorial: Prentice Hall PTR,
2001. ISBN: 0130167436, 9780130167439. 3. Power Electronics Handbook. Muhammad H. Rashid. Edition: illustrated. Editorial: Academic Press, 2001.
ISBN: 0125816502, 9780125816502. Sitios de internet Apuntes, animaciones y problemas en línea que muestran los conceptos básicos y aplicaciones de Electrónica de Potencia: http://www.potencia.uma.es/ Hoja de datos de componentes electrónicos: http://www.datasheetcatalog.com/ Programa de cómputo de simulación de circuitos electrónicos: http://powersimtech.com/
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A) Nombre del curso
Procesos de Manufactura
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
VI 1 3 1 5
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Identificar las características principales de los procesos de manufactura tradicionales como la fundición, moldeo y sinterizado para elegir el proceso de fabricación más adecuado según el diseño y la función de artículos diversos, además de identificar las propiedades de los materiales que pueden ser modificadas de acuerdo a los tratamientos térmicos más comunes.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Introducción a los procesos de manufactura.
Definir los términos más comunes y los elementos principales que intervienen en los procesos de fabricación más comunes para la producción de partes y productos.
2. Naturaleza y propiedades de los materiales.
Describir la naturaleza de los materiales más usados en la ingeniería, sus propiedades mecánicas y físicas, así como las dimensiones, tolerancias y superficies relacionadas con los procesos de manufactura.
3. Procesos de solidificación.
Identificar y distinguir las principales tecnologías utilizadas en los procesos de fabricación que involucran el uso de materiales en estado líquido y el diseño y uso de moldes.
4. Procesamiento de partículas para metales y cerámicos.
Identificar las características principales de las partículas metálicas y materiales cerámicos y para su aprovechamiento en los procesos de diseño y fabricación. Reconocer los principales procesos de fabricación que involucran el uso de partículas.
5. Formado de metal. Distinguir los diferentes procesos de fabricación que involucran el formado de metales. Analizar el comportamiento y alteraciones del material en el proceso de formado.
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6. Cambio de propiedades de los materiales por tratamiento.
Reconocer las distintas técnicas y procedimientos utilizados en la industria para alterar las propiedades mecánicas de los materiales, con el fin de ajustarlos a las características deseadas para su operación según su diseño.
Contribución al Perfil de Egreso
A lo largo del curso se obtendrá los conocimientos técnicos básicos de los procesos de manufactura tradicionales y un pensamiento reflexivo sobre la importancia que tienen correcta planeación los procesos de fabricación en el diseño y construcción de nuevos componentes, considerando las capacidades de producción y los costos asociados a estos procesos.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico. Competencia Cognitiva y Emprendedora. Competencia de sustentabilidad y responsabilidad social. Comunicación en español e inglés.
Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN A LOS PROCESOS DE MANUFACTURA 5 h Tema 1.1 ¿Qué es la manufactura? 0.5 h Tema 1.2 Los materiales en la manufactura. 2 h Tema 1.3 Procesos de manufactura. 1.5 h Tema 1.4 Sistemas de producción. 1 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas propuestos en el libro de texto y la investigación en revistas de difusión. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Lectura individual de la bibliografía. • Presentación de casos de estudio. • Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. • Resolver banco de ejercicios propuestos. • Exposición de procesos de manufactura innovadores.
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UNIDAD 2 NATURALEZA Y PROPIEDADES DE LOS MATERIALES 12 h Tema 2.1 La naturaleza de los materiales.
2.1.1 Estructura atómica y enlaces entre átomos y moléculas. 1 h 2.1.2 Estructuras cristalinas y no cristalinas. 0.5 h 2.1.3 Materiales de ingeniería. 1 h
Tema 2.2 Propiedades mecánicas de los materiales. 2.2.1 Relación esfuerzo-deformación. 0.5 h 2.2.2 Dureza. 0.5 h 2.2.3 Efecto de la temperatura sobre las propiedades. 1 h 2.2.4 Propiedades de los fluidos. 0.5 h 2.2.5 Comportamiento viscoelástico de los polímeros. 1 h
Tema 2.3 Propiedades físicas de los materiales. 2.3.1 Propiedades volumétricas y de fusión. 1 h 2.3.2 Propiedades térmicas. 1 h 2.3.3 Difusión de masa. 0.5 h 2.3.4 Propiedades eléctricas. 0.5 h 2.3.5 Procesos electroquímicos. 1 h
Tema 2.4 Dimensiones, tolerancias y superficies. 2.4.1 Dimensiones, tolerancias y superficies relacionadas. 1 h 2.4.2 Superficies. 0.5 h 2.4.3 Efecto de los procesos de manufactura. 0.5 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
• Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
• Resolver banco de ejercicios propuestos. • Utilizar software para simular los cambios en los materiales de acuerdo a sus
propiedades mecánicas y físicas. • Lectura de bibliografía propuesta.
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UNIDAD 3 PROCESOS DE SOLIDIFICACIÓN 20 h Tema 3.1 Fundición de metales.
3.1.1 Tecnología de fundición. 0.5 h 3.1.2 Calentamiento y vertido. 0.5 h 3.1.3 Solidificación y enfriamiento. 1 h 3.1.4 Fundición en arena. 0.5 h 3.1.5 Fundición con moldes desechables y permanentes. 1 h 3.1.6 Calidad del fundido. 0.5 h 3.1.7 Metales para fundición. 0.5 h 3.1.8 Consideraciones sobre el diseño del producto. 0.5 h
Tema 3.2 Vidrio. 3.2.1 Preparación y fundición del vidrio. 0.5 h 3.2.2 Procesos de conformación. 1 h 3.2.3 Tratamiento térmico y acabado. 1 h 3.2.4 Consideraciones sobre el diseño del producto. 0.5 h
Tema 3.3 Plásticos 3.3.1 Propiedades de los polímeros fundidos. 0.5 h 3.3.2 Extrusión. 0.5 h 3.3.3 Producción de hojas y película. 0.5 h 3.3.4 Producción de fibras y filamentos. 0.5 h 3.3.5 Procesos de recubrimiento. 0.5 h 3.3.6 Moldeo por inyección. 1 h 3.3.7 Moldeo por compresión y transferencia. 0.5 h 3.3.8 Moldeo por soplado y moldeo rotacional. 0.5 h 3.3.9 Termoformado. 0.5 h 3.3.10 Fundición. 1 h 3.3.11 Procesamiento y formado de espuma de polímero. 0.5 h 3.3.12 Consideraciones sobre el diseño del producto. 1 h
Tema 3.4 Caucho 3.4.1 Procesamiento y formado del caucho. 0.5 h 3.4.2 Manufactura de productos de caucho. 0.5 h 3.4.3 Consideraciones sobre el diseño del producto. 1 h
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Tema 3.5 Materiales con matriz polimérica 3.5.1 Materias primas. 1 h 3.5.2 Molde abierto y molde cerrado. 0.5 h 3.5.3 Bobinado de filamentos. 0.5 h 3.5.5 Formado para PMC. 0.5 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular los procesos de solidificación. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
• Realizar investigación de las aplicaciones de los métodos numéricos observados.
• Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
• Utilizar videos y software simular el comportamiento de los procesos de manufactura descritos.
• Resolver banco de ejercicios propuestos. • Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 4 PROCESAMIENTO DE PARTÍCULAS PARA METALES Y CERÁMICOS 7 h Tema 4.1 Polvos metálicos
4.1.1 Características de los polvos y su producción. 1 h 4.1.2 Prensado convencional y sintetizado. Alternativas. 1 h 4.1.3 Metalurgia de polvos. 2 h
Tema 4.2 Cerámicas y cermets 4.2.1 Procesamiento de cerámicas tradicionales y nuevas. 1 h 4.2.2 Procesamiento de cermets. 1 h 4.2.3 Consideraciones para el diseño de producto. 1 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto.
Actividades de aprendizaje
• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y An a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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• Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
• Utilizar videos y software simular el comportamiento de los procesos de manufactura descritos.
• Resolver banco de ejercicios propuestos. • Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
UNIDAD 5 FORMADO DE METAL 9 h Tema 5.1 Fundamentos en el formado de metales
5.1.1 Comportamiento del material en el formado de metales. 0.5 h
5.1.2 Temperatura en el formado de metales. 0.5 h
5.1.3 Sensibilidad a la velocidad de deformación. 0.5 h
5.1.4 Fricción y lubricación en el formado de metales. 0.5 h Tema 5.2 Procesos de deformación volumétrica
5.2.1 Laminado y otros procesos relacionados. 1 h 5.2.2 Forjado y otros procesos relacionados. 1 h 5.2.3 Extrusión. 0.5 h 5.2.4 Estirado de alambres y barras. 0.5 h
Tema 5.3 Trabajado metálico de láminas 5.3.1 Operaciones de corte y doblado. 1 h 5.3.2 Embutido y otras operaciones de formado de láminas. 1 h
5.3.3 Troqueles y prensas para procesos con láminas. 1 h
5.3.4 Operaciones con láminas metálicas (no prensa). 0.5 h 5.3.5 Doblado de material tubular. 0.5 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
• Utilizar videos y software simular el comportamiento de los procesos de manufactura descritos.
• Resolver banco de ejercicios propuestos. • Lectura de bibliografía propuesta.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y An a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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UNIDAD 6 CAMBIO DE PROPIEDADES DE LOS MATERIALES POR TRATAMIENTO. 11 h Tema 6.1 Tratamiento térmico de metales
6.1.1 Recocido. 1 h 6.1.2 Formación de martensita en acero. 0.5 h 6.1.3 Endurecimiento por precipitación. 0.5 h 6.1.4 Endurecimiento superficial. 0.5 h 6.1.5 Métodos e instalaciones para el tratamiento térmico. 1 h
Tema 6.2 Tratamientos superficiales 6.2.1 Limpieza química. 1 h 6.2.2 Limpieza mecánica y preparación superficial. 1 h 6.2.3 Difusión e implantación iónica. 0.5 h
Tema 6.3 Procesos de recubrimiento y deposición 6.3.1 Chapeado y procesos relacionados. 1 h 6.3.2 Recubrimiento por conversión. 0.5 h 6.3.3 Deposición física de vapor. 0.5 h
6.3.4 Deposición química de vapor. 0.5 h 6.3.5 Recubrimientos orgánicos. 1 h 6.3.6 Esmaltado en porcelana y otros recubrimientos cerámicos. 0.5 h 6.3.7 Procesos de recubrimientos térmicos y mecánicos. 1 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
• Realizar investigación acerca de los avances recientes en los procesos de tratamientos térmicos y recubrimientos
• Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
• Lectura de bibliografía propuesta.
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E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. El alumno realizará ejercicios y tareas que involucren la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase. Se hará uso intensivo de software para la simulación de procesos de fabricación y propiedades de los materiales. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema. Se desarrollará un proyecto práctico donde el alumno se involucre con uno o varios procesos de manufactura. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones de aplicaciones prácticas e innovadoras que involucren los temas vistos en clase
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación Primer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado) Unidad 1 y 2 20%
Segundo examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado) Unidad 3 20%
Tercer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado) Unidad 4 y 5 20%
Cuarto examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado) Unidad 5 y 6 20%
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Proyecto integrador o de materia. Todo el semestre Todas las unidades 20%
Asistencia a clase Durante todo el curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario. Promedio de las evaluaciones parciales y/o proyecto integrador en el que se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso
Todas las unidades 100%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso
100%
Examen a título. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso
100%
Examen de regularización. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso
100%
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos
1. FUNDAMENTOS DE MANUFACTURA MODERNA: MATERIALES PROCESOS Y SISTEMAS, Groover Mikell P., McGrawHill, Tercera edición, 2007, ISBN-13: 978-970-10-6240-1.
2. MANUFACTURA, INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA, Kalpakjian Serope, Pearson Education, Quinta edición, 2008, ISBN-13: 978-970-26-1026-7.
Textos complementarios
1. PROCESOS DE MANUFACTURA, Bawa H.S,McGraw-Hill, Primera Edición, 2007, ISBN-13: 978- 970-10-6128-2.
Sitios de internet Programa de cómputo de simulación: http://www.plm.automation.siemens.com/es_mx/products/nx/
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
320
A) Nombre del curso: CÁLCULO EN UNA VARIABLE B) Datos básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo adicional estudiante
Créditos
I 2 2 2 6 C) Objetivo del curso
Programa analítico
Objetivos Generales
El alumno aprenderá los conceptos básicos del Cálculo. Aplicará esos conceptos a la solución de problemas de la vida cotidiana, interpretará esas soluciones y las relacionará con temas y problemas que se presentarán durante su formación y desarrollo profesional.
Objetivos Específicos
1.RECTA NUMÉRICA REAL
El alumno conocerá, manejará y aplicará los principios y teoremas
relativos a la recta numérica real en la solución de problemas en
forma de desigualdades, así como la representación geométrica de
la solución en la misma. 2. ANÁLISIS DE CONCEPTOS, FÓRMULAS Y GRÁFICAS DE LA GEOMETRÍA ANALÍTICA.
El alumno conocerá el origen del plano cartesiano, construirá relaciones, y las interpretará en forma matemática, geométrica y funcional. Adquirirá habilidad y comprensión dentro del plano cartesiano de otras relaciones, su representación geométrica y el cálculo de su dominio y rango apoyándose en desigualdades Aprenderá un nuevo lenguaje para las relaciones analíticas con enfoque funcional, interpretará y extenderá el conocimiento de las funciones algebraicas a otras funciones. Conocerá tipos de funciones especiales (función compuesta, valor absoluto, función definida para ecuaciones, función escalón)
3.LIMITES Y SUS PROPIEDADES
El alumno conocerá el concepto de límite, el cual definirá y aplicará en el análisis geométrico de una función. Conocerá y manejará los teoremas sobre los límites. Aprenderá algunos límites especiales y sus aplicaciones.
4.LA DERIVADA
El alumno conocerá interpretará, calculará y aplicará la derivada como un límite especial. Determinará su existencia y la aplicará como una razón de cambio. Comprenderá y calculará las derivadas de orden superior. Conocerá el concepto de función inversa y las condiciones para su existencia, aprenderá su geometría y la manera de obtener su derivada. Conocerá en forma algebraica y geométrica las funciones: trigonométricas, logarítmicas, hiperbólicas y sus inversas y calculará sus derivadas.
5.APLICACIONES DE LA DERIVADA
El alumno analizará en forma geométrica una función. Aplicará la derivada a problemas prácticos de su entorno.
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
321
6.INTEGRACIÓN El alumno comprenderá, conocerá, calculará y aplicará la diferencial de una función o concepto de integración: Adquirirá habilidad algebraica en el cálculo de una integral.
Contribución al Perfil de Egreso
Permite al profesionista desarrollar un pensamiento lógico matemático formativo para analizar fenómenos reales (razón de cambio) y modelarlos. Además de desarrollar su creatividad para la solución de problemas de optimización asociados a funciones reales de una sola variable.
Competencias a Desarrollar
Competencias Genéricas
Razonamiento Científico-Tecnológico. Comunicación en español e inglés.Ético-valoral.
Competencias Profesionales
Estos conocimientos son aplicados como una herramienta para la solución de problemas prácticos del área de ingeniería en que se imparte esta materia. Por lo tanto, incide indirectamente en el desarrollo de todas las competencias profesionales planteadas en el programa educativo.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
Unidad 1 RECTA NUMÉRICA REAL 4h
Tema 1.1 Números Reales Subtemas 1.11 Formas del conjunto
1.12 Relación de orden Tema 1.2 Definición Subtemas 1.21 Propiedades Tema 1.3 Inecuaciones Subtemas 1.31 Definición y clasificación
1.32 Solución de inecuaciones a) Primer grado, una incógnita, numérica y entera b) Segundo grado, una incógnita numérica y entera c) Fraccionaria con una incógnita
Tema 1.4 Valor absoluto Subtemas 1.41 Definición e interpretación
1.42 Inecuaciones con valor absoluto.
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante estudio de teoría y análisis de problemas y casos. Se propiciará el trabajo colaborativo mediante el trabajo en equipos. En los temas en que se requiera se implementarán sesiones expositivas y sesiones de solución de problemas por el maestro. El profesor deberá usar y promover el aprendizaje asistiéndose de las TICs y deberá centrar su docencia en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se realizará graficación utilizando software especializado.
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
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Unidad 2 ANÁLISIS DE CONCEPTOS, FÓRMULAS Y GRÁFICAS DE LA GEOMETRÍA ANALÍTICA. 6h
Tema 2.1 Plano cartesiano Subtemas 2.11 Origen y representación geométrica
2.12 Definición, relación matemática. 2.13 Relaciones en conjuntos finitos e infinitos (rectas, parábolas y circunferencia) 2.14 Representación
Tema 2.2 Funciones Subtemas 2.21 Definición y partes, dominio, condominio, rango.
2.22 Clasificación de acuerdo a la expresión que la representa. a) Algebraicas explícitas: constante, idéntica, potencia, polinómica racional, irracional. b) Trigonométricas: seno, coseno, tangente, cotangente, secante. Amplitud, período y sus variaciones, geometría de las funciones trigonométricas.
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante estudio de teoría y análisis de problemas y casos. Se propiciará el trabajo colaborativo mediante el trabajo en equipos. En los temas en que se requiera se implementarán sesiones expositivas y sesiones de solución de problemas por el maestro. El profesor deberá usar y promover el aprendizaje asistiéndose de las TICs y deberá centrar su docencia en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se realizará graficación utilizando software especializado.
Unidad 3 LIMITES Y SUS PROPIEDADES. 6h
Tema 3.1 Introducción al concepto de límite (Geométrico y Analítico) de una función Subtemas 3.11 Teoremas sobre límites de funciones.
3.12 Límites unilaterales en funciones algebraicas, compuestas y especiales 3.13 Técnicas para calcular límites 3.14 Límites al infinito relacionadas a las asíntotas verticales y horizontales. 3.15 Continuidad y teoremas sobre continuidad (en un
número y en un (intervalo). 3.16 Discontinuidad
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante estudio de teoría y análisis de problemas y casos. Se propiciará el trabajo colaborativo mediante el trabajo en equipos. En los temas en que se requiera se implementarán sesiones expositivas y sesiones de solución de problemas por el maestro. El profesor deberá usar y promover el aprendizaje asistiéndose de las TICs y deberá centrar su docencia en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se realizará graficación utilizando software especializado.
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Unidad 4 LA DERIVADA 16h
Tema 4.1 Funciones Algebraicas Tema 4.2 Definición, notación e interpretación geométrica de la derivada (casos de no existencia, derivada de una función: en un punto, en un intervalo)
Tema 4.3 Derivación por incrementos Tema 4.4 Velocidad, aceleración y otras razones de cambio Tema 4.5 Reglas de derivación para: sumas, productos, cocientes y potencias
Tema 4.6 Regla de la cadena y función a una potencia
Tema 4.7 Forma alternativa de la derivada Tema 4.8 Derivación implícita Tema 4.9 Razones relacionadas
Tema 4.10 Reglas de derivación de funciones trigonométricas y y logarítmicas
Tema 4.11 Funciones Exponenciales y derivación Tema 4.12 Funciones trigonométricas inversas y derivación Tema 4.13 Funciones hiperbólicas y derivación
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante estudio de teoría y análisis de problemas y casos. Se propiciará el trabajo colaborativo mediante el trabajo en equipos. En los temas en que se requiera se implementarán sesiones expositivas y sesiones de solución de problemas por el maestro. El profesor deberá usar y promover el aprendizaje asistiéndose de las TICs y deberá centrar su docencia en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se realizará graficación utilizando software especializado.
Unidad 5 APLICACIONES DE LA DERIVADA 16h
Tema 5.1 La derivada como una razón de cambio Tema 5.2 Recta tangente y normal de una curva Tema 5.3 Aplicaciones a la Física (velocidad aceleración, caída libre) Tema 5.4 Aplicación a la química Tema 5.5 Aplicación a la ingeniería Tema 5.6 Variación con respecto al tiempo (regla de la cadena Tema 5.7 Valores extremos de una función Tema 5.8 Crecimiento y decrecimiento Tema 5.9 Máximos y mínimos (absolutos y relativos) Tema 5.10 Concavidad y punto de reflexión, criterio de la segunda derivada. Tema 5.11 Teorema de Rolle y teorema del valor medio
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
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Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante estudio de teoría y análisis de problemas y casos. Se propiciará el trabajo colaborativo mediante el trabajo en equipos. En los temas en que se requiera se implementarán sesiones expositivas y sesiones de solución de problemas por el maestro. El profesor deberá usar y promover el aprendizaje asistiéndose de las TICs y deberá centrar su docencia en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se realizará graficación utilizando software especializado.
Unidad 6 INTEGRACIÓN 16h
Tema 6.1 Inverso de la diferenciación Tema 6.2 Aplicaciones Tema 6.3 Fórmulas fundamentales de integración Tema 6.4 Métodos de integración
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante estudio de teoría y análisis de problemas y casos. Se propiciará el trabajo colaborativo mediante el trabajo en equipos. En los temas en que se requiera se implementarán sesiones expositivas y sesiones de solución de problemas por el maestro. El profesor deberá usar y promover el aprendizaje asistiéndose de las TICs y deberá centrar su docencia en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se realizará graficación utilizando software especializado.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje: Se impartirá mediante estudio de teoría y análisis de problemas y casos. Se propiciará el trabajo colaborativo mediante el trabajo en equipos. En los temas en que se requiera se implementarán sesiones expositivas y sesiones de solución de problemas por el maestro. El profesor deberá usar y promover el aprendizaje asistiéndose de las TICs y deberá centrar su docencia en el aprendizaje significativo. La solución de ejercicios y problemas se tomará como elemento central para reafirmar adquirir y manejar la información. Se aplicarán otros enfoques didácticos como aprendizaje basado en proyectos. Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se realizará graficación utilizando software especializado.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
16 sesiones Unidad 1, 2 y 3 20%
Segundo examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
16 sesiones Unidad 4 20%
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Tercer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
16 sesiones Unidad 5 20%
Cuarto examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
16 sesiones Unidad 6 20%
Quinto examen parcial Al finalizar semestre
Proyecto de materia que
abarca todo el contenido del curso
o una parte
20%
TOTAL 100%
Examen ordinario. Se evalúa como el promedio del total de evaluaciones parciales.
Al terminar el curso
El contenido del curso.
100%
Examen Extraordinario. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen a título. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen de regularización. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos 1. Cálculo I, Larson – Hostetler - Edwards, Octava, Edición Mc Graw Hill, 2006 2. Cálculo, Purcell – Varberg – Rigdon, Novena Edición , Pearson Prentice Hall, 2007 3. Cálculo una variable. Finney/Demana/Waits/Kennedy. Segunda Edición, Prentice Hall. 2000 4. Cálculo con Geometría analítica Earl W. Swokowski. Segunda Edición.
Textos complementarios 5. El Cálculo desde una perspectiva visual y dinámica con actividades en la computadora. Simón Mochón Cohén, Mc Graw Hill, 2004. 6. Cálculo Diferencial e Integral. Frank Ayres Jr. Elliot Mendelson Mc Graw Hill.
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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A) Nombre del Curso
Ecuaciones diferenciales
B) Datos básicos del curso
Semestre Horas de teoría por semana
Horas de práctica por
semana
Horas trabajo adicional
estudiante
Créditos
III 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos generales
Realizar análisis de fenómenos reales, asociándolas con las leyes físicas y generar modelos matemáticos que le auxilien en la resolución de problemas específicos de campo utilizando las ecuaciones diferenciales y la transformada de Laplace como herramientas.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico 1. Ecuaciones diferenciales de primer orden y primer grado.
Conocer y manejar los conceptos fundamentales de las ecuaciones diferenciales, asociándolas con diferentes áreas del conocimiento mediante modelos matemáticos. Adquirir la habilidad para resolver ecuaciones diferenciales de primer orden y primer grado, y solucionar problemas de casos específicos.
2. Ecuaciones diferenciales de orden superior.
Conocer los principios básicos y métodos de solución de las ecuaciones diferenciales de orden superior y adquirir las herramientas necesarias para encontrar solución a distintos tipos de ecuaciones de orden superior de acuerdo a las condiciones del objeto de estudio.
3. Transformada de Laplace
Aprender las propiedades operacionales de la Transformada de Laplace y de la Transformada Inversa de Laplace, usando diferentes métodos para la solución de problemas.
4. Ecuaciones Diferenciales Lineales y Sistemas de Ecuaciones Diferenciales Lineales.
Aprender a solucionar sistemas de ecuaciones lineales mediante métodos de solución con álgebra matricial, como una herramienta auxiliar al método de solución mediante transformada de Laplace.
Contribución al Perfil de Egreso
Desarrollo del pensamiento abstracto y de la capacidad para proponer, analizar y discriminar entre modelos matemáticos que describan el comportamiento de sistemas o procesos, aplicables en el ámbito profesional como herramienta en la solución de problemas de ingeniería.
Competencias a Desarrollar
Competencias Genéricas
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Ético-valoral
Competencias Profesionales
Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica. Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control.
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D) Contenidos y métodos por unidades y temas
Unidad 1 Ecuaciones Diferenciales de Primer Orden y Primer Grado 16 hrs Tema 1.1 Definición de Ecuación Diferencial y sus clasificaciones. Subtemas 1.1.1 Orden
1.1.2 Grado 1.1.3 Tipo de coeficientes 1.1.4 Linealidad
Tema 1.2 Soluciones de una ecuación diferencial. Subtemas 1.2.1 Solución Explícita
1.2.2 Solución Implícita 1.2.3 Solución Formal
Tema 1.3 Problema del valor inicial. Existencia y Unicidad Subtemas 1.3.1 Existencia
1.3.2 Unicidad
Tema 1.4 Formulación de modelos matemáticos y algunas leyes físicas que involucran modelos matemáticos.
Tema 1.5 Variables separables y reducibles Tema 1.6 Ecuaciones Lineales Tema 1.7 Ecuaciones Exactas y no Exactas. Subtemas 1.1 Factores Integrantes. Tema 1.8 Ecuación de Bernoulli. Subtemas 1.3.1 Solución por sustitución Tema 1.9 Aplicaciones de las Ecuaciones Diferenciales de Primer Orden. Subtemas 1.9.1 Modelado Lineal
1.9.3 Sistemas de Ecuaciones. Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en Internet.
Métodos de enseñanza • Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y los alumnos.
• Sesiones de solución de problemas con ayuda de las TICs con la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
• Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados.
• Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender.
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Actividades de aprendizaje
• Formar equipos (heterogéneos) para discusión y análisis de conceptos previamente investigados.
• Identificar diferentes tipos de ecuaciones diferenciales. • Programar sesiones de resolución analítica de ecuaciones diferenciales
de primer orden. • Utilizar software para graficar y analizar cualitativamente soluciones de
ecuaciones diferenciales de primer orden. • Resolver banco de ejercicios propuestos.
Unidad 2 Ecuaciones Diferenciales de Orden Superior 15 hrs Tema 2.1 Ecuación Diferencial de Orden n Tema 2.2 Problema de valor inicial. Tema 2.3 Solución única. Subtemas 2.3.1 Existencia
2.3.2 Unicidad
Tema 2.4 Ecuación Diferencial Homogénea Subtemas 2.4.1 Principio de Superposición Tema 2.5 Dependencia e Independencia Lineal. Subtemas 2.5.1 Wronskiano Tema 2.6 Soluciones de Ecuaciones Diferenciales Homogéneas Subtemas 2.6.1 Reducción de orden
2.6.2 Ecuaciones diferenciales homogéneas con coeficientes constantes 2.6.3 Ecuación característica
Tema 2.7 Ecuaciones Diferenciales Lineales de Orden Superior. Tema 2.8 Ecuaciones Lineales no Homogéneas. Tema 2.9 Solución general de una ecuación diferencial no homogénea. Tema 2.10 Otras soluciones de Ecuaciones Diferenciales no Homogéneas. Subtemas 2.10.1 Coeficientes Indeterminados.
2.10.1.1 Método de Superposición 2.10.1.2 Método del Anulador
2.10.2 Variación de Parámetros.
Tema 2.11 Ecuación de Cauchy-Euler. Tema 2.12 Aplicaciones de las Ecuaciones Diferenciales de Orden Superior. Subtemas 2.12.1 Modelado lineal
2.12.2 Modelado no lineal Lecturas y otros recursos
Libro de texto , y MATHCAD (Paquete de software)
Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. El maestro indicará a los alumnos los ejercicios que deberán resolver como práctica en forma de tarea.
Actividades de aprendizaje
Las actividades específicas de los estudiantes son; prácticas, lecturas, tareas, ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.
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Unidad 3 Transformada de Laplace 17 hrs Tema 3.1 Transformada de Laplace. Subtemas 3.1.1 Definición
3.1.2 Condiciones de existencia
Tema 3.2 Transformadas de las funciones más usuales. Tema 3.3 Cálculo de transformadas de otras funciones. Tema 3.4 Función escalón unitario. Subtemas 3.4.1 Transformada de Laplace de la función escalón unitario. Tema 3.5 Propiedades de la Transformada de Laplace. Tema 3.6 Transformada de funciones multiplicadas con tn y divididas entre t. Tema 3.7 Transformada de Derivadas. Tema 3.5 Transformada de Integrales Tema 3.6 Teorema de Convolución. Tema 3.7 Transformada de Laplace de una función periódica. Tema 3.8 Función Delta de Dirac. Tema 3.9Transformada de Laplace de la función Delta de Dirac. Tema 3.10 Transformada Inversa. Algunas transformadas inversas. Propiedades. Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. El maestro indicará a los alumnos los ejercicios que deberán resolver como práctica en forma de tarea.
Actividades de aprendizaje
Las actividades específicas de los estudiantes son; prácticas, lecturas, tareas, ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.
Unidad 4 Ecuaciones Diferenciales Lineales y Sistemas de Ecuaciones Diferenciales Lineales
17 hrs
Tema 4.1 Solución de ecuaciones diferenciales por transformada de Laplace. Tema 4.2 Solución de sistemas de ecuaciones diferenciales con condiciones iniciales por medio de la transformada de Laplace.
Tema 4.3 Aplicaciones. Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. El maestro indicará a los alumnos los ejercicios que deberán resolver como práctica en forma de tarea.
Actividades de aprendizaje
Las actividades específicas de los estudiantes son; prácticas, lecturas, tareas, ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y de los alumnos, y sesiones de solución de problemas, con apoyo de las TIC. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de solución a problemas reales planteados. Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una
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explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender. Los alumnos aprenderán a utilizar programas para graficar soluciones de ecuaciones diferenciales. Los trabajos de investigación, graficación, ejercicios resueltos en clase y tareas por parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Todas las estrategias de enseñanza y aprendizaje estarán enfocadas a lograr que el alumno desarrolle las competencias marcadas en su perfil de egreso.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación Primer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
El contenido de 16 sesiones de una hora
25% - 20% examen - 5% otros
Segundo examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
El contenido de 16 sesiones de una hora
25% - 20% examen - 5% otros
Tercer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
El contenido de 16 sesiones de una hora
25% - 20% examen - 5% otros
Cuarto examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
El contenido de 16 sesiones de una hora
25% - 20% examen - 5% otros
Otra actividad 1 Durante todo el curso
Asistencia a clase
Requisito
TOTAL 100% Examen ordinario. Se evalúa como el promedio del total de evaluaciones parciales.
Al terminar el curso
El contenido del curso.
100%
Examen Extraordinario. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen a título. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
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Examen de regularización. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos 1. DENNIS ZILL, Ecuaciones Diferenciales con aplicaciones. Thomson, 2009. 2. GEORGE F. SIMMONS. Ecuaciones Diferenciales: teoría, técnica y práctica. Mc Graw Hill. 2007. 3. FRANK AYRES, Ecuaciones Diferenciales, Mc Graw Hill. 1991.
Textos complementarios 4. CLAUDIO PITA RUIZ, Cálculo Vectorial , Prentice Hill. 1995.
Programas de simulación electrónica. 1.- PSIM. 2.- MATLAB. 3.- PSPICE. 4. MULTISIM.
Programas de simulación matemática. 1.- MAPLE 2.- MATLAB 3.- MATHEMATICA 4.- MATHCAD
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A) Nombre del Curso
Electrónica digital
B) Datos básicos del curso
Semestre Horas de teoría por semana
Horas de práctica por
semana
Horas trabajo adicional
estudiante
Créditos
III 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos generales
Diseñar, analizar, simular e implementar circuitos digitales combinacionales usando las técnicas y los dispositivos de diseño actuales.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico 1. introducción a la Electrónica Digital.
Recordar un breve marco histórico de la electrónica digital, la diferencia entre electrónica digital y analógica, un panorama general de la materia así como algunas de las múltiples aplicaciones de la electrónica digital y la forma en que ha influido y modificado la vida en la sociedad contemporánea.
2. Sistemas numéricos.
Representar números y operaciones aritméticas usando el sistema numérico binario, el octal y el hexadecimal.
3 Familias de Circuitos Lógicos.
Reconocer las compuertas lógicas básicas así como los fundamentos de las principales tecnologías usadas en su fabricación.
4 Principios del diseño lógico combinacional
Diseñar circuitos combinacionales usando los principios básicos y técnicas tradicionales. Aprenderá el uso de herramientas de síntesis lógica y el uso de programas para realizar simulación de circuitos lógicos digitales.
5 Introducción al lenguaje de descripción de hardware HDL
Conocer los principios de programación HDL, un lenguaje para describir sistemas digitales, en particular la forma de representar circuitos combinacionales.
6 Circuitos lógicos que realizan funciones específicas.
Diseñar circuitos combinacionales que realizan funciones específicas usando las herramientas utilizando las técnicas tradicionales y modernas de diseño e implementará sus diseños utilizando circuitos lógicos actuales.
Contribución al Perfil de Egreso
Esta materia proporciona al alumno el conocimiento para analizar y diseñar sistemas electrónicos digitales combinacionales y desarrollará en él las habilidades para instrumentarlos e integrarlos en sistemas mecatrónicos.
Competencias a
Competencias Genéricas
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Ético-valoral
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Desarrollar Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
Unidad 1 Introducción a la electrónica digital
2hrs
Tema 1.1 Desarrollo histórico de la electrónica digital Tema 1.2 Señales analógicas vs señales digital Tema 1.3 Dispositivos digitales Tema 1.4 Circuitos integrados digitales Tema 1.5 Dispositivos digitales programables Tema 1.6 Niveles lógicos y físicos en el diseño digital Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones interactivas por el maestro y los alumnos con ayuda de las TICs con la finalidad de ampliar y profundizar los temas del curso. Se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender.
Actividades de aprendizaje
Trabajos de investigación, y tareas de parte de los alumnos, que tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
Unidad 2 Sistemas numéricos 4hrs
Tema 2.1 Representación de números
Tema 2.2 Sistemas: binario, octal y hexadecimal
Tema 2.3 Aritmética binaria
Tema 2.4 Conversión entre sistemas numéricos
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Lecturas y otros recursos
Se impartirá mediante sesiones interactivas por el maestro y los alumnos con ayuda de las TICs con la finalidad de ampliar y profundizar los temas del curso. Se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones interactivas por el maestro y los alumnos con ayuda de las TICs con la finalidad de ampliar y profundizar los temas del curso. Se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender.
Actividades de aprendizaje
Se impartirá mediante sesiones interactivas por el maestro y los alumnos con ayuda de las TICs con la finalidad de ampliar y profundizar los temas del curso. Se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender.
Unidad 3 Familias de Circuitos Lógicos 4hrs
Tema 3.1 Señales lógicas y compuertas
Tema 3.2 Lógica bipolar y TTL
Tema 3.3 Familias TTL
Tema 3.4 Lógica CMOS
Tema 3.5 Familias lógicas CMOS
Tema 3.5 Otras familias lógicas
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones interactivas por el maestro y los alumnos con ayuda de las TICs con la finalidad de ampliar y profundizar los temas del curso. Se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
Se alentará a los alumnos a investigar en libros de datos y en catálogos publicados en Internet las principales características de los circuitos lógicos de las familias TTLS, CMOS y ECL.
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Unidad 4 Principios del diseño lógico combinacional 12 hrs
Tema 4.1 Álgebra booleana
Subtemas 4.1.1 Axiomas
4.1.2 Teoremas
4.1.3 Funciones lógicas
Tema 4.2 Representación de funciones lógicas Subtemas 4.2.1 Formas canónicas
4.2.2 Con compuertas (AND-OR-NOT, NAND, NOR)
Tema 4.3 Lógica mezclada. Tema 4.4 Minimización de funciones lógicas Subtemas 4.4.1 Mapas de Karnaugh
4.4.2 Minimización de funciones con combinaciones de entrada “no importa”
4.4.3 Método tabular de Quine McCluskey Tema 4.5 Proceso de diseño de un circuito combinacional Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones interactivas por el maestro y los alumnos, y sesiones de solución de problemas.
Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de minimización de funciones lógicas.
Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, el proceso de minimización de funciones lógicas que tengan aplicación real específica.
Actividades de aprendizaje
Los alumnos investigarán, expondrán y aprenderán elaborar el enunciado lógico que de solución a problemas específicos y diseñarán la(s) función(es) lógica(s) que expresen las soluciones a dichos problemas.
Los alumnos aprenderán a utilizar programas para simular el comportamiento de expresiones lógicas cuando son evaluadas para diferentes valores de sus variables lógicas de entrada.
Unidad 5 Introducción al lenguaje de descripción de hardware HDL 18 hrs
Tema 5.1 Lenguajes de descripción de hardware
Tema 5.2 Estructura del lenguaje
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Tema 5.3 Funciones, procedimientos, librerías y paquetes
Tema 5.4 Técnicas de diseño HDL Subtemas 5.4.1 Diseño estructural
5.4.2 Diseño comportamental 5.4.3 Diseño de flujo de datos
Tema 5.5 Simulación y síntesis
Tema 5.6 Simulación y síntesis Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se consultarán ayuda en línea de programas de descripción de hardware como Active VHDL o iSE VHDL Se consultarán en Internet tutoriales sobre VHDL
Métodos de enseñanza Con ayuda de equipo multimedia el profesor explicará casos reales de diseño utilizando VHDL, tomados de sesiones de programación y simulación HDL.
Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar ejercicios de diseño HDL tomados de simulaciones en llevadas a cabo en laboratorio de cómputo.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación y simulación de circuitos, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. El alumno aprenderá a utilizar los programas simuladores para comprobar el funcionamiento de los circuitos diseñados utilizando HDL.
Unidad 6 Circuitos lógicos que realizan funciones específicas. 24 hrs
Tema 6.1 Análisis de tiempo en los circuitos digitales
Subtemas 6.1.1 Diagramas de tiempo
6.1.2 Especificaciones de retardo
6.1.3 Análisis de tiempo
Tema 6.2 Dispositivos programables combinacionales
Subtemas 6.2.1 Arreglos lógicos programables
6.2.2 Dispositivos programables
Tema 6.3 Decodificadores/Codificadores
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Subtemas 6.3.1 Decodificadores/Codificadores estándar
6.3.2 Diseño
6.3.3 Decodificadores/Codificadores en HDL y PLDs
Tema 6.4 Dispositivos de tercer estado
Subtemas 6.4.1 Buffers de tercer estado estándar SSI y MSI
6.4.2 Salidas de tercer estado en HDL y PLDs
Tema 6.5 Multiplexores
Subtemas 6.5.1 Multiplexores estándar MSI
6.5.2 Multiplexores, demultiplexores y buses
6.5.3 Multiplexores en HDL y PLDs
Tema 6.6 Comparadores
Subtemas 6.6.1 Comparadores estándar MSI
6.6.2 Comparadores en HDL y PLDs
Tema 6.7 Sumadores, restadores y ALUs
Subtemas 6.7.1 Medio sumador y sumador completo
6.7.2 Restador
6.7.3 Sumador carry-look-ahead
6.7.3 Aritmética estándar MSI
6.7.3 Sumadores en HDL y PLDs
Tema 6.8 Multiplicadores combinacionales
Subtemas 6.8.1 Estructuras
6.8.2 Multiplicación en HDL y PLDs
Tema 6.9 Memorias
6.9.1 Memorias RAM y sus aplicaciones
6.9.2 Memorias ROM y sus aplicaciones
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6.9.3 Memorias EPROM y EEPROM y sus aplicaciones
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se consultarán ayuda en línea de programas de descripción de hardware como Active VHDL o iSE VHDL Se consultarán en Internet tutoriales sobre VHDL
Métodos de enseñanza Con ayuda de equipo multimedia el profesor explicará casos reales de diseño utilizando VHDL, tomados de sesiones de programación y simulación HDL.
Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar ejercicios de diseño HDL tomados de simulaciones en llevadas a cabo en laboratorio de cómputo.
Actividades de aprendizaje
Los trabajos de investigación y simulación de circuitos, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Los alumnos diseñarán, simularán e implementarán circuitos lógicos que implementan funciones específicas y que sirven como bloques de construcción para sistemas lógicos digitales de mayor complejidad. A través de prácticas de laboratorio dirigidas por el Maestro el alumno aprenderá a:
- Implementar circuitos electrónicos digitales que utilicen memoria EEPROM, RAM, ROM y otras.
- Comprobar el funcionamiento de los circuitos electrónicos digitales implementados utilizando equipo de instrumentación especializado como: Fuente de voltaje, Generador de señales, Multímetro y Osciloscopio.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y de los alumnos, y sesiones de solución de problemas, con apoyo de las TIC. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados. Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender. Los alumnos aprenderán a utilizar programas para simular el comportamiento de circuitos digitales. Los trabajos de investigación y simulación de circuitos, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. A través de prácticas de laboratorio dirigidas por el Maestro el alumno aprenderá a implementar circuitos electrónicos digitales que realizan funciones lógicas específicas.
El alumno comprobar el funcionamiento de los circuitos electrónicos digitales implementados utilizando equipo de instrumentación especializado como: fuente de voltaje, generador de señales,
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multímetro y osciloscopio.
Todas las estrategias de enseñanza y aprendizaje tendrán como objetivos, además del aprendizaje, que el alumno desarrolle las competencias marcadas en su perfil de egreso.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primera evaluación parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
16 Sesiones de una hora
Total 20% - Examen parcial departamental 15% - Reportes de prácticas, investigacio-nes y simula-ciones 5%.
Segunda evaluación parcial departamental y 4 semanas 16 Sesiones de Total 20%
evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
( Programado ) una hora - Examen parcial departamental 15% - Reportes de prácticas, investigacio-nes y simula-ciones 5%.
Tercera evaluación parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
16 Sesiones de una hora
Total 20% - Examen parcial departamental 15% - Reportes de prácticas, investigacio-nes y simula-ciones 5%.
Cuarta evaluación parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
16 Sesiones de una hora
Total 20% - Examen parcial departamental 15% - Reportes de prácticas, investigacio-nes y simula-ciones 5%.
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Proyecto de materia o integrador Al final el periodo de clase
Todo o parte del contenido de la materia.
Total 20%
Asistencia Diariamente Asistencia a16 horas por mes
Requisito para evaluar cualquier periodo. Se debe cumplir al menos el 66% del total de asistencias de cada periodo a evaluar.
TOTAL 100% Examen ordinario. Promedio simple de los parciales.
Al final el periodo de clases.
Promedio de las Cinco evaluaciones parciales.
100% (Suma de todas las ponderacio- nes)
Examen Extraordinario. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
Una semana después del examen ordinario
El contenido de todo el programa
100% Examen general
escrito. Requisito: La
presentación de todas las
prácticas de laboratorio con su respectivo
reporte. Examen a título de suficiencia. Examen departa- mental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se
Una semana después del examen
El contenido de todo el programa
100% Examen general
escrito.
desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
extraordinario Requisito: La presentación de
todas las prácticas de
laboratorio con su respectivo
reporte. Examen de regularización. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
Un mes después del último examen presentado
El contenido de todo el programa
100% Examen general escrito. Requisito: La
presentación de todas las
prácticas de laboratorio con su respectivo
reporte.
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G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos 1. M. Morris Mano. DISEÑO DIGITAL, 3e. Prentice Hall
ISBN: 9702604389. ISBN-13: 9789702604389 (2003).
2. Ronald J. Tocci, Neal S. Widmer Y Gregory L. Moss. SISTEMAS DIGITALES. PRINCIPIOS Y APLICACIONES 10a Edición (Prentice Hall) ISBN: 9702609704. ISBN-13: 9789702609704, 2007
3. Santiago Fernández Gómez; Enrique Soto Campos; Serafín Pérez López; DISEÑO DE SISTEMAS DIGITALES CON VHDL, Ed. Paraninfo, ISBN: 8497320816. ISBN-13: 9788497320818, 2006
Textos complementarios 4. Gil Padilla. ELECTRÓNICA DIGITAL Y MICROPROGRAMABLE. Grado Medio. Editorial Mcgraw-Hill.
ISBN: 8448157001. ISBN-13: 9788448157005, 3ª Edición (15/01/2007).
Programas de simulación electrónica. 1.- PSIM. 2.- MATLAB. 3.- PSPICE. 4. MULTISIM.
Programas de simulación matemática.
1.- MAPLE 2.- MATLAB 3.- MATHEMATICA 4.- MATHCAD
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A) Nombre del curso
Mecánica vectorial cinética
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
IV 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Analizar, resolver y predecir el movimiento de un cuerpo tomando en cuenta las fuerzas externas e internas que producen dicho movimiento. Así mismo se analizará y determinarán las fuerzas requeridas para producir un movimiento específico en un cuerpo o partícula.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Cinética de partículas; segunda ley de Newton.
Aplicar la Segunda Ley de Newton en el análisis del movimiento de partículas.
2. Cinética de partículas; métodos de la energía y la cantidad de movimiento.
Comparar y analizar la Segunda Ley de Newton en conjunto con los principios de cinemática para caracterizar el movimiento de una partícula utilizando el método del trabajo y la energía y el método del impulso y la cantidad de movimiento.
3. Sistema de partículas.
Analizar y caracterizar el movimiento de sistemas de partículas derivado del estudio del movimiento de una partícula individual.
4. Movimiento plano de cuerpos rígidos; fuerzas y aceleraciones.
Conocer y aplicar las relaciones existentes entre las fuerzas que actúan sobre un cuerpo rígido, la forma, la masa del cuerpo y el movimiento que se produce al aplicar dicha fuerza.
5. Movimiento plano de cuerpos rígidos; métodos de energía y cantidad de movimiento.
Conocer y aplicar el método de energía y cantidad de movimiento para caracterizar el movimiento plano de cuerpos rígidos.
6. Vibraciones mecánicas.
Analizar las vibraciones que ocurren en un cuerpo o sistema con un grado de libertad. Comprender la importancia de reducir o eliminar las vibraciones mecánicas mediante un diseño apropiado.
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Contribución al Perfil de Egreso
El estudio de la cinética se justifica en función de que una gran cantidad de problemas relacionados a la ingeniería Mecánica involucran el estudio de cuerpos en movimiento incluyendo las fuerzas que producen dicho movimiento. Se busca desarrollar en el estudiante la capacidad de analizar y resolver cualquier problema de ingeniería en forma lógica y simple.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento científico-tecnológico. Capacidad cognitiva.
Competencias Profesionales
Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica. Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. Elaboración de solución a problemas de automatización de robots manipuladores.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 CINÉTICA DE PARTÍCULAS: SEGUNDA LEY DE NEWTON 8 h
Tema 1.1 Segunda Ley de Newton. 0.5 h
Tema 1.2 Cantidad de movimiento lineal, razón de cambio. 1 h
Tema 1.3 Ecuaciones de movimiento lineal. 0.5 h
Tema 1.4 Equilibrio dinámico lineal. 0.5 h
Tema 1.5 Cantidad de movimiento angular, razón de cambio. 1 h
Tema 1.6 Ecuaciones de movimiento angular. 0.5 h
Tema 1.7 Equilibrio dinámico angular. 0.5 h
Tema 1.8 Ecuaciones de movimiento en términos de las componentes radial y transversal. 1h
Tema 1.9 Movimiento bajo una fuerza central. Conservación de la cantidad de movimiento. 1.5 h
Tema 1.10 Ley de la gravitación de Newton. 1 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Formar equipos (heterogéneos) para la discusión y el análisis de conceptos previamente investigados.
• Utilizar software para graficar y analizar los esfuerzos y deformaciones que ocurren en un elemento.
• Resolver banco de ejercicios propuestos.
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UNIDAD 2 CINÉTICA DE PARTÍCULAS: MÉTODOS DE ENERGÍA Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO
10 h
Tema 2.1 Trabajo de una fuerza. 0.5 h
Tema 2.2 Energía cinética. 0.5 h
Tema 2.3 Principio del trabajo y la energía, aplicaciones. 0.5 h
Tema 2.4 Potencia y eficiencia. 1 h
Tema 2.5 Energía potencial. 0.5 h
Tema 2.6 Fuerzas conservativas. 1 h
Tema 2.7 Conservación de la energía. 1 h
Tema 2.8 Movimiento bajo una fuerza central conservativa. 1 h
Tema 2.9 Principio del impulso y la cantidad del movimiento. 0.5 h
Tema 2.10 Movimiento impulsivo. 1 h
Tema 2.11 Impacto. 0.5 h
Tema 2.12 Problemas y aplicaciones. 2 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre para simulación dinámica, software de procesamiento matemático, tutoriales y foros de discusión.
Actividades de aprendizaje
• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
• Formar equipos (heterogéneos) para la discusión y el análisis de conceptos previamente investigados.
• Resolver banco de ejercicios propuestos. • Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas, lecturas,
tareas, ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.
UNIDAD 3 SISTEMA DE PARTÍCULAS 14 h
Tema 3.1 Aplicación de las leyes de Newton al movimiento de un sistema de partículas. 2 h
Tema 3.2 Cantidad de movimiento lineal y angular de un sistema de partículas. 1 h
Tema 3.3 Movimiento del centro de masa de un sistema de partículas. 2 h
Tema 3.4 Cantidad de movimiento angular de un sistema de partículas alrededor de su centro de masa.
2 h
Tema 3.5 Conservación de la cantidad de movimiento para sistemas de partículas. 1 h
Tema 3.6 Energía cinética de un sistema de partículas. 1 h
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Tema 3.7 Trabajo y energía. 2 h
Tema 3.8 Conservación de la energía para un sistema de partículas. 2 h
Tema 3.9 Principio del impulso y la cantidad de movimiento de sistemas de partículas. 1 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre para simulación dinámica, software de procesamiento matemático, tutoriales y foros de discusión.
Actividades de aprendizaje
• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
• Formar equipos (heterogéneos) para la discusión y el análisis de conceptos previamente investigados.
• Resolver banco de ejercicios propuestos. • Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas, lecturas,
tareas, ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.
UNIDAD 4 MOVIMIENTO PLANO DE CUERPOS RÍGIDOS: FUERZAS Y ACELERACIONES 14 h
Tema 4.1 Ecuaciones de movimiento de un cuerpo rígido. 3 h
Tema 4.2 Cantidad de movimiento angular de un cuerpo rígido en movimiento plano. 2 h
Tema 4.3 Movimiento plano de un cuerpo rígido 2 h
Tema 4.4 Principio d’Alembert. 2 h
Tema 4.5 Sistemas de cuerpos rígidos. 3 h
Tema 4.6 Movimiento plano restringido o vinculado. 2 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
• Formar equipos (heterogéneos) para la discusión y el análisis de conceptos previamente investigados.
• Resolver banco de ejercicios propuestos. • Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas, lecturas,
tareas, ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.
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UNIDAD 5 MOVIMIENTO PLANO DE CUERPOS RÍGIDOS: MÉTODOS DE ENERGÍA Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO.
12 h
Tema 5.1 Principio del trabajo y la energía para un cuerpo rígido. 1 h
Tema 5.2 Trabajo de las fuerzas y la energía para un cuerpo rígido. 1 h
Tema 5.3 Energía cinética de un cuerpo rígido en movimiento plano. 1 h
Tema 5.4 Sistemas de cuerpos rígidos. 2 h
Tema 5.5 Conservación de la energía. 1 h
Tema 5.6 Potencia. 1 h
Tema 5.7 Principio del impulso y la cantidad de movimiento. 1 h
Tema 5.8 Conservación de la cantidad de movimiento angular. 2 h
Tema 5.9 Movimiento impulsivo. 1 h
Tema 5.10 Impacto excéntrico. 1 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
• Formar equipos (heterogéneos) para la discusión y el análisis de conceptos previamente investigados.
• Resolver banco de ejercicios propuestos. • Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas, lecturas,
tareas, ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.
UNIDAD 6 VIBRACIONES MECÁNICAS. 6 h
Tema 6.1 Vibraciones libres de partículas. 1 h
Tema 6.2 Movimiento armónico simple. 0.5 h
Tema 6.3 Péndulo simple, solución aproximada. 0.5 h
Tema 6.4 Péndulo simple, solución exacta. 1 h
Tema 6.5 Vibraciones libres de cuerpos rígidos. 1 h
Tema 6.6 Aplicación del principio de la conservación de la energía. 1 h
Tema 6.7 Vibraciones forzadas. 1 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida y resolver problemas indicados por el maestro.
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Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
• Formar equipos (heterogéneos) para la discusión y el análisis de conceptos previamente investigados.
• Resolver banco de ejercicios propuestos. • Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas, lecturas,
tareas, ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se impartirán, por parte del maestro y los alumnos, sesiones expositivas y de solución de problemas con ayuda de las TIC’s con la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados. Se expondrá, por parte del maestro y con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una explicación amplia para su comprensión, además se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender. Se utilizará y promoverá el aprendizaje del uso de nuevas tecnologías como simuladores y paquetes matemáticos, además el trabajo en aula se basará en el aprendizaje significativo.
Prácticas El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas (Programado)
Unidad 1 y 2 15% examen
5% otros
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
78
Segundo examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas (Programado)
Unidad 2 y 3 15% examen
5% otros
Tercer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas (Programado)
Unidad 4 y 5 15% examen
5% otros
Cuarto examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas (Programado)
Unidad 5 y 6 15% examen
5% otros
Asistencia a clase Durante todo el curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario. Examen o proyecto integrador en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso.
Al terminar el curso El contenido del
curso 20%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen
El contenido del
curso 100%
G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos BEER / JOHNSTON / EISENBERG. Mecánica Vectorial para Ingenieros, Dinámica. McGraw Hill, 9a Edición México 2007.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
79
BEDFORD/FOWLER L. Dinámica, Mecánica para Ingeniería. Addison Wesley, edición en español. HIBBELER R.C. Ingeniería Mecánica: Dinámica, 12 edición, editorial Pearson, ISBN 9786074425604
Textos complementarios BEER / JOHNSTON / EISENBERG. Mecánica Vectorial para Ingenieros, Estática. Mc. Graw Hill, 8a Edición México 2007. SOLAR. Cinemática y Dinámica Básicas para Ingenieros. Trillas - Facultad de Ingeniería, UNAM.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
34
Programas Analíticos
Noveno semestre
A) Nombre del curso
Desarrollo de emprendedores
B) Datos Básicos del curso
Semestre Tipo de materia
Materia compartida con otros
PE
Horas de
teoría
Horas de práctica
Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
IX Obligatoria No 0 3 0 3
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales Diseñar un plan de negocios considerando la estructura de una empresa y el
sistema de ventar para lograr el éxito empresarial.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. El emprendedor
Comprender los tipos, las características y habilidades de un emprendedor así como los valores éticos.
2. La idea: el diseño de un sueño
Comprender que la importancia de una visión en el corto tiempo para lograr el éxito empresarial.
3. La organización Aplicar los conceptos adquiridos para desarrollar un plan de negocios y la estructura de la empresa.
4. Sistema de ventas Elaborar un sistema de ventas dependiendo del producto o servicio a ofertar, logrando establecer políticas internas.
Contribución al Perfil de Egreso
El egresado tendrá la facilidad de entender las problemáticas asociadas con la planeación y puesta en marcha de una empresa, además, tendrá la posibilidad de generar un auto empleo con fundamento legal y empresarial.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
35
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Ético-valoral Cognitiva y emprendedora
Competencias Profesionales
Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 EL EMPRENDEDOR 16 h
Tema 1.1 ¿Qué es un emprendedor? 4.0 h
Tema 1.2 Características de un emprendedor 3.0 h
Tema 1.3 Tipos de emprendedores 3.0 h
Tema 1.4 Valores éticos del emprendedor 3.0 h
Tema 1.5 Habilidades del emprendedor de éxito 3.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Lectura y ejercicios del capítulo 1 del libro “El emprendedor de éxito” [1]. Realizar un test con la información de: http://www.forbes.com.mx/sabes-tienes-perfil-emprendedor/
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. Presentación individual de temas novedosos y relevantes acerca del tema Lectura de bibliografía.
UNIDAD 2 LA IDEA: EL DISEÑO DE UN SUEÑO 6 h
Tema 2.1 Todo nace de un sueño 2.0 h
Tema 2.2 Técnicas de creatividad para la generación de ideas 2.0 h
Tema 2.3 Desarrollo de ideas de negocio 2.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Búsqueda de información en páginas de internet para ver ejemplos referentes al tema. Lectura y ejercicios del capítulo 2 del libro “El emprendedor de éxito” [1]. Discutir el contenido del enlace: http://www.forbes.com.mx/el-emprendedor-perfecto-en-2015/
Actividades de Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
36
aprendizaje del conocimiento mediante trabajo individual. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 3 LA ORGANIZACIÓN 20 h
Tema 3.1 El plan de negocios 2.0 h
Tema 3.2 Identificar el negocio 2.0 h
Tema 3.3 Giro de la empresa 2.0 h
Tema 3.4 Objetivos a corto, mediano y largo plazo 2.0 h
Tema 3.5 Misión y visión de la empresa 2.0 h
Tema 3.6 Ventaja competitiva 2.0 h
Tema 3.7 Organigrama 2.0 h
Tema 3.8 Recursos humanos 2.0 h
Tema 3.9 Estructura de salarios y presentaciones 2.0 h
Tema 3.10 Aspectos legales 2.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación. Lectura y ejercicios del capítulo 6 del libro “El emprendedor de éxito” [1].
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 4 SISTEMA DE VENTAS 6 h
Tema 4.1 Sistema de ventas 2.0 h
Tema 4.2 Planes de venta 2.0 h
Tema 4.3 Precios y políticas de ventas 2.0 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
37
Lectura y ejercicios del capítulo 10 del libro “El emprendedor de éxito” [1]. Lectura y ejercicios del capítulo 3 del libro “El libro del emprendedor” [2].
Actividades de aprendizaje
Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
Prácticas El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase. La aplicación práctica de los conceptos y métodos vistos en clase se verá reflejada en un proyecto integrador que los alumnos llevarán a cabo a lo largo del semestre.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 1 33%
Segundo examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 2 y
Unidad 3 hasta el tema 3.5
33%
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Tercer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 3 desde
el tema 3.6 y Unidad 4
34%
Asistencia a clase Durante todo el
curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario Cada evaluación parcial representa un tercio del examen ordinario, así la suma de los cinco exámenes parciales cubre el 100% del examen ordinario, con lo cual se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso
Todas las unidades
100%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen departamental escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos
1. Alcaraz Rafael. El emprendedor de éxito, 4ª Edición. McGraw-Hill, 2011.
2. Puchol Luis. El libro del emprendedor: como crear tu empresa y convertirte en tu propio jefe. 4ª Edición. Editorial Diaz de Santos. 2011.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
39
Textos complementarios
3. Sánchez, Alfonso. El plan de negocios del emprendedor. McGraw-Hill. ISBN: 9788479789077
4. Rodríguez, Mauro. Creatividad en la empresa. Pax México. ISBN: 9788479789077
Bibliografía virtual
5. CREATIVA, Biblioteca Virtual Universitaria, disponible en: creativa.uaslp.mx
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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A) Nombre del curso: SEMINARIO DE ORIENTACIÓN IMT B) Datos básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo adicional estudiante
Créditos
I 0 1 0 1 C) Objetivo del curso
Programa analítico
Objetivos Generales
La materia de seminario de orientación tiene el propósito de ayudar al estudiante de nuevo ingreso a una rápida y eficaz incorporación al sistema y ambiente de la institución.
Objetivos Específicos
Unidad 1 Que el alumno conozca cómo nació la Universidad y su más reciente logro, la coordinación académica región altiplano, con la finalidad de que pueda desenvolverse adecuadamente.
Unidad 2 Que el alumno conozca cómo nació la Universidad y su más reciente logro, la coordinación académica región altiplano, con la finalidad de que pueda desenvolverse adecuadamente.
Unidad 3 Que el alumno esté consciente de las características necesarias para ser el mejor Ingeniero (a).
Unidad 4 Fomentar en el alumno el sentido de responsabilidad como futuro profesionista.
Unidad 5 Sembrar algunas habilidades en el alumno para que adquiera buenos hábitos de estudio.
Contribución al Perfil de Egreso
Esta materia contribuye a formar en el alumno la visión del campo profesional en el que ha de desarrollarse, de las competencias que habrá de desarrollar y del conjunto de conocimientos que habrá de adquirir al cursar esta carrera. También le provee de la información necesaria para ayudar a la obtención de una trayectoria académica adecuada.
Competencias a Desarrollar
Competencias Genéricas
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Ético-valoral
Competencias Profesionales
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN AL CURSO 2h
Tema 1. Panorama general de la Ingeniería Mecatrónica en el mundo.
Lecturas y otros recursos
Leer la bibliografía recomendada.
Métodos de enseñanza
La clase se impartirá mediante sesiones interactivas por parte del maestro y la participación del alumno será esencial con la finalidad de complementar los temas del curso. Se hará uso de las TICs.
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
356
Actividades de aprendizaje
Lecturas de la bibliografía recomendada.
Unidad 2 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAN LUIS POTOSÍ CAMPUS RIOVERDE 3 h
2.1.- Misión y Filosofía. 2.2.- Oferta educativa y perfiles ideales. 2.3.- Estructura administrativa y normativa. 2.4.- Asesorías y Tutorías. 2.5.- Proceso de revisión de kardex e inscripción. 2.6. Becas. 2.7. Movilidad estudiantil.
Lecturas y otros recursos
Leer la bibliografía recomendada.
Métodos de enseñanza
La clase se impartirá mediante sesiones interactivas por parte del maestro y la participación del alumno será esencial con la finalidad de complementar los temas del curso. Se hará uso de las TICs.
Actividades de aprendizaje
Lecturas de la bibliografía recomendada.
Unidad 3 ¿QUÉ ES UN(A) INGENIERO(A) MECATRÓNICO(A)? 6 h
3.1. Qué es la Ingeniería Mecatrónica. 3.2. Historia de la enseñanza de la Ingeniería Mecatrónica en México. 3.1. El papel de la Mecatrónica en la Ingeniería. 3.3. Origen y Evolución histórica del currículo de la carrera de Ingeniería Mecatrónica. 3.4. Áreas de desarrollo. 3.5. Retos de la Ingeniería en México. 3.6. Compromiso social del Ingeniero(a).
Lecturas y otros recursos
Leer la bibliografía recomendada.
Métodos de enseñanza
La clase se impartirá mediante sesiones interactivas por parte del maestro y la participación del alumno será esencial con la finalidad de complementar los temas del curso. Se hará uso de las TICs.
Actividades de aprendizaje
Lecturas de la bibliografía recomendada.
Unidad 4 PLAN DE ESTUDIOS. 3 h
4.1.- Materias comunes. 4.2.- Materias propias de la carrera. 4.3.- Sistema de créditos.
Lecturas y otros recursos
Leer la bibliografía recomendada.
Métodos de enseñanza
La clase se impartirá mediante sesiones interactivas por parte del maestro y la participación del alumno será esencial con la finalidad de complementar los temas del curso. Se hará uso de las TICs.
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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Actividades de aprendizaje
Lecturas de la bibliografía recomendada.
Unidad 5 PREPARACIÓN DEL ESTUDIANTE. 2 h
5.1.- Actividades prioritarias. 5.2.- Sugerencias sobre como prepararse académicamente. 5.3.- Técnicas de Estudio. 5.4.- Consideraciones trascendentes para terminar la carrera.
Lecturas y otros recursos
Leer la bibliografía recomendada.
Métodos de enseñanza
La clase se impartirá mediante sesiones interactivas por parte del maestro y la participación del alumno será esencial con la finalidad de complementar los temas del curso. Se hará uso de las TICs.
Actividades de aprendizaje
Lecturas de la bibliografía recomendada.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje:
En la sesión se enfatizará la puntualidad. Se fomentaran mesas de trabajo crítico y colaborativo para
enriquecer los temas expuestos.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial Segundo examen parcial Tercer examen parcial Otra actividad Examen ordinario Se calificará con asistencia, por lo que será obligatorio
asistir puntualmente a todas las sesiones. Además, los alumnos deberán entregar un reporte manuscrito, de cada sesión y visitas. Estableciendo el siguiente porcentaje: 50% Asistencia 50% Trabajos y participación en clase.
Examen extraordinario No aplica
Examen a Título No aplica
Examen de Regularización No aplica
TOTAL 100 %
G) Bibliografía y recursos informáticos
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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Textos básicos: 1. Estatuto Orgánico, UASLP, Universitaria Potosina, 2004.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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A) Nombre del curso
Instrumentación virtual
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
VIII 0 4 0 4
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales Aprender a programar utilizando lenguaje gráfico y crear instrumentos virtuales para
simulación, monitoreo y control de variables físicas.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Introducción a la instrumentación virtual
Conocer qué es la instrumentación virtual y cuál es el papel que esta desempeña actualmente en el ámbito industrial.
2. Introducción a la programación G. entorno
Conocer y utilizar el entorno de trabajo de un programa gráfico G (LabVIEW) y sus menús y herramientas. Conocer la forma básica de un programa en lenguaje G para formar Instrumentos Virtuales VI, sub VI y jerarquías de VI.
3. Programación estructurada
Conocer y utilizar los elementos gráficos que permiten crear programas estructurados en la programación en lenguaje G.
4. Tipos de datos estructurados
Conocer y utilizar los diferentes tipos de datos estructurados y sus propiedades que se usan en programación en lenguaje.
5. Análisis y visualización de datos
Conocer y utilizar los diferentes tipos de elementos gráficos que se disponen en programación en lenguaje G para la visualización de datos en instrumentos virtuales.
6. Programación modular
Conocer la forma de crear subprogramas y utilizar estos para la elaboración de instrumentos virtuales
7. Sistemas de adquisición de datos
Conocer los elementos que integran un Sistema de Adquisición de Datos, su función y configuración, así como la forma de controlar tarjetas de adquisición de datos desde instrumentos virtuales.
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Contribución al Perfil de Egreso
Esta materia proporciona al alumno el conocimiento para analizar y diseñar e implementar sistemas de instrumentación virtual, y desarrollará en él las habilidades para instrumentarlos e integrarlos en sistemas mecatrónicos automatizados.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Cognitiva y emprendedora
Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN A LA INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL 4h
Tema 1.1 La instrumentación virtual 1h
Tema 1.2 Programación gráfica 1h
Tema 1.3 Sistemas de medida 1h
Tema 1.4 Equipamiento básico de laboratorio 1h
Lecturas y otros recursos
Se impartirá mediante sesiones interactivas por el maestro y los alumnos con ayuda de las TICs con la finalidad de ampliar y profundizar los temas del curso.
Se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender.
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para discusión y análisis de conceptos previamente investigados.
UNIDAD 2 INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN G. ENTORNO 12h
Tema 2.1 Entorno de un Programa para Instrumentación Virtual 1h
Tema 2.2 Herramientas del Programa para Instrumentación Virtual 2h
Tema 2.3 Ayudas y ventanas de ayuda 1h
Tema 2.4 Tipos de datos: Controles e Indicadores 3h
Tema 2.5 Interconexión de bloques 3h
Tema 2.6 Depuración de errores 2h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Métodos de enseñanza
Se impartirá de manera interactiva en la sala de cómputo con ayuda de equipo multimedia. El profesor servirá como guía en el aprendizaje, logrando fortalecer en el alumno la capacidad de aprender a aprender.
Actividades de aprendizaje
Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas de implementación en el laboratorio de cómputo, lecturas, y elaboración de programas en los que aplique los conceptos aprendidos sobre sistemas de tiempo discreto.
UNIDAD 3 PROGRAMACIÓN ESTRUCTURADA 9h
Tema 3.1 Estructuras básicas en lenguaje G 1h
Tema 3.2 Estructuras iterativas: For Loop y While Loop 1h
Tema 3.3 La temporización en la ejecución de código 1h
Tema 3.4 Registros de desplazamiento 1h
Tema 3.5 Estructuras Case y Event 1h
Tema 3.6 Estructuras Sequence 1 h
Tema 3.7 Formula Node 1 h
Tema 3.8 Variables locales y variables globales 1 h
Tema 3.9 Property Node 1 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación.
Métodos de enseñanza
Se impartirá de manera interactiva en la sala de cómputo con ayuda de equipo multimedia. El profesor servirá como guía en el aprendizaje, logrando fortalecer en el alumno la capacidad de aprender a aprender.
Actividades de aprendizaje
Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas de implementación en el laboratorio de cómputo, lecturas, y elaboración de programas en los que aplique los conceptos aprendidos.
UNIDAD 4 TIPOS DE DATOS ESTRUCTURADOS 7h
Tema 4.1 Introducción a los Arrays 1h
Tema 4.2 Funciones con Arrays 2h
Tema 4.3 Clusters 1h
Tema 4.4 Controles e indicadores string 2h
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Tema 4.5 Archivos de entrada/salida 1h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto.
Métodos de enseñanza
Se impartirá de manera interactiva en la sala de cómputo con ayuda de equipo multimedia. El profesor servirá como guía en el aprendizaje, logrando fortalecer en el alumno la capacidad de aprender a aprender.
Actividades de aprendizaje
Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas de implementación en el laboratorio de cómputo, lecturas, y elaboración de programas en los que aplique los conceptos aprendidos sobre suavizado y realzado de imágenes.
UNIDAD 5 ANÁLISIS Y VISUALIZACIÓN DE DATOS 8h
Tema 5.1 Introducción 2h
Tema 5.2 Indicadores Chart 3h
Tema 5.3 Indicadores Graph 3h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida.
Métodos de enseñanza
Se impartirá de manera interactiva en la sala de cómputo con ayuda de equipo multimedia. El profesor servirá como guía en el aprendizaje, logrando fortalecer en el alumno la capacidad de aprender a aprender.
Actividades de aprendizaje
Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas de implementación en el laboratorio de cómputo, lecturas, y elaboración de programas en los que aplique los conceptos aprendidos sobre extracción de borde, esquinas y puntos de interés.
UNIDAD 6 PROGRAMACIÓN MODULAR 8h
Tema 6.1 Creación de subprogramas 1h
Tema 6.2 Icono y Conector 2h
Tema 6.3 Configuración de subprogramas 2h
Tema 6.4 Creación automática de subprogramas 2h
Tema 6.5 Optimización del programa 1h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida.
Métodos de enseñanza
Se impartirá de manera interactiva en la sala de cómputo con ayuda de equipo multimedia. El profesor servirá como guía en el aprendizaje, logrando fortalecer en el alumno la capacidad de aprender a aprender.
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Actividades de aprendizaje
Las actividades específicas de los estudiantes son; prácticas de implementación en el laboratorio de circuitos, lecturas, y elaboración de programas en los que aplique los conceptos aprendidos de extracción de regiones.
UNIDAD 7 SISTEMAS DE ADQUISICIÓN DE DATOS 16 h
Tema 7.1 Conceptos básicos sobre los sistemas de adquisición de datos 2h
Tema 7.2 Funciones generales de acondicionamiento de señales 2h
Tema 7.3 Tarjetas de adquisición de datos. Tipos. 2h
Tema 7.4 Software de manejo de las tarjetas de adquisición de datos 2h
Tema 7.5 Adquisición de datos con instrumentos virtuales 2h
Tema 7.6 Creación de canales virtuales de adquisición y generación de datos 2h
Tema 7.7 Creación de tareas de adquisición y generación de datos 2h
Tema 7.8 VI express de adquisición de datos 2h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida.
Métodos de enseñanza
Se impartirá de manera interactiva en la sala de cómputo con ayuda de equipo multimedia. El profesor servirá como guía en el aprendizaje, logrando fortalecer en el alumno la capacidad de aprender a aprender.
Actividades de aprendizaje
Las actividades específicas de los estudiantes son; prácticas de implementación en el laboratorio de circuitos, lecturas, y elaboración de programas en los que aplique los conceptos aprendidos.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Mediante el diseño, creación y uso de ejemplos y simulaciones el alumno será capaz utilizar software para manipular sistemas de instrumentación virtual. La materia se impartirá de manera interactiva en la sala de cómputo con ayuda de equipo multimedia. El alumno realizará ejercicios que involucren casos de análisis y diseño de máquinas, mediante los cuales se podrá observar la importancia de los conocimientos teóricos. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para
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clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
Prácticas Se emplearán cuatro horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio, simulaciones por computadora, observación de casos y proyección de videos. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 1 y 2 25%
Segundo examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 3 y 4 25%
Tercer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 5 y 6 25%
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Cuarto examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 7 25%
Asistencia a clase Durante todo el
curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario Cada evaluación parcial representa el 25% del examen ordinario, así la suma de los cuatro exámenes parciales cubre el 100% del examen ordinario, con lo cual se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso
Todas las unidades
100%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen departamental escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos
5. LabVIEW: Programación gráfica para control de instrumentación, Prof. Antonio Manuel Lázaro, Editorial Paraninfo – ITP.
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6. LabVIEW. Entorno Gráfico de Programación. José Rafael Lajara Vizcaíno, José Pelegrí Sebastiá, Editorial Alfaomega-Marcombo, 2007.
7. Instrumentación Virtual, Adquisición, Procesado y Análisis de Señal. Manuel Antoni. Editorial : ALFAOMEGA 2002
8. Learning with Labview 8, Robert H. Bishop, Ed. National Instruments.
Textos complementarios
4. Virtual Bio-Instrumentation: Biomedical, Clinical, and Healthcare Applications in LabVIEW (National Instruments Virtual Instrumentation Series), by Jon B. Olansen (Author), Eric Rosow
5. Learning with LabVIEW 7 Express, Dr. Robert H. Bishop, (National Instruments Virtual Instrumentation Series)
6. “SIMULINK 4; USER'S GUIDE”, AUTHOR: THE MATHWORKS, INC
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A) Nombre del curso
Mecánica de fluidos
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
VI 2 3 2 7
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Analizar y comprender los principios básicos de la estática y dinámica de fluidos con el fin de caracterizar los sistemas que involucren fluidos de diferente naturaleza en su funcionamiento. Analizar el comportamiento de los fluidos mediante ecuaciones matemáticas descritas por medio de las leyes de la física, la mecánica y la termodinámica.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Características y propiedades de los fluidos.
Comprender las definiciones y conceptos básicos utilizados en mecánica de fluidos. Identificar las propiedades que caracterizan a los fluidos.
2. Fuerzas que actúan sobre un fluido, presión.
Describir las fuerzas y presiones que actúan sobre el fluido de trabajo con el fin de identificar sus aplicaciones.
3. Estática de fluidos. Analizar el comportamiento de los fluidos sin movimiento, mediante las ecuaciones matemáticas y conceptos fundamentales que describen su estado.
4. Cinemática de fluidos.
Analizar el comportamiento de los fluidos en movimiento, mediante las ecuaciones matemáticas y conceptos fundamentales con el fin de caracterizar y predecir el efecto de los fluidos en diversos sistemas.
5. Ecuaciones generales de la mecánica de fluidos, principios de conservación.
Analizar y emplear las ecuaciones generales de la mecánica de fluidos y utilizando el principio de conservación de la materia, observando los efectos de estos principios en aplicaciones reales.
6. Capa límite laminar y turbulencia.
Describir los principios de sustentación y arrastre de objetos sólidos sumergidos en fluidos en movimiento.
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7. Movimiento de líquidos en tuberías.
Analizar las características de los sistemas de tuberías hidráulicas, determinando las características del movimiento de los líquidos.
Contribución al Perfil de Egreso
En el transcurso de este curso el alumno desarrollará la capacidad de análisis teórico para realizar propuestas y dar soluciona a problemas que involucran el uso de fluidos utilizando los conceptos y teorías fundamentales. Así mismo, se establecen las bases para cursos posteriores como sistemas hidromecánicos y circuitos hidráulicos y neumáticos.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Ético-valoral
Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS. 9 h Tema 1.1 Introducción. 1 h Tema 1.2 Densidad específica y absoluta. 1 h Tema 1.3 Peso específico. 2 h Tema 1.4 Volumen específico. 1 h Tema 1.5 Compresibilidad. 2 h Tema 1.6 Tensión superficial. 2 h Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. • Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
computacionales.. • Resolver banco de ejercicios propuestos. • Lectura de bibliografía.
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UNIDAD 2 FUERZAS QUE ACTÚAN SOBRE UN FLUIDO, PRESIÓN. 11 h Tema 2.1 Definición y propiedades. 2 h Tema 2.2 Unidades de presión. 1 h Tema 2.3 Presión atmosférica. 1 h Tema 2.4 Presión absoluta. 2 h Tema 2.5 Presión excedente o relativa. 2 h Tema 2.6 Medidores y transductores de presión. 3 h Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
• Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
• Utilizar software para resolver problemas de aplicación real. • Resolver banco de ejercicios propuestos. • Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 3 ESTÁTICA DE FLUIDOS. 10 h Tema 3.1 Condiciones de equilibrio. 2 h Tema 3.2 Principio de Arquímedes. 2 h Tema 3.3 Equilibrio de los cuerpos. 3 h Tema 3.4 Equilibrio relativo de los líquidos. 3 h Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular problemas que involucren los principios matemáticos que rigen el comportamiento de los sitemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
• Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
• Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
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computacionales. • Resolver banco de ejercicios propuestos. • Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 4 CINEMÁTICA DE FLUIDOS 12 h Tema 4.1 Análisis de velocidades en el entorno de un punto. 3 h Tema 4.2 Especificación del campo fluido. 3 h Tema 4.3 Definición de caudal. 3 h Tema 4.4 Función de corriente. 3 h Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto.
Actividades de aprendizaje
• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
• Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
• Utilizar software caracterizar el comportamiento de los fluidos en diferentes aplicaciones.
• Resolver banco de ejercicios propuestos. • Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
UNIDAD 5 ECUACIONES GENERALES DE LA MECÁNICA DE FLUIDOS, PRINCIPIOS DE CONSERVACIÓN. 12 h
Tema 5.1 Ecuación de continuidad. 3 h Tema 5.2 Ecuación de la energía. 3 h Tema 5.3 Ecuación de Bernoulli. 3 h Tema 5.4 Ecuaciones de Navier-Stokes. 3 h Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para encontrar solución a los modelos matemáticos descritos en clase. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
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• Exposición de aplicaciones innovadoras que involucran los conceptos teóricos vistos en clase.
• Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
• Resolver banco de ejercicios propuestos. • Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 6 CAPA LÍMITE LAMINAR Y TURBULENCIA 12 h Tema 6.1 Características generales de los movimientos turbulentos. 3 h Tema 6.2 Dispersión turbulenta de un escalar pasivo. 3 h Tema 6.3 Turbulencia parietal. 3 h Tema 6.4 Turbulencia libre. 3 h Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
• Realizar investigación de las aplicaciones de los métodos numéricos observados.
• Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
• Utilizar software para simular el comportamiento de los fluidos y evaluar los resultados.
• Resolver banco de ejercicios propuestos. • Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 7 MOVIMIENTO DE LÍQUIDOS EN TUBERÍAS. 14 h Tema 7.1 Flujo de líquidos en conductores. 3 h Tema 7.2 Movimiento casi-estacionario de gases en conductos. 2 h Tema 7.3 Conducto de sección constante con adición de calor. 2 h Tema 7.4 Ensanchamiento brusco de una tubería. 2 h Tema 7.5 Dispositivos hidráulicos (válvulas, bifurcaciones, codos, etc.). 3 h Tema 7.6 Pérdidas primarias y secundarias en tuberías. 2 h Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se
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observen los conceptos vistos en clase. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
• Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
• Resolver banco de ejercicios propuestos. • Lectura de bibliografía propuesta.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. El alumno realizará ejercicios y tareas que involucren la aplicación de los principios y conceptos de la mecánica de fluidos en el contexto de sistemas mecatrónicos Se hará uso de software para la solución de problemas que involucren las ecuaciones que caracterizan el comportamiento de los fluidos así como para simular las aplicaciones de los conceptos teóricos en ejemplos reales. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
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F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación Primer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
4 semanas (Programado) Unidad 1 y 2 15%
Segundo examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
3semanas (Programado) Unidad 2 y 3 15%
Tercer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
3 semanas (Programado) Unidad 4 y 5 15%
Cuarto examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
3semanas (Programado) Unidad 5 y 6 15%
Quinto examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño.
3semanas (Programado) Unidad 6 y 7 15%
Proyecto integrador o de materia. Todo el semestre Todas las unidades
25%
Asistencia a clase Durante todo el curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario. Promedio de las evaluaciones parciales y/o proyecto integrador en el que se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso
Todas las unidades 100%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso
100%
Examen a título. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso
100%
Examen de regularización. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las
El contenido del curso
100%
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y An a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos
4. Potter Merle C. y Wiggert David C. MECÁNICA DE FLUIDOS. Tercera Edición. Prentice Hall, ISBN: 970-17-0196-8, 2002.
5. Frank M. White, MECÁNICA DE FLUIDOS, 2ª edición, Mc Graw Hill, ISBN: 978-84-481-6603-8, 2008. Textos complementarios
3. Streeter, Victor L., MECÁNICA DE FLUIDOS, 9ª edición, McGraw Hill, ISBN: 958-600-987-4, 2000.
4. Irving H Shames, MECÁNICA DE FLUIDOS, 4ª edición, ISBN: 958-600-246-2, McGrawHill. 2003.
Sitios de internet Apuntes, animaciones y problemas en línea que muestran los conceptos básicos y aplicaciones: http://erivera-2001.com/MEC2245.html Programa de cómputo de simulación: http://www.mathworks.com/products/matlab/
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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A) Nombre del curso: DIBUJO DE PROYECTO MECÁNICO B) Datos básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo adicional estudiante
Créditos
II 0 4 0 4 C) Objetivo del curso
Programa analítico
Objetivos Generales
El alumno desarrollará la capacidad para interpretar y elaborar planos dentro de la rama de la ingeniería mecánica, a fin de poder establecer una comunicación eficaz durante el ejercicio profesional, bajo normas, criterios y especificaciones relacionados con formas de objetos y piezas en 2D y 3D, utilizando software CAD de actualidad.
Objetivos Específicos
1. DOMINIO DE SOFTWARE ACTUALIZADO
El alumno: a) Investigará y relacionará los diferentes comandos del software utilizado. b) Manipulará los comandos para la generación de sólidos. c) Aplicará los diferentes comandos del software en la generación de dibujos de partes y ensamblajes.
2. AJUSTES Y TOLERANCIAS DIMENSIONALES Y DE FORMA
El alumno: a) Elaborar dibujos para visualizar las técnicas de dimensionado. b) Discutir en grupo los conceptos de tolerancias geométricas. c) Calcular la tolerancia de una pieza como aplicación de diseño, realizando este ejercicio con el software.
3. ELEMENTOS DE UNION Y TRANSMISION
El alumno: a) Investigará y discutirá los tipos de roscas existentes, sus especificaciones y su representación grafica, para dibujarlos mediante el software. b) Elaborará una relación de los tipos de pernos, prisioneros y tornillos estándar existentes, sus especificaciones y su representación grafica, realizará dibujos mediante el uso del software. c) Dibujará el perfil de una leva desplazada
4. DIBUJO EN LA MANUFACTURA
El alumno: a) Desarrollará la capacidad de ejecución e interpretación de planos con aplicación directa a los diversos procesos de manufactura. b) Dibujará piezas de detalle utilizando software c) Discutirá en equipos los conceptos sobre los dibujos de trabajo d) Dibujará piezas utilizando los conceptos de montaje
5. DIBUJO EN EL El alumno:
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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PROYECTO DE INGENIERIA
a) Desarrollará la capacidad de ejecución e interpretación de instalaciones electromecánicas, tales como: instalaciones eléctricas industriales y residenciales, instalaciones neumáticas, sanitarias, hidráulicas, de aire acondicionado y refrigeración, instalaciones que contengan elementos soldados y de gas para elaborar diagramas y planos utilizando la simbología adecuada
Contribución al Perfil de Egreso
El egresado obtendrá la habilidad para elaborar proyectos de dibujo mecánico en 2D y 3D en computadora con calidad profesional, utilizando herramientas de software especializado y altamente difundido en empresas de todo tipo de giro.
Competencias a Desarrollar
Competencias Genéricas
Científico-Tecnológico Responsabilidad social y sustentabilidad Ético-valoral Internacional e intercultural
Competencias Profesionales
Esta asignatura incide directamente en el desarrollo de las
competencias profesionales, ya que fortalece las habilidades de
diseño asistido por computadora para la propuesta de nuevos
productos o prototipos de carácter mecánico.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
Unidad 1 Dominio de Software Actualizado 8 h
Subtemas 1.1 Comandos básicos del software 1.2 Generación de sólidos 1.3 Generación de ensambles 1.4 Generación de dibujos de partes y ensamblajes
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y mejorar el dominio del software mediante la realización de tutoriales propuestos por el profesor.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y desarrollo de prácticas. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje utilizando nuevas tecnologías, a través de diversos paquetes de diseño asistido por computadora, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Se harán sesiones de desarrollo de prácticas y proyectos para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Unidad 2 Ajustes y Tolerancias Dimensionales y de Forma 14 h
Subtemas 2.1 Técnicas de dimensionamiento 2.2 Lineamientos para el dimensionamiento 2.3 Reglas de dimensionamiento estándar de la ASME 2.4 Tolerancias 2.5 Intercambiabilidad 2.6 Representación de tolerancia 2.7 Tipos de ajuste y su determinación 2.8 Limites y ajustes métricos
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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2.9 Ajustes estándares de precisión, unidades inglesas 2.10 Tolerancias en el CAD 2.11 Tolerancias geométricas 2.12 Símbolos GDT 2.13 Regla 1 de la GDT 2.14 Condición de material máximo 2.15 Herramientas de inspección 2.16 Referencias y características de las referencias 2.17 Controles geométricos 2.18 Calculo de tolerancia y aplicación en diseño 2.19 Símbolos de textura de superficie
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y mejorar el dominio del software mediante la realización de tutoriales propuestos por el profesor.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y desarrollo de prácticas. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje utilizando nuevas tecnologías, a través de diversos paquetes de diseño asistido por computadora, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Se harán sesiones de desarrollo de prácticas y proyectos para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Unidad 3 Elementos de Unión y Transmisión 16 h
Subtemas 3.1 Roscas 3.2 Especificaciones de roscas sistema ingles 3.3 Especificaciones de roscas sistema métrico 3.4 Tablas de roscas 3.5 Dibujos de roscas 3.6 Pernos, prisioneros y tornillos estándar. 3.7 Pernos estándar 3.8 Tuercas estándar 3.9 Prisioneros estándar 3.10 Tornillos estándar para maquinas 3.11 Tornillo prisionero estándar 3.12 Otros tipos de sujetadores con rosca 3.13 Sujetadores sin rosca 3.14 Arandelas planas estándar 3.15 Arandelas de seguridad estándar 3.16 Pasadores 3.17 Chavetas 3.18 Remaches 3.19 Resortes 3.20 Engranes 3.21 Clasificación de los engranes y su descripción 3.22 Representación grafica de engranes rectos 3.23 Representación grafica de cremallera y engranes de tornillo sinfín 3.24 Levas 3.25 Tipos de levas y seguidores
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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3.26 Diagramas de desplazamiento y tipos de movimientos 3.27 Dibujo del perfil de una leva desplazada
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y mejorar el dominio del software mediante la realización de tutoriales propuestos por el profesor.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y desarrollo de prácticas. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje utilizando nuevas tecnologías, a través de diversos paquetes de diseño asistido por computadora, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Se harán sesiones de desarrollo de prácticas y proyectos para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Unidad 4 Dibujo en la Manufactura 12 h
Subtemas 4.1 Dibujos de detalle
4.2 Dibujos de montaje
4.3 Relación práctica entre dibujo y nomenclatura empleada en los procesos de
manufactura
4.4 Dibujos para proceso de fundición
4.5 Dibujos para procesos de corte por arranque de viruta
4.6 Dibujos para procesos de soldadura
4.7 Dibujos para proceso de forja
4.8 Dibujos para procesos de troquelado
4.9 Dibujos de pailería
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y mejorar el dominio del software mediante la realización de tutoriales propuestos por el profesor.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y desarrollo de prácticas. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje utilizando nuevas tecnologías, a través de diversos paquetes de diseño asistido por computadora, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Se harán sesiones de desarrollo de prácticas y proyectos para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Unidad 5 Dibujo en el Proyecto de Ingeniería 14 h
Subtemas 5.1 Importancia de las instalaciones electromecánicas y su representación 5.2 Clasificación de instalaciones 5.3 Interpretación de planos de diferentes ramas de la ingeniería 5.4 Simbología de electricidad y mecánica 5.5 Simbología de instrumentación 5.6 Instalaciones eléctricas, su representación, notación normalizada y parámetros de importancia 5.7 Instalaciones de gas, su representación, notación normalizada y parámetros
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
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376
de importancia 5.8 Instalaciones neumáticas, su representación, notación normalizada y parámetros de importancia 5.9 Instalaciones hidráulicas, su representación, notación normalizada y parámetros de importancia 5.10Instalaciones de aire acondicionado, su representación, notación normalizada y parámetros de importancia 5.11Diagramas de flujo 5.12 Diagramas de proceso
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y mejorar el dominio del software mediante la realización de tutoriales propuestos por el profesor.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro en las cuales se hará revisión de las bases teóricas pertinentes, además de sesiones de análisis y desarrollo de prácticas. El profesor deberá utilizar y promover el aprendizaje utilizando nuevas tecnologías, a través de diversos paquetes de diseño asistido por computadora, además de basar su trabajo en el aula en el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Se harán sesiones de desarrollo de prácticas y proyectos para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje:
El desarrollo de prácticas se utilizará como elemento central para reafirmar, adquirir y manejar la información,
así como para la aplicación y transferencia del conocimiento. La enseñanza basada en el uso de nuevas
tecnologías de diseño asistido por computadora tiene como objetivo incorporar al alumno al uso de
herramientas actuales que le permitan una mejor inserción en el ámbito profesional. Por otro lado, se
pretende que el profesor aplique, siempre que sea prudente, otros enfoques didácticos como el trabajo en
equipo, el aprendizaje basado en problemas y el aprendizaje basado en proyectos, todo esto con el fin de
fomentar el aprendizaje significativo.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
5 semanas y 1 día
( Programado )
El contenido de 22 sesiones de una
hora
20%
Segundo examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas ( Programado )
El contenido de 16 sesiones de una
hora
20%
Tercer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
3 semanas ( Programado )
El contenido de 12 sesiones de una
hora
20%
Cuarto examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
3 semanas y 1 día
( Programado )
El contenido de 14 sesiones de una
hora
20%
U n i ve r s id a d Au t ó n oma de S an L u is P ot o s í
U n i da d A ca dé m ic a Mu l t i d i s c i p l i na r i a Zo na Me d i a P r o pu es ta C u r r i c u l a r pa r a I ng en i e r í a Me c a t r ón i c a
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Proyecto de materia o integrador Durante todo el curso
Todo el contenido del
curso
20%
TOTAL 100%
Examen ordinario. Se evalúa como el promedio del total de evaluaciones parciales.
Al terminar el curso
El contenido del curso.
100%
Examen Extraordinario. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen a Título de suficiencia. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen de regularización. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos: 1. Bertoline G., E. Wiebe, Miller C., Mohler J. Dibujo en ingeniería y comunicación grafica Mc Graw Hill. 2. Luzzade Warren y Duff Jon M. Fundamentos de dibujo de ingeniería Prentice Hall, 2000 Textos complementarios: 3. Manual: The American society of mechanical engineers. Dimensioning and tolerante ANSI Y14.5M- 1982 4. Jensen C. H. Dibujo y diseño de ingeniería, Mc Graw Hill.
5. Manuales del software a utilizar
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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A) Nombre del curso
Generación de la energía
B) Datos Básicos del curso
Semestre Tipo de materia
Materia compartida
con otros PE
Horas de teoría
Horas de práctica
Horas trabajo adicional
estudiante Créditos
VIII, IX Optativa No 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales Investigar las fuentes de energías renovables actuales, así como, el principio de
funcionamiento y operación de las mismas para implementar un prototipo de una fuente de energía renovable a través de un proyecto integrador.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Introducción a las fuentes renovables de energía
Comprender la situación actual respecto a las fuentes tradicionales primarias de obtención de energía y su verdadero costo ante el impacto ecológico a corto y mediano plazo.
2. Centrales fotovoltaicas
Identificar y utilizar las diferentes posibilidades de obtención de energía, utilizando como fuente primaria, el sol.
3. Centrales eólicas Identificar las diferentes posibilidades de obtención de energía, utilizando como fuente primaria, el viento.
4. Generación de energía a partir de hidrógeno
Comprender las posibilidades de obtención de energía, utilizando como fuente primaria, las celdas de hidrógeno.
5. Proyecto integrador
Diseñar e implementar un prototipo que solvente una problemática a nivel local o regional basado en fuentes renovables de energía.
Contribución al Perfil de Egreso
Durante el curso al alumno adquirirá conocimientos teóricos y prácticos que le permitirán desarrollar prototipos mecatrónicos considerando tecnologías alternativas que permitan sustentar un desarrollo tecnológico preocupado por el planeta.
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Ético-valoral
Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN A LAS FUENTES RENOVABLES DE ENERGÍA 3 h
Tema 1.1 Panorama energético mundial 1.0 h
Tema 1.2 Panorama energético nacional 1.0 h
Tema 1.3 Pronostico y avances tecnológicos 1.0 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de artículos científicos y de divulgación de información referente al consumo de energía eléctrica a nivel nacional y mundial. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Lectura y elaboración de un ensayo basándose en los capítulos 1 y 2 del libro “El universo de las energías renovables” [1]
Actividades de aprendizaje
Presentación individual de temas novedosos y relevantes que involucren el tema de fuentes renovables de energía.
Lectura de bibliografía.
UNIDAD 2 CENTRALES FOTOVOLTAICAS 13 h
Tema 2.1 Tecnologías para el aprovechamiento de la energía solar 3.0 h
Tema 2.2 Sistemas fotovoltaicos 5.0 h
Tema 2.3 Aplicaciones específicas 5.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Lectura y ejercicios propuestos del capítulo 1 y 3 del libro “Instalaciones solares fotovoltaicas” [2].
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos y prácticos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 3 CENTRALES EÓLICAS 16 h
Tema 3.1 Aeroturbinas y aerogeneradores 6.0 h
Tema 3.2 Aeroturbinas de eje horizontal y eje vertical 6.0 h
Tema 3.3 Eficiencia de conversión 4.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Lectura del capítulo 5 y 6 del libro “Ingeniería de la energía eólica” [3]
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Empleo de videos donde se demuestre el funcionamiento de los sistemas vistos en clase.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 4 GENERACIÓN DE ENERGÍA A PARTIR DE HIDRÓGENO 16 h
Tema 4.1 Métodos para la generación de hidrógeno 8.0 h
Tema 4.2 Eficiencia de conversión 4.0 h
Tema 4.3 Confiabilidad 4.0 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto.
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Se recomienda el uso de software para simulación de mecanismos donde se observen los conceptos vistos en clase. Realizar un resumen con las principales ideas del capítulo 1 del libro “Solar hydrogen generation” [4]
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.
Realizar simulaciones de la planeación de procesos por medio de software especializado.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
UNIDAD 5 PROYECTO INTEGRADOR 16 h
Tema 5.1 Lluvia de ideas 1.0 h
Tema 5.2 Desarrollo del proyecto 2.0 h
Tema 5.3 Elaboración de un plan de costos 1.0 h
Tema 5.4 Construcción de un prototipo 8.0 h
Tema 5.5 Validación experimental del sistema global 4.0 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida. Revisión del capítulo 8 del libro “Problemas de electrónica de potencia” [5] para la propuesta de proyectos a implementar.
Actividades de aprendizaje
Sesiones de laboratorio dedicadas exclusivamente al desarrollo del proyecto integrador.
Presentación oral y escrita del reporte del proyecto integrador. Presentación y exposición del prototipo funcionando.
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo.
Se hará uso de software de simulación para comprender el funcionamiento de los sistemas fotovoltaicos, eólicos y basados en hidrógeno.
Mediante el diseño, creación y uso de ejemplos y simulaciones el alumno será capaz utilizar software para simular el comportamiento de sistemas con fuentes renovables de energía.
Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
Prácticas El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas.
El profesor fomentará el uso de las TIC y de programas especializados para simulación y solución de problemas.
Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
La aplicación práctica de los conceptos y métodos vistos en clase se verá reflejada en un proyecto integrador que los alumnos llevarán a cabo a lo largo del semestre. Al final del semestre se dedicarán 16 horas para llevar a cabo un proyecto sustentable basado en fuentes renovables de energía que solvente una problemática a nivel regional o local.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 1 y 2 25%
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
Segundo examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 3 25%
Tercer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 4 25%
Cuarto examen parcial: Proyecto integrador: reporte escrito: valor 30% del examen parcial. Presentación oral: valor 30% del examen parcial. Prototipo final: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 5 25%
Asistencia a clase Durante todo el
curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario Cada evaluación parcial representa el 25% del examen ordinario, así la suma de los cinco exámenes parciales cubre el 100% del examen ordinario, con lo cual se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso
Todas las unidades
100%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen escrito con valor de 50% en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Prototipo basado en fuentes de energía renovables con valor de 50%. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen escrito con valor de 50% en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Prototipo basado en fuentes de energía renovables con valor de 50%. Se hace necesaria la
El contenido del
curso 100%
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
Examen de regularización. Examen departamental escrito con valor de 50% en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Prototipo basado en fuentes de energía renovables con valor de 50%.
El contenido del
curso 100%
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos
12. Diaz, T. Carmona, G. et al. Instalaciones solares fotovoltaicas. 1era Edicion. McGraw-Hill. 2010. ISBN: 84-481-7169-1
13. Perales Benito, Tomas. El universo de las energías renovables. Barcelona: Marcombo, 2012. ISBN: 978-842-6717-7-64
14. Villarrubia López, Miguel. Ingeniería de la energía eólica. Barcelona: Marcombo, 2012. ISBN 978-842-671-5807
15. Rajeshwar, Krishnan et al. Solar hydrogen generation: toward a renewable energy future. First edition. 2008.
16. Barrado, Andrés et al. Problemas de electrónica de potencia. Pearson Prentice Hall. 2007.
Textos complementarios
17. Adolf Goetzberger et al. Photovoltaic solar energy generation. First edition. Springer. 2005. 18. Ackermann, Thomas. Wind power in power systems. First edition. Jhon Wiley and Sons. 2005. 19. Muhammad H. Rashid. Electrónica de Potencia: Circuitos, Dispositivos y Aplicaciones. 3ª Edición.
Editorial: Prentice Hall. 2004. ISBN: 970-26-0532-6 20. Modern Power Electronics and AC Drives. Bimal K. Bose. Edition: illustrated. Editorial: Prentice Hall
PTR, 2001. ISBN: 0130167436, 9780130167439 21. Power Electronics Handbook. Muhammad H. Rashid. Edition: illustrated. Editorial: Academic Press,
2001. ISBN: 0125816502, 9780125816502
Bibliografía virtual
22. CREATIVA, Biblioteca Virtual Universitaria, disponible en: creativa.uaslp.mx
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A) Nombre del curso
Robótica
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
VIII 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Presentar los fundamentos básicos de la teoría de control para robots manipuladores. Preparar al estudiante con sentido teórico-práctico para el análisis, diseño y desarrollos de algoritmos de control, validación experimental y armado de prototipos.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Introducción a la robótica
Reconocer y aplicar la metodología del diseño en sus diferentes etapas tales como el análisis funcional y los principios de funcionamiento, entre otros. Definir las directivas principales que rigen el diseño de elementos de máquina así como su importancia en la conformación, análisis y uso.
2. Dinámica de robots manipuladores
Aplicar los principios necesarios para llevar a cabo análisis de esfuerzos y de resistencia mecánica de cualquier elemento de máquina. Identificar y establecer la forma en que actúan los esfuerzos y su variación de acuerdo al tiempo.
3. Control de posición para robots manipuladores
Enlistar los diversos elementos de transmisión de potencia como son bandas, cadenas y engranes con el fin de analizar y caracterizar su comportamiento.
4. Control de movimiento
Describir las características de los perfiles de las roscas normalizadas, tanto de la norma internacional como de la norma americana. Analizar y describir la mecánica del tornillo y los factores que influyen en el funcionamiento de la unión. Identificar los distintos métodos de apriete.
Contribución al Perfil de Egreso
El egresado será capaz de analizar, proponer, diseñar y simular y controlar robots manipuladores y móviles.
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Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Cognitiva y emprendedora
Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. - Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN A LA ROBÓTICA 16h
Tema 1.1 Introducción 2h
Tema 1.2 Tipos de robots 4h
Tema 1.3 Tecnología de robots 4h
Tema 1.4 Historia de la robótica 2h
Tema 1.5 Aplicaciones de la robótica 4h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
computacionales. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía.
UNIDAD 2 DINÁMICA DE ROBOTS MANIPULADORES 16h
Tema 2.1 Introducción 2h
Tema 2.2 Sistemas multipuertos y Bond Graph 7h
Tema 2.3 Componentes básicos de los modelos 7h
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos y prácticos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 3 CONTROL DE POSICIÓN PARA ROBOTS MANIPULADORES 16h
Tema 3.1 Introducción al control de robots manipuladores 2h
Tema 3.2 Reguladores y controladores 2h
Tema 3.3 Ecuaciones en lazo cerrado 2h
Tema 3.4 Control PD 2h
Tema 3.5 Control PID 2h
Tema 3.6 Familia de controladores polinomial tipo PD 2h
Tema 3.7 Familia de controladores exponecial tipo PD 2h
Tema 3.8 Controladores saturados 2h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
80
UNIDAD 4 CONTROL DE MOVIMIENTO 16h
Tema 4.1 Introducción al diseño de trayectorias 2h
Tema 4.2 Filosofía de diseño de trayectorias para robots manipuladores 2h
Tema 4.3 Control par-calculado 4h
Tema 4.4 Control PD+ 4h
Tema 4.5 Control PD con pre-compensación 4h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la planeación de procesos. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.
Realizar simulaciones de la planeación de procesos por medio de software especializado.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Mediante el diseño, creación y uso de ejemplos y simulaciones el alumno será capaz utilizar software para visualizar y realizar cálculos para el análisis de robots manipuladores. El alumno realizará ejercicios que involucren casos de análisis y diseño de máquinas, mediante los cuales se podrá observar
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la importancia de los conocimientos teóricos. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio, simulaciones por computadora, observación de casos y proyección de videos. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial: Examen escrito: valor 60% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 20% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 20% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 1 25%
Segundo examen parcial: Examen escrito: valor 60% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 20% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 20% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 2 25%
Tercer examen parcial: Examen escrito: valor 60% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 20% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 20% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 3 25%
Cuarto examen parcial: Examen escrito: valor 60% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 20% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 20% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 4 25%
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Asistencia a clase Durante todo el
curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario Cada evaluación parcial representa el 25% del examen ordinario, así la suma de los cuatro exámenes parciales cubre el 100% del examen ordinario, con lo cual se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso
Todas las unidades
100%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen departamental escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos
1. Ollero Baturone. “Robotica: Manipuladores y robots móviles”. 1ª Edición, Ed. Alfaomega-Marcombo, 2007.ISBN: 970-15-1230-8
Textos complementarios
2. R. Kelly, V. Santibáñez, “Control de movimiento de robots manipuladores”, 1ª Edición, Ed. Pearson Prentice Hall, 2003
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A) Nombre del curso
Mecánica de materiales
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
IV 2 3 2 7
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Conocer y desarrollar los conceptos y métodos propios de la disciplina para poder predecir y determinar los esfuerzos y las deformaciones que se presentan en miembros estructurales o componentes de máquina. A partir del conocimiento adquirido se podrán establecer las bases para inferir causas de falla.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Esfuerzo y deformación.
Adquirir el conocimiento y las habilidades necesarias para analizar el comportamiento de cuerpos sometidos a cargas, observando los esfuerzos y deformaciones que se generan.
2. Sistemas hiperestáticos.
Conocer y analizar los sistemas hiperestáticos con el fin de calcular los esfuerzos y deformaciones producidos.
3. Torsión. Conocer los métodos para calcular el esfuerzo cortante y el ángulo de torsión en barras cilíndricas. Analizar el proceso de transmisión de potencia.
4. Flexión. Analizar y evaluar los esfuerzos y deflexiones en vigas sometidas a cargas de flexión con el fin de seleccionar el perfil adecuado para casos específicos.
5. Esfuerzos combinados.
Conocer y analizar los esfuerzos principales y cortantes máximos de un elemento sometido a cargas combinadas.
Contribución al Perfil de Egreso
Los principios de mecánica de materiales constituyen la base fundamental de diversas materias como Manufactura y Diseño de Elementos de Máquinas. Además brinda al estudiante herramientas para resolver problemas en el estudio de los procesos de fabricación, en los proceso de diseño estructural e industrial y en los procedimientos de mantenimiento general.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento científico-tecnológico. Capacidad cognitiva.
Competencias Profesionales
Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica. Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada.
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D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 ESFUERZO Y DEFORMACIÓN 16 h
Tema 1.1 Definición de esfuerzo. 1 h
Tema 1.2 Esfuerzo y deformación uniaxial (Ley de Hooke y relación de Poisson). 3 h
Tema 1.3 Esfuerzo cortante. 4 h
Tema 1.4 Esfuerzos en planos inclinados. 4 h
Tema 1.5 Esfuerzo biaxial y triaxial. 4 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Formar equipos (heterogéneos) para la discusión y el análisis de conceptos previamente investigados.
• Utilizar software para graficar y analizar los esfuerzos y deformaciones que ocurren en un elemento.
• Resolver banco de ejercicios propuestos.
UNIDAD 2 SISTEMAS HIPERESTÁTICOS 12 h
Tema 2.1 Sistemas hiperestáticos. 4 h
Tema 2.2 Esfuerzos y deformaciones por efectos térmicos y por carga. 5 h
Tema 2.3 Método de superposición. 3 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en Internet.
Actividades de aprendizaje
• Formar equipos (heterogéneos) para la discusión y el análisis de conceptos previamente investigados.
• Resolver banco de ejercicios propuestos. • Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas, lecturas,
tareas, ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.
UNIDAD 3 TORSIÓN 16 h
Tema 3.1 Introducción a la torsión en barras prismáticas. 2 h
Tema 3.2 Esfuerzo y deformación en barras cilíndricas. 5 h
Tema 3.3 Transmisión de potencia por medio de barras cilíndricas. 5 h
Tema 3.4 Ejes estáticamente indeterminados. 4 h
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Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida y resolver problemas indicados por el maestro.
Actividades de aprendizaje
• Formar equipos (heterogéneos) para la discusión y el análisis de conceptos previamente investigados.
• Resolver banco de ejercicios propuestos. • Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas, lecturas,
tareas, ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.
UNIDAD 4 FLEXIÓN 16 h
Tema 4.1 Diagrama cortante y momento flexionante en vigas estáticamente determinadas. 5 h
Tema 4.2 Esfuerzo normal y cortante en vigas. 4 h
Tema 4.3 Deflexión en vigas. 4 h
Tema 4.4 Vigas estáticamente indeterminadas. 3 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Formar equipos (heterogéneos) para la discusión y el análisis de conceptos previamente investigados.
• Resolver banco de ejercicios propuestos. • Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas, lecturas,
tareas, ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.
UNIDAD 5 ESFUERZOS COMBINADOS 20 h
Tema 5.1 Circulo de Mohr para esfuerzos. 5 h
Tema 5.2 Análisis de esfuerzo bajo cargas combinadas. 4 h
Tema 5.3 Estructuras. 5 h
Tema 5.4 Columnas. 6 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Formar equipos (heterogéneos) para la discusión y el análisis de conceptos previamente investigados.
• Resolver banco de ejercicios propuestos. • Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas, lecturas,
tareas, ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.
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E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se impartirán, por parte del maestro y los alumnos, sesiones de solución de problemas con ayuda de las TIC’s con la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados. Se expondrá, por parte del maestro y con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una explicación amplia para su comprensión, además se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender.
Prácticas El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas (Programado)
Unidad 1 y 2. 15% examen
5% otros
Segundo examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas (Programado)
Unidad 2 y 3 15% examen
5% otros
Tercer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas (Programado)
Unidad 3 y 4 15% examen
5% otros
Cuarto examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas (Programado)
Unidad 5
15% examen
5% otros
Asistencia a clase Durante todo el curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario. Examen o proyecto final en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso.
Al terminar el curso El contenido del
curso 20%
TOTAL 100%
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Examen Extraordinario. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen
El contenido del
curso 100%
G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos
BEER, JOHNSTON Mecánica de Materiales. Quinta edición. Editorial McGraw Hill, México 2004. ISBN 9786071502636 HIBBELER, R.C. Mecánica de materiales, Octava edición, Editorial Pearson, 2011, ISBN 6073205597 Textos complementarios
Riley. WF. Mecánica de materiales, Quinta edición, Limusa, 2001, ISBN 968185912
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A) Nombre del curso
Diseño de elementos de máquina
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
VIII 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Identificar y analizar los diferentes elementos de máquina que son utilizados para soportar cargas, transmitir potencia y dar movimiento y rigidez estructural. Calcular y seleccionar dichos elementos de máquina con el fin de obtener sus dimensiones, formas, aplicaciones, configuraciones y montajes. Evaluar las condiciones de falla de los elementos de máquina bajo condiciones de carga estática y/o dinámica.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Introducción al diseño mecánico y consideraciones de diseño
Reconocer y aplicar la metodología del diseño en sus diferentes etapas tales como el análisis funcional y los principios de funcionamiento, entre otros. Definir las directivas principales que rigen el diseño de elementos de máquina así como su importancia en la conformación, análisis y uso.
2. Análisis de cargas
Aplicar los principios necesarios para llevar a cabo análisis de esfuerzos y de resistencia mecánica de cualquier elemento de máquina. Identificar y establecer la forma en que actúan los esfuerzos y su variación de acuerdo al tiempo.
3. Transmisión de potencia
Enlistar los diversos elementos de transmisión de potencia como son bandas, cadenas y engranes con el fin de analizar y caracterizar su comportamiento.
4. Uniones con tornillo
Describir las características de los perfiles de las roscas normalizadas, tanto de la norma internacional como de la norma americana. Analizar y describir la mecánica del tornillo y los factores que influyen en el funcionamiento de la unión. Identificar los distintos métodos de apriete.
5. Resortes
Reconocer los diferentes tipos de resortes utilizado en las maquinas, la funcionalidad de cada uno y sus parámetros importantes, incluyendo los materiales y su influencia en las propiedades del resorte. Calcular los diferentes
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parámetros relacionados al funcionamiento de estos elementos e identificar las normas y estándares que los caracterizan.
6. Cojinetes con elementos de rodadura (Baleros)
Analizar los diferentes tipos de cojinetes o baleros existentes así como sus aplicaciones y funciones en la Ingeniería. Reconocer los métodos de acomodo y la capacidad de carga que pueden soportar estos elementos, así como las propiedades específicas de cada tipo. Calcular la vida útil de cojinetes con elementos de rodadura.
7. Cojinetes por deslizamiento (Bujes)
Analizar los principios de funcionamiento de los cojinetes, incluyendo sus aplicaciones y capacidades. Calcular la vida útil de estos elementos en base a la lubricación, carga y tipo del cojinete. Reconocer las normas y estándares utilizados para la denominación y nomenclatura de estos elementos.
8. Tribología, fricción, desgaste y lubricación
Examinar los diferentes tipos de lubricantes en cuanto a aplicaciones, composición, propiedades y rendimiento. Identificar los conceptos de desgaste, así como los diferentes elementos y principios de operación de los sistemas de lubricación y sellado encontrados en la maquinaria.
Contribución al Perfil de Egreso
Obtención de los conocimientos teóricos y científicos que involucra el proceso de diseño de elementos de máquina, así como los principios de funcionamiento de dichos componentes, lo cual permitirá al alumno desarrollar la habilidad creativa, de análisis y de resolución de problemas en sistemas mecatrónicos a través de la concepción, evaluación y diseño de mecanismos que permitan obtener un movimiento deseado y/o transmitir la potencia mecánica.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Cognitiva y emprendedora
Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 INTRODUCCIÓN AL DISEÑO MECÁNICO Y CONSIDERACIONES DE DISEÑO 8 h
Tema 1.1 Diseño en Ingeniería mecánica 0.5 h
Tema 1.2 Herramientas y recursos de diseño 1.0 h
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Tema 1.3 Estandarización y códigos 2.0 h
Tema 1.4 Consideraciones económicas 0.5 h
Tema 1.5 Seguridad y responsabilidad 1.0 h
Tema 1.6 Factores de diseño y de seguridad 1.0 h
Tema 1.7 Dimensiones y tolerancias 2.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales del diseño de elementos de máquina. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
computacionales. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía.
UNIDAD 2 ANÁLISIS DE CARGAS 12 h
Tema 2.1 Cargas 0.5 h
Tema 2.2 Reconocimiento de las cargas 0.5 h
Tema 2.3 Flujo de fuerzas y momentos 1.0 h
Tema 2.4 Reglas de diseño 1.0 h
Tema 2.5 Análisis de esfuerzos y deformaciones 3.0 h
Tema 2.6 Diseño para distintos tipos de cargas 2.0 h
Tema 2.7 Fallas resultantes de cargas estáticas 2.0 h
Tema 2.8 Fallas por fatiga 2.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software CAD/CAE para analizar cargas y esfuerzos y simular su efecto en diversos elementos. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Videos demostrativos de los efectos de la concentración de esfuerzos y fallas en elementos de máquinas. Búsqueda de información en catálogos de elementos de máquina.
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Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos y prácticos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 3 TRANSMISIÓN DE POTENCIA 14 h
Tema 3.1 Transmisiones por banda y por cadenas 1.0 h
Tema 3.2 Cinemática de los engranes 2.0 h
Tema 3.3 Diseño de engranes rectos 2.0 h
Tema 3.4 Engranes helicoidales, cónicos y de tornillo sinfín 2.0 h
Tema 3.5 Cuñas acoplamientos y sellos 2.0 h
Tema 3.6 Diseño de ejes 2.0 h
Tema 3.7 Tolerancias y ajustes 2.0 h
Tema 3.8 Terminación del diseño de una transmisión 1.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación. Se recomienda el uso de sistemas CAD/CAE para analizar cargas y esfuerzos y simular su efecto en diversos elementos.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Empleo de sistemas CAE para simular la cinemática de los engranes y visualizar el fenómeno de transmisión de potencia.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
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UNIDAD 4 UNIONES CON TORNILLO 6 h
Tema 4.1 Tipos y formas de tornillos y tuerca 0.5 h
Tema 4.2 Materiales para tornillos y tuercas 0.5 h
Tema 4.3 Denominación 0.5 h
Tema 4.4 Mecánica del tornillo 1.0 h
Tema 4.5 Esfuerzo de trabajo en una unión con tornillo 1.0 h
Tema 4.6 Sujeción y cargas excéntricas 0.5 h
Tema 4.7 Cálculo de las uniones por tornillo 1.0 h
Tema 4.8 Tornillos de movimiento 0.5 h
Tema 4.9 Diseño de juntas no permanentes 0.5 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la planeación de procesos. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas informáticos.
Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.
Realizar simulaciones de la planeación de procesos por medio de software especializado.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
UNIDAD 5 RESORTES 6 h
Tema 5.1 Usos y aplicaciones 0.5 h
Tema 5.2 Tipos de resortes y sus propiedades 0.5 h
Tema 5.3 Denominación 0.5 h
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Tema 5.4 Líneas y valores característicos 1.0 h
Tema 5.5 Resistencia y esfuerzo permisible 1.0 h
Tema 5.6 Esfuerzos de tensión-compresión 1.0 h
Tema 5.7 Resortes sujetos a flexión 1.0 h
Tema 5.8 Resortes a torsión 0.5 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular aplicaciones prácticas donde se observen los conceptos vistos en clase. Lectura de artículos científicos y de divulgación de aplicaciones actuales de la planeación de procesos. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Exposición de aplicaciones innovadoras que involucran los conceptos teóricos y prácticos.
Realizar prácticas de laboratorio para observar la aplicación de conceptos teóricos.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 6 COJINETES CON ELEMENTOS DE RODADURA (BALEROS) 8.0 h
Tema 6.1 Fundamentos 0.5 h
Tema 6.2 Construcción de baleros 0.5 h
Tema 6.3 Dimensiones y denominación 1.0 h
Tema 6.4 Materiales 1.0 h
Tema 6.5 Montaje 0.5 h
Tema 6.6 Daños a los baleros 0.5 h
Tema 6.7 Capacidad de carga 1.0 h
Tema 6.8 Fricción y lubricación 0.5 h
Tema 6.9 Tolerancia 1.0 h
Tema 6.10 Rodamientos de empuje 0.5 h
Tema 6.11 Relación carga/duración 1.0 h
Lecturas y otros Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas
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recursos indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para simular problemas que involucren los principios matemáticos que rigen el comportamiento de los sistemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en catálogos de fabricantes de baleros.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 7 COJINETES POR DESLIZAMIENTO (BUJES) 5 h
Tema 7.1 Conceptos generales 0.5 h
Tema 7.2 Cojinetes hidrodinámicos 1.0 h
Tema 7.3 Teoría de lubricación y comportamiento 0.5 h
Tema 7.4 Cálculo y diseño de cojinetes radiales 0.5 h
Tema 7.5 Cálculo y diseño de cojinetes axiales 1.0 h
Tema 7.6 Materiales de construcción y lubricación 0.5 h
Tema 7.7 Cojinetes hidrostáticos 1.0 h
Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación. Se recomienda el uso de software para encontrar solución a los modelos matemáticos descritos en clase.
Actividades de aprendizaje
Realizar sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
Investigaciones donde se muestren los avances recientes en la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet.
Búsqueda de información en catálogos de fabricantes de cojinetes. Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas
informáticos. Resolver banco de ejercicios propuestos.
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Lectura de bibliografía propuesta.
UNIDAD 8 TRIBOLOGÍA, FRICCIÓN, DESGASTE Y LUBRICACIÓN 5 h
Tema 8.1 Conceptos generales 0.5 h
Tema 8.2 Aceites y grasas minerales 1.0 h
Tema 8.3 Selección del lubricante 1.0 h
Tema 8.4 Tipos y métodos de lubricación 0.5 h
Tema 8.5 Propiedades y comprobación de las propiedades de los lubricantes 1.0 h
Tema 8.6 Sellos o retenes 1.0 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software para crear soluciones a los problemas. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Se sugiere la búsqueda de videos o simulaciones que describan de manera gráfica los conceptos teóricos.
Actividades de aprendizaje
Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual, y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
Utilizar software para resolver problemas de aplicación real. Resolver banco de ejercicios propuestos. Lectura de bibliografía propuesta.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. Mediante el diseño, creación y uso de ejemplos y simulaciones el alumno será capaz utilizar software para visualizar y realizar cálculos para el diseño de elementos de máquina. Mediante ejemplos y videos de aplicaciones reales se darán a conocer los principios de funcionamiento de diversas
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máquinas. El alumno realizará ejercicios que involucren casos de análisis y diseño de elementos de máquina, mediante los cuales se podrá observar la importancia de los conocimientos teóricos. Se hará uso de software de simulación para comprender el funcionamiento de los elementos de máquina, la importancia de realizar los cálculos adecuados y verificar su validez. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio, simulaciones por computadora, observación de casos y proyección de videos. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 1 y
Unidad 2, hasta el tema 2.6
25%
Segundo examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 2, desde el tema 2.7, a la
Unidad 3 25%
Tercer examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones
Unidad 4, Unidad 5 y
Unidad 6, hasta el tema 6.6
25%
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
Cuarto examen parcial: Examen escrito: valor 40% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 30% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 30% del examen parcial.
16 sesiones
Unidad 6, desde el tema 6.7, Unidad 7 y Unidad 8
25%
Asistencia a clase Durante todo el
curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario Cada evaluación parcial representa el 25% del examen ordinario, así la suma de los cinco exámenes parciales cubre el 100% del examen ordinario, con lo cual se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso
Todas las unidades
100%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen departamental escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos
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1. Mott, Robert L., DISEÑO DE ELEMENTOS DE MÁQUINA, quinta edición, Ed. Person Prentice Hall,
ISBN 9780135077931, 2006.
2. Budynas, Richard G., Nisbett, Keith, DISEÑO EN INGENIERÍA MECÁNICA DE SHIGLEY, Novena edición, McGraw Hill Education, 2012 ISBN 978-6071507716.
Textos complementarios
5. Norton, Robert L., DISEÑO DE MÁQUINAS, UN ENFOQUE INTEGRADO, Cuarta edición, 2011, Ed. Pearson, ISBN 9786073205894.
6. Juvinall, Robert C., DISEÑO DE ELEMENTOS DE MÁQUINAS, Ed. Limusa Wiley, 2013, ISBN 9786070504365.
7. Bhandari, VB, DESIGN OF MACHINE ELEMENTS, Ed. McGraw Hill, 2010, ISBN 978-0070681791.
8. Fernández Moreno, Raymundo. DISEÑO DE MÁQUINAS, Edición interna, 2000.
Bibliografía virtual
1. Design of machine elements I, NPTEL e-learning course, disponible en: nptel.ac.in/courses/112105124
2. Elements of Mechanical Design, MIT open courseware, disponible en: ocw.mit.edu/courses/mechanical-engineering/2-72-2-elements-of-mechanical-design-spring-2009.
3. Engineering video lectures, disponible en: www.learnerstv.com/Free-Engineering-Video-lectures-ltv077-Page1.htm
4. CREATIVA, Biblioteca Virtual Universitaria, disponible en: creativa.uaslp.mx
5. NX 10, Software de diseño asistido por computadora. www.plm.automation.siemens.com/es_mx/products/nx/10/index.shtml.
6. Solidworks 2016, Software de diseño asistido por computadora: www.3ds.com/products-services/solidworks
7. Autodesk Simulation Machanical 2016, Software de Ingeniería Asistida por computadora. www.autodesk.com/education/free-software/simulation-mechanical.
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A) Nombre del curso
Sistemas Embebidos
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
VI 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales Conocer la arquitectura de los sistemas embebidos y analizar, diseñar e implementar
sistemas embebidos mediante tarjetas FPGA para resolver problemas específicos.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Diseño con VHDL Aprender y aplicar VHDL y dispositivos programables en el desarrollo de aplicaciones
2. Aplicaciones de sistemas digitales
Realizar sistemas digitales con la tecnología de sistemas Embebidos
3. Procesadores embebidos de 8 bits
Aprender el flujo de diseño VHDL para sistemas embebidos, utilizando un procesador de 8 bits.
4. Procesadores embebidos de 16 bits
Aprender a utilizar la herramienta EDK (Electronic Design Kit) de Xilinx, para sistemas embebidos, utilizando un procesador de 16 bits.
5. Automatización digital
Implementar aplicaciones de sistemas embebidos en automatización y control
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Contribución al Perfil de Egreso
El egresado analizará, diseñará e implementará sistemas embebidos que sirvan como bloques de diseño en la integración de sistemas mecatrónicos.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Ético-valoral
Competencias Profesionales
Esta asignatura contribuye a formar las competencias profesionales de: -Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 DISEÑO CON VHDL 8 h Tema 1.1 Arquitecturas dispositivos programables 0.5h Tema 1.2 Sistemas combinacionales
0.5h
Tema 1.3 Sistemas secuenciales
1h
Tema 1.4 Máquinas de estado
1h
Tema 1.5 Diseño jerárquico 2h Tema 1.6 Entrada y salida 1h Tema 1.7 Aplicaciones 2h Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en Internet. Se realizarán sesiones en el laboratorio de cómputo para consultar material tutorial para el curso.
Actividades de aprendizaje
• Formar equipos (heterogéneos) para discusión y análisis de conceptos previamente investigados.
• Identificar diferentes tipos de dispositivos programables. • Programar sesiones de programación de los diferentes dispositivos
programables.
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• Resolver banco de prácticas propuestas.
UNIDAD 2 APLICACIONES DE SISTEMAS DIGITALES 8 h Tema 2.1 Máquinas de estados 4h Tema 2.2 Diseño de aplicaciones de sistemas digitales 4h Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer la literatura sugerida para el curso, y las hojas de datos suministradas en línea por fabricantes de tarjetas FPGAs y CPLDs.
Actividades de aprendizaje
• Las actividades específicas de los estudiantes son; lecturas, tareas, investigación extra-clase en grupos, prácticas de diseño e implementación en los laboratorios de Cómputo y Sistemas Digitales.
UNIDAD 3 PROCESADORES EMBEBIDOS DE 8 BITS 16 h Tema 3.1 Introducción
3h
Tema 3.2 Arquitectura Picoblaze 3h Tema 3.3 Programación en ensamblador Picoblaze 3h Tema 3.4 Manejo de interrupciones 3h Tema 3.5 Diseño con VHDL y Picoblaze 4h Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer la literatura sugerida para el curso, y las hojas de datos suministradas en línea por fabricantes de tarjetas FPGAs y CPLDs. De manera particular se recomienda la lectura de documentación en línea y de tutoriales acerca de implementaciones del microcontrolador picoblaze Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Formar equipos (heterogéneos) para la formulación y solución de problemas. • Prácticas de diseño e implementación en los laboratorios de Cómputo y
Sistemas Digitales. • Lectura de bibliografía. realizar sesiones de resolución de problemas para la
aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual.
UNIDAD 4 PROCESADORES EMBEBIDOS DE 16 BITS 16 h Tema 4.1 Introducción 2h Tema 4.2 Arquitectura Microblaze. 2h Tema 4.3 Programación en ensamblador Microblaze. 3h
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Tema 4.4 Manejo de interrupciones 2h Tema 4.5 Aritmética de punto flotante. 2h Tema 4.6 Procesamiento digital 2h Tema 4.7 Herramientas de diseño con VHDL y Microblaze 3h Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer la literatura sugerida para el curso, y las hojas de datos suministradas en línea por fabricantes de tarjetas FPGAs y CPLDs. De manera particular se recomienda la lectura de documentación en línea y de tutoriales acerca de implementaciones del microcontrolador microblaze. Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Se realizarán prácticas de diseño e implementación en los laboratorios de Cómputo y Sistemas Digitales.
• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
• Resolver banco de prácticas propuestas. • Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
UNIDAD 5 AUTOMATIZACIÓN DIGITAL 16 h Tema 5.1 Sistemas operativos de tiempo real 5h Tema 5.2 Diseño de aplicaciones de procesamiento digital 6h Tema 5.3 Diseño de sistemas móviles 5h Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en internet.
Actividades de aprendizaje
• Se realizarán sesiones de resolución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento mediante trabajo individual y en equipo, para profundizar en los temas y tópicos del curso, así como para fomentar el aprendizaje colaborativo.
• Realizar sesiones de solución de problemas con ayuda de programas computacionales.
• Utilizar software para graficar y analizar funciones analizadas. • Resolver banco de ejercicios propuestos. • Ejemplificación de conceptos por medio de aplicaciones reales.
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E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante sesiones interactivas con apoyo de las TICs guiadas por el maestro. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados. Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, los conceptos que requieran una explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender. Los alumnos aprenderán a utilizar programas para realizar codiseño hardware-software propio de los sistemas embebidos. Los trabajos de investigación y simulación de programas, y prácticas en clase tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. A través de prácticas de laboratorio dirigidas por el Maestro el alumno aprenderá a implementar sistemas embebidos en dispositivos programables y reconfigurables para aplicaciones en sistemas mecatrónicos. Todas las estrategias de enseñanza y aprendizaje tendrán como objetivos, además del aprendizaje, que el alumno desarrolle las competencias marcadas en su perfil de egreso.
Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver prácticas del tema. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación Primer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño. 4 semanas
(Programado)
Unidad 1 y 2. El contenido de las 16 sesiones de 1 hora
Ponderación 20% -15% reportes de prácticas -5% examen escrito
Segundo examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño. 4 semanas
(Programado)
Unidad 3. El contenido de las 16 sesiones de 1 hora
Ponderación 20% -15% reportes de prácticas -5% examen
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escrito Tercer examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño. 4 semanas
(Programado)
Unidad 4. El contenido de las 16 sesiones de 1 hora
Ponderación 20% -15% reportes de prácticas -5% examen escrito
Cuarto examen parcial y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño. 4 semanas
(Programado)
Unidad 5. El contenido de las 16 sesiones de 1 hora
Ponderación 20% -15% reportes de prácticas -5% examen escrito
Proyecto integrador o de materia
Al final del periodo de clases
Todas las unidades
Ponderación 20% -15% presentación del proyecto -5% reporte de proyecto
Asistencia a clase Durante todo el
curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario. Promedio de las evaluaciones parciales y/o proyecto integrador en el que se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso Todas las unidades
Ponderación 100%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen departa-mental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias con un mínimo de 75% de los reportes de las prácticas y el reporte del proyecto final evaluados por el profesor del curso como requisito para la aprobación del examen. Evaluación Departamental. Examen práctico de conocimientos. Examen escrito de conocimientos.
El contenido del curso
Ponderación 100% -75% examen práctico -25% examen escrito
Examen a título. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del
El contenido del curso
Ponderación 100% -75% examen práctico
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portafolio de evidencias con un mínimo de 75% de los reportes de las prácticas y el reporte del proyecto final evaluados por el profesor del curso como requisito para la aprobación del examen. Evaluación Departamental. Examen práctico de conocimientos. Examen escrito de conocimientos.
-25% examen escrito
Examen de regularización. Examen departa-mental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias con un mínimo de 75% de los reportes de las prácticas y el reporte del proyecto final evaluados por el profesor del curso como requisito para la aprobación del examen. Evaluación Departamental. Examen práctico de conocimientos. Examen escrito de conocimientos.
El contenido del curso
Ponderación 100% -75% examen práctico -25% examen escrito
G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos
1.- Embedded Systems Architecture: A Comprehensive Guide for Engineers and Programmers. Tammy Noergaard, Newnes, 2005. 2.- Embedded System Design. Peter Marwedel, Kluwer Academic Publishers, 2003. 3.- Programming Embedded Systems: With C and GNU Development Tools. Michael Barr, Anthony Massa, O'Reilly Media; 2 edition, 2006. 4.- Embedded System Design: A Unified Hardware/Software Introduction. Frank Vahid, Tony D. Givargis, Wiley; I.S.ed edition, 2001. 5.- Embedded Systems Design: An Introduction to Processes, Tools and Techniques.Arnold S. Berger, CMP Books; 1st edition, 2001.
Textos complementarios
6.-VHDL: El arte de programar sistemas digitales. David G. Maxinez /Jessica Alcalá, CECSA, 2002 7.- MicroBlaze Microcontroller Reference Design User Guide v1.5 8.- Codiseño Hardware/Software: Ingeniería Superior en Informática 9.- PicoBlaze 8-bit Embedded Microcontroller, User Guide for Spartan-3, Virtex-II, and Virtex-II Pro FPGAs
Sitios de internet Programa de simulación del lenguaje VHDL e información útil para el desarrollo del curso: http://www.xilinx.com/
Materia Maestro Días Horario AulaDibujo Mario Alberto Donjuan González 2345 07-08 1 EAGeometría y Trigonometría Rubén Flores Reyes 1245 08-09 1 EACálculo en una variable Florencio Reyes Ortiz 1234 09-10 1 EAFísica Vianey Ramírez Mendoza 1235 10-11 1 EAInglés Básico I 12345 11-12 DUIÁlgebra Enrique Limón Robles 1235 12-13 1 EAComunicación Oral y Escrita Leticia Castillo Govea 235 13-14 1 EASeminario de Orientación Guillermina Guerrero Mora 4 13-14 1 EA
Química Inorgánica Maricarmen Muñoz Trejo 1245 14-15 1 EA
ACAFI I Víctor Esteban Espinoza López 3 17-19 1 EA
Materia Maestro Días Horario AulaInglés básico ll 12345 07-08 DUI
Materia Maestro Días Horario AulaInglés Intermedio I 12345 07-08 DUIEcuaciones diferenciales Florencio Reyes Ortiz 1234 08-09 3 EACircuitos Eléctricos Gustavo Limón Robles 2345 09-10 3 EAElectricidad y magnetismo Roberto Martínez Montejano 1345 10-11 3 EAMecánica vectorial cinemática Juan Carlos Segura Hernández 1235 11-12 3 EAElectrónica digital Víctor esteban Espinoza López 1245 12-13 3 EACálculo Vectorial Armando Márquez Cedillo 1234 13-14 3 EAProgramación orientada a objetos Guillermina Guerrero Mora 145 14-15 3EAACAFI III Germánico González Badillo 3 17-19 3 EA
Materia Maestro Días Horario AulaInglés intermedio lI 12345 14-15 DUI
Materia Maestro Días Horario AulaTermodinámica Florencio Reyes Ortiz 12345 07-08 8Microcontroladores Edher Luis Melo Zacarias 1345 08-09 8Electrónica analógica II Roberto Martínez Montejano 1234 09-10 8Controladores lógicos programables Edher Luis Melo Zacarias 2345 10-11 LabIntroducción a la Mecatrónica Víctor Esteban Espinoza López 245 11-12 8Teoría de Control Roberto Martínez Montejano 1235 12-13 LabMétodos Numéricos Enrique Limón Robles 1234 13-14 8Inglés Avanzado 12345 14-15 DUIACAFI V Guillermina Guerrero Mora 3 17-19 8
Materia Maestro Días Horario AulaControl de máquinas eléctricas Roberto Martínez Montejano 2345 08-09 6EACircuitos hidráulicos y neumáticos Edher Luis Melo Zacarias 12345 09-10 6EATeoría de Máquinas Juan Carlos Segura Hernández 12345 10-11 6EAProcesos de manufactura ll Armando Márquez Cedillo 1345 11-12 6EAProcesamiento digital de señales Guillermina Guerrero Mora 1235 12-13 6EAManufactura asistida por computadora Germánico González Badillo 12345 13-14 6EAACAFI VII Víctor Esteban Espinoza López 3 17-19 6EA
Materia Maestro Días Horario AulaMáquinas Térmicas Juan Carlos Segura Hernández 2345 07-08 7EADiseño mecatrónico II Víctor Esteban Espinoza López 1245 08-09 7EADesarrollo de emprendedores Armando Márquez Cedillo 135 10-11 7EAOptativa 1 Temas selectos de control Roberto Martínez Montejano 1245 11-12 7EAOptativa 2 Diseño de Máquinas Germánico González Badillo 2345 12-13 7EAInstrumentación virtual II Guillermina Guerrero Mora 1235 13-14 7EARobótica II Germánico González Badillo 1234 14-15 7EAACAFI IX Guillermina Guerrero Mora 3 17-19 7EA
semestre 9
semestre 7
semestre 5
INGENIERÍA MECATRÓNICA
Semestre 2
semestre 3
semestre 1
Semestre 4
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A) Nombre del curso
Procesamiento digital de imágenes
B) Datos Básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo
adicional estudiante
Créditos
Optativa 2 2 2 6
C) Objetivos del curso
Objetivos Generales
Aprender las herramientas matemáticas, de cómputo y las técnicas informáticas necesarias para el procesamiento digital de imágenes. Diseñar, simular, implementar y probar sistemas de procesamiento digital de imágenes. Integrar técnicas de procesamiento digital de imágenes a sistemas mecatrónicos automatizados.
Objetivos específicos
Unidades Objetivo específico
1. Visión artificial Describir la importancia fundamental de la visión y el entendimiento de su proceso mediante el tratamiento de imágenes digitales.
2. Transformación de imágenes
Entender e implementar el tratamiento de imágenes utilizando la Transformada Discreta de Fourier (DFT).
3. Procesamiento básico de imágenes digitales
Comprender y llevar a cabo las operaciones básicas que pueden realizarse a imágenes digitales.
4. Suavizado realzado
Aprender las técnicas más comunes para mejorar la calidad de imágenes.
5. Extracción del borde, esquinas y puntos de interés
Identificar y localizar de diferentes características en una imagen que servirán para un análisis posterior de las mismas.
6. Extracción de regiones
Entender las relaciones y propiedades de agrupaciones que definen regiones dentro de una imagen digital.
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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7. Descripción de líneas y contornos
Discutir el problema de las líneas y contornos en las imágenes, así como también desarrollar un conjunto de técnicas para caracterizar dichas entidades.
8. Descripción de regiones
Discutir el problema de la descripción de regiones, así como también desarrollar un conjunto de técnicas para su caracterización.
Contribución al Perfil de Egreso
Esta asignatura proporciona al alumno el conocimiento para planificar, diseñar, controlar, optimizar y controlar sistemas mecatrónicos mediante el análisis de imágenes para extraer la información importante.
Competencias a Desarrollar
Competencias Transversales
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Cognitiva y emprendedora
Competencias Profesionales
-Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica.
D) Contenidos y métodos por unidades y temas
UNIDAD 1 VISIÓN ARTIFICIAL 4h
Tema 1.1 Introducción 1h
Tema 1.2 Segmentación. 1h
Tema 1.3 Descripción 1h
Tema 1.4 Aplicaciones 1h
Lecturas y otros recursos
Se impartirá mediante sesiones interactivas por el maestro y los alumnos con ayuda de las TICs con la finalidad de ampliar y profundizar los temas del curso.
Se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender
Actividades de aprendizaje
Formar equipos (heterogéneos) para discusión y análisis de conceptos previamente investigados.
UNIDAD 2 TRANSFORMACIÓN DE IMÁGENES 8 h
Tema 2.1 Introducción 0.5 h
Tema 2.2 La transformada de Fourier 1 h
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I n g e n i e r í a M e c a t r ó n i c a
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Tema 2.3 Filtrado Espacial de Imágenes Digitales 1.5 h
Tema 2.4 Propiedades de la DFT 1 h
Tema 2.5 Filtrado en Frecuencia 2 h
Tema 2.6 Generación de Filtros a partir del Dominio de la Frecuencia 2 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto.
Métodos de enseñanza
Se impartirá de manera interactiva en la sala de cómputo con ayuda de equipo multimedia. El profesor servirá como guía en el aprendizaje, logrando fortalecer en el alumno la capacidad de aprender a aprender.
Actividades de aprendizaje
Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas de implementación en el laboratorio de cómputo, lecturas, y elaboración de programas en los que aplique los conceptos aprendidos sobre sistemas de tiempo discreto.
UNIDAD 3 PROCESAMIENTO BÁSICO DE IMÁGENES DIGITALES 4 h
Tema 3.1 Introducción 0.5 h
Tema 3.2 Procesamiento Básico de Imágenes 0.5 h
Tema 3.3 Transformadas Lógicas 1.5 h
Tema 3.4 Transformadas Geométricas 1.5 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, resolver problemas indicados por el maestro y resolver problemas propuestos en el libro de texto. Se sugiere la formación y participación en grupos de discusión y soporte disponibles en internet. Búsqueda de información en revistas especializadas y de divulgación.
Métodos de enseñanza
Se impartirá de manera interactiva en la sala de cómputo con ayuda de equipo multimedia. El profesor servirá como guía en el aprendizaje, logrando fortalecer en el alumno la capacidad de aprender a aprender.
Actividades de aprendizaje
Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas de implementación en el laboratorio de cómputo, lecturas, y elaboración de programas en los que aplique los conceptos aprendidos.
UNIDAD 4 SUAVIZADO Y REALZADO 4 h
Tema 4.1 Introducción 1 h
Tema 4.2 Suavizado 1 h
Tema 4.3 Realzado 2 h
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Lecturas y otros recursos
Lectura de los temas en la bibliografía sugerida, ejemplificación mediante ejercicios resueltos, solución de problemas indicados por el maestro y solución de problemas propuestos en el libro de texto.
Métodos de enseñanza
Se impartirá de manera interactiva en la sala de cómputo con ayuda de equipo multimedia. El profesor servirá como guía en el aprendizaje, logrando fortalecer en el alumno la capacidad de aprender a aprender.
Actividades de aprendizaje
Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas de implementación en el laboratorio de cómputo, lecturas, y elaboración de programas en los que aplique los conceptos aprendidos sobre suavizado y realzado de imágenes.
UNIDAD 5 EXTRACCIÓN DE BORDE, ESQUINAS Y PUNTOS DE INTERÉS 12 h
Tema 5.1 Introducción 0.5 h
Tema 5.2 Concepto de Derivadas en la Extracción de Bordes. 1.5 h
Tema 5.3 Operadores de Primera Derivada. 2 h
Tema 5.4 Operadores de Segunda Derivada. 2 h
Tema 5.5 Realización de los Operadores de Bordes. 2 h
Tema 5.6 Extracción de Esquinas. 2 h
Tema 5.7 Extracción de Puntos de Interés. 2 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida.
Métodos de enseñanza
Se impartirá de manera interactiva en la sala de cómputo con ayuda de equipo multimedia. El profesor servirá como guía en el aprendizaje, logrando fortalecer en el alumno la capacidad de aprender a aprender.
Actividades de aprendizaje
Las actividades específicas de los estudiantes son: prácticas de implementación en el laboratorio de cómputo, lecturas, y elaboración de programas en los que aplique los conceptos aprendidos sobre extracción de borde, esquinas y puntos de interés.
UNIDAD 6 EXTRACCIÓN DE REGIONES 16 h
Tema 6.1 Introducción 1 h
Tema 6.2 Binarización Mediante Detección de Umbral 3 h
Tema 6.3 Etiquetado de Componentes Conexas. 4 h
Tema 6.4 Crecimiento y división 4 h
Tema 6.5 Extracción de Regiones por el Color. 4 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida.
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Métodos de enseñanza
Se impartirá de manera interactiva en la sala de cómputo con ayuda de equipo multimedia. El profesor servirá como guía en el aprendizaje, logrando fortalecer en el alumno la capacidad de aprender a aprender.
Actividades de aprendizaje
Las actividades específicas de los estudiantes son; prácticas de implementación en el laboratorio de circuitos, lecturas, y elaboración de programas en los que aplique los conceptos aprendidos de extracción de regiones.
UNIDAD 7 DESCRIPCIÓN DE LÍNEAS Y CONTORNOS 9 h
Tema 7.1 Introducción 1 h
Tema 7.2 Segmentos Rectos Mediante Códigos de Cadena 2 h
Tema 7.3 Ajuste de Líneas Mediante Mínimos Cuadrados 1 h
Tema 7.4 Ajuste de Líneas Mediante Autovector 1 h
Tema 7.5 Transformada de Hough 2 h
Tema 7.6 Descripción de Diversos Tipos de Fronteras 2 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida.
Métodos de enseñanza
Se impartirá de manera interactiva en la sala de cómputo con ayuda de equipo multimedia. El profesor servirá como guía en el aprendizaje, logrando fortalecer en el alumno la capacidad de aprender a aprender.
Actividades de aprendizaje
Las actividades específicas de los estudiantes son; prácticas de implementación en el laboratorio de circuitos, lecturas, y elaboración de programas en los que aplique los conceptos aprendidos.
UNIDAD 8 DESCRIPCIÓN DE LÍNEAS Y CONTORNOS 7 h
Tema 8.1 Introducción 1 h
Tema 8.2 Propiedades de las Regiones. 2 h
Tema 8.3 Texturas. 2 h
Tema 8.4 Momentos Invariantes. 2 h
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida.
Métodos de enseñanza
Se impartirá de manera interactiva en la sala de cómputo con ayuda de equipo multimedia. El profesor servirá como guía en el aprendizaje, logrando fortalecer en el alumno la capacidad de aprender a aprender.
U N I D A D A C A D É M I C A M U L T I D I S C I P L I N A R I A Z O N A M E D I A P r o g r a m a s S i n t é t i c o s y A n a l í t i c o s d e l a c a r r e r a d e
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Actividades de aprendizaje
Las actividades específicas de los estudiantes son; prácticas de implementación en el laboratorio de circuitos, lecturas, y elaboración de programas en los que aplique los conceptos aprendidos.
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje
Métodos y prácticas
Métodos de enseñanza
Se empleará la exposición tradicional de los conceptos teóricos de la materia, incluyendo ejemplos para promover la discusión de problemas, estimular el análisis y el trabajo en equipo donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo. El alumno realizará ejercicios que involucren casos de análisis y diseño de máquinas, mediante los cuales se podrá observar la importancia de los conocimientos teóricos. Se emplearán además las TIC’s y tecnología multimedia para clarificar, reforzar y aumentar el conocimiento.
Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema, así como para fomentar el aprendizaje significativo del alumno por medio de prácticas en laboratorio, simulaciones por computadora, observación de casos y proyección de videos. El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas. Los alumnos realizarán exposiciones que involucren temas innovadores donde se observe la aplicación de los conceptos teóricos vistos en clase.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial: Examen escrito: valor 50% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 25% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 25% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 1, 2 y 3 25%
Segundo examen parcial: Examen escrito: valor 50% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 4 y 5 25%
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Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 25% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 25% del examen parcial. Tercer examen parcial: Examen escrito: valor 50% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 25% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 25% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 6 25%
Cuarto examen parcial: Examen escrito: valor 50% del examen parcial. Avance de proyecto integrador: reporte escrito y/o presentación oral: valor 25% del examen parcial. Tareas, evaluación continua y participación en clase: valor 25% del examen parcial.
16 sesiones Unidad 7 y 8 25%
Asistencia a clase Durante todo el
curso Todo el curso Requisito
Examen ordinario Cada evaluación parcial representa el 25% del examen ordinario, así la suma de los cuatro exámenes parciales cubre el 100% del examen ordinario, con lo cual se evalúa todo el contenido del programa y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.
Al terminar el curso
Todas las unidades
100%
TOTAL 100%
Examen Extraordinario. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen a título. Examen escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
Examen de regularización. Examen departamental escrito en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del
curso 100%
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G) Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos
1. “Visión por Computadora”, Gonzalo Pajares, Jesús M. de la Cruz. Alfaomega, 2002. 2. An Introduction to 3D Computer Vision Techniques and Algorithms Bogusław Cyganek and J. Paul
Siebert,2009 John Wiley & Sons, Ltd. ISBN: 978-0-470-01704-3 3. Procesamiento digital de imágenes. Mario I. Chacón M. Editorial Trillas, 2007 4. Procesamiento digital de imágenes con MATLAB y simulación, Erik Valdemar Cuevas Jimenez,
Daniel Zaldivar Navarro, Marco Antonio Perez Cisneros, RA-MA S.A. Editorial y Publicaciones 2010. 5. Procesamiento digital de imágenes, Mario I. Chacon, Editorial Trillas Sa De Cv. 2007
Textos complementarios
1. Digital Image Processing”. Jahne B. Springer 4th Edition, 1997. 2. “Tratamiento Digital de Imágenes”, González R.C., Woods R.E. Adison-Wealsley Publishing Co. 1996.
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A) Nombre del curso: FÍSICA B) Datos básicos del curso
Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo adicional estudiante
Créditos
I 2 2 2 6 C) Objetivo del curso
Programa analítico
Objetivos Generales
Obtener la capacidad de analizar sistemas físicos que lo conduzca a comprender los conceptos y expresiones matemáticas de sus principios y leyes básicas.
Objetivos Específicos
1. HERRAMIENTA S DE LA FÍSICA
Comprender la definición de geometría descriptiva aplicando tipos y conceptos de proyección, además de percibir el espacio tridimensional y subdivisión de cuadrantes.
2. LA CINEMÁTICA EN UNA Y DOS DIMENSIONES, Y LA DINÁMICA
Descubrir, a partir del elemento primario de la forma, las bases de la geometría tridimensional que se aplicarán a todo diseño. Distinguir en cualquier dibujo los diferentes tipos de rectas, su significado y su aplicación a un problema de diseño.
3. ENERGÍA Y CONSERVACIÓ N DE LA ENERGÍA
Identificar los sistemas básicos de proyección para representar volúmenes y sus componentes, atendiendo a las diferentes características de algunos de ellos, para obtener las bases teóricas de los procesos de representación de volúmenes en el espacio con una postura de curiosidad.
4. MOMENTUM IMPULSO Y COLISIONES
Buscar, seleccionar y evaluar información sobre los diferentes tópicos de diseño asistido por computadora. Buscar información e identificar textos relacionados con la simbología aplicada al área de cómputo. Analizar, por equipo, las diferencias entre dibujo a mano alzada y dibujo asistido por computadora.
5. GRAVITACIÓN UNIVERSAL
Buscar información sobre las normas y técnicas de acotación. Realizar una practica para identificar la representación de las acotaciones. Discutir en grupo los conceptos de medios y técnicas de tolerancia y acabado.
Contribución al Perfil de Egreso
Desarrollo del pensamiento abstracto y de la capacidad para analizar
modelos matemáticos de fenómenos físicos, mismos que servirán de base
para el análisis y diseño y desarrollo de sistemas mecánicos complejos. Competencias a Desarrollar
Competencias Genéricas
Razonamiento Científico-Tecnológico Comunicación en español e inglés Ético-valoral
Competencias Profesionales
Esta asignatura incide indirectamente en el desarrollo de las competencias profesionales de los Programas Educativos de ingeniería proporcionado el sustento físico matemático necesario.
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D) Contenidos y métodos por unidades y temas
Unidad 1 HERRAMIENTAS DE LA FÍSICA 11 h
Tema 1.1 INTRODUCCIÓN 1 h
Subtemas 1.1.1 ¿Que es la física? 1.1.2 Partes esenciales de la física 1.1.3 La mecánica como parte estructural de la física 1.1.4 Las partes de la mecánica
Tema 1.2 MEDIDAS Y SISTEMAS DE MEDIDAS 2 h
Subtemas 1.2.1 Que es medir 1.2.2 Cantidades físicas y patrones de medida 1.2.3 Análisis dimensional 1.2.4 Sistemas de unidades y conversiones 1.2.5 Notación científica y cifras significativas 1.2.6 Aplicaciones
Tema 1.3 VECTORES 4 h
Subtemas 1.3.1 Definición de vector y escalar 1.3.2 Suma de vectores 1.3.3 Resta de vectores 1.3.4 Producto de un escalar por un vector 1.3.5 Vectores unitarios 1.3.6 Vectores en el plano y en el espacio 1.3.7 Componentes de un vector en el plano y el espacio 1.3.8 Magnitud y dirección de un vector en el plano y en el espacio. 1.3.9 Producto escalar y producto vectorial 1.3.10 Aplicaciones
Tema 1.4 LA CINEMÁTICA 4 h
Subtemas 1.4.1 Partícula, posición y sistema de referencia 1.4.2 Determinación de la posición en forma escalar y vectorial en dos y tres dimensiones 1.4.3 Cambio de posición, desplazamiento y trayectoria 1.4.4 Velocidad, velocidad media, velocidad instantánea y rapidez 1.4.5 Aceleración media e instantánea
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante clases teóricas y realización de prácticas. Se utilizará el aprendizaje basado en problemas y se fomentará el aprendizaje colaborativo mediante análisis y solución de ejercicios, en donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Actividades específicas de este tema que realizarán los estudiantes, tales como prácticas, lecturas, tareas, ejercicios en clases, etc. (cuando proceda)
Unidad 2 LA CINEMÁTICA EN UNA Y DOS DIMENSIONES, Y LA DINÁMICA 19 h Tema 2.1 MOVIMIENTO EN UNA DIMENSIÓN 6 h Subtemas 2.1.1 Movimiento rectilíneo uniforme con aceleración constante
2.1.2 Análisis gráfico del movimiento: posición, velocidad y
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aceleración 2.1.3 Caída libre 2.1.4 Movimiento en dos dimensiones 2.1.5 Proyectiles 2.1.6 Movimiento circular uniforme 2.1.7 Movimiento circular uniformemente acelerado 2.1.8 Velocidades y aceleración relativas 2.1.9 Aplicaciones.
Tema 2.2 DINÁMICA 13 h
Subtemas 2.2.1 Conceptos fundamentales de la dinámica 2.2.2 Fuerza e inercia 2.2.3 Leyes de fuerza 2.2.4 Leyes de Newton 2.2.5 Aplicaciones de las leyes de Newton 2.2.6 Relación entre peso y masa 2.2.7 Cuerpos suspendidos en equilibrio 2.2.8 Cuerpos sobre superficies planas horizontales e inclinadas 2.2.9 Sistemas de dos o más cuerpos 2.2.10 Movimiento circular (caso especial) 2.2.11 Fuerzas de fricción. 2.2.12 Aplicaciones
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante clases teóricas y realización de prácticas. Se utilizará el aprendizaje basado en problemas y se fomentará el aprendizaje colaborativo mediante análisis y solución de ejercicios, en donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Actividades específicas de este tema que realizarán los estudiantes, tales como prácticas, lecturas, tareas, ejercicios en clases, etc. (cuando proceda)
Unidad 3 ENERGÍA Y CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA 17 h
Tema 3.1 TRABAJO Y ENERGIA CINÉTICA 8 h
Subtemas 3.1.1 Trabajo hecho por una fuerza constante 3.1.2 Trabajo hecho por una fuerza variable 3.1.3 El trabajo hecho por: 3.1.3.1 El campo gravitatorio 3.1.3.2 El rozamiento 3.1.3.2 Un resorte 3.1.4 Energía Cinética 3.1.5 Teorema del trabajo y energía 3.1.6 Aplicaciones
Tema 3.2 POTENCIA 1 h
Subtemas 3.3.1 Definición y análisis 3.3.2 Aplicaciones
Tema 3.3 ENERGIA POTENCIAL Y CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA 8 h
Subtemas 3.4.1 Análisis de los intercambios energéticos entre el medio ambiente y una partícula
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3.4.2 Energía potencial 3.4.3 Sistemas conservativos y no conservativos 3.4.4 Principios de conservación de la energía 3.4.5 Aplicaciones a sistemas conservativos y no conservativos 3.4.6 Sistema masa-resorte 3.4.7 Sistema partícula-tierra 3.4.8 Sistema superficie-partícula (rozamiento)
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante clases teóricas y realización de prácticas. Se utilizará el aprendizaje basado en problemas y se fomentará el aprendizaje colaborativo mediante análisis y solución de ejercicios, en donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Actividades específicas de este tema que realizarán los estudiantes, tales como prácticas, lecturas, tareas, ejercicios en clases, etc. (cuando proceda)
Unidad 4 MOMENTUM, IMPULSO Y COLISIONES 9 h Tema 4.1 MOMENTUM E IMPULSO 3 h
Subtemas 4.1.1 Momentum Lineal e Impulso 4.1.2 Consecuencia del impulso sobre una partícula 4.1.3 Impulso y cambio de momentum 4.1.4 Conservación del momento lineal
Tema 4.2 Colisiones 3 h Subtemas 4.2.1 Colisión entre dos partículas
4.2.2 Choques elásticos e inelásticos 4.2.3 Análisis de choques en una y dos dimensiones 4.2.4 Aplicaciones
Tema 4.3 MECÁNICA DE UN SISTEMA DE PARTÍCULAS 3 h Subtemas 4.3.1 Centro de masa (definición)
4.3.2 Posición del centro de masa 4.3.3 Desplazamiento del centro de masa 4.3.4 Velocidad del centro de masa 4.3.5 Aceleración del centro de masa 4.3.6 Segunda ley de Newton aplicada a un sistema de partículas
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante clases teóricas y realización de prácticas. Se utilizará el aprendizaje basado en problemas y se fomentará el aprendizaje colaborativo mediante análisis y solución de ejercicios, en donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Actividades específicas de este tema que realizarán los estudiantes, tales como prácticas, lecturas, tareas, ejercicios en clases, etc. (cuando proceda)
Unidad 5 GRAVITACIÓN UNIVERSAL 4 h
Tema 5.1 GRAVITACIÓN 4 h Subtemas 5.1.1 Newton y la ley de gravitación universal
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5.1.2 La constante gravitatoria 5.1.3 Los movimientos de los planetas y satélites 5.1.4 Gravitación universal 5.1.5 Aplicaciones
Lecturas y otros recursos
Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.
Métodos de enseñanza
Se impartirá mediante clases teóricas y realización de prácticas. Se utilizará el aprendizaje basado en problemas y se fomentará el aprendizaje colaborativo mediante análisis y solución de ejercicios, en donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo.
Actividades de aprendizaje
Actividades específicas de este tema que realizarán los estudiantes, tales como prácticas, lecturas, tareas, ejercicios en clases, etc. (cuando proceda)
E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje: Se impartirá mediante sesiones interactivas por el maestro y los alumnos, y sesiones de solución de problemas, con apoyo de las TIC. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de solución a problemas reales planteados. Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender. Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas por parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Se aplicarán otros enfoques didácticos como: trabajo en equipo y aprendizaje basado en proyectos. Todas las estrategias de enseñanza y aprendizaje estarán enfocadas a lograr que el alumno desarrolle las competencias marcadas en su perfil de egreso.
F) Evaluación y acreditación
Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación
Primer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas (Programado)
Sección 1.1 a Sección 2.1.12
25% - 20% examen - 5% otros
Segundo examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas (Programado)
Sección 2.2 a Sección 2.2.12
25% - 20% examen - 5% otros
Tercer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño
4 semanas (Programado)
Sección 3.1 a Sección 3.4.9
25% - 20% examen - 5% otros
Cuarto examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias
4 semanas (Programado)
Sección 4.1 a Sección 5.1.7
25% - 20% examen - 5% otros
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de desempeño
Otros métodos y procedimientos TOTAL 100%
Examen ordinario. Se evalúa como el promedio del total de evaluaciones parciales.
Al terminar el curso
El contenido del curso.
100%
Examen Extraordinario. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
Examen a título. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen..
El contenido del curso.
100%
Examen de regularización. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.
El contenido del curso.
100%
G) Bibliografía y recursos informáticos
Textos básicos
1. Resnick / Halliday / Krane. Física Vol. I. CECSA, 5a Edición México 2004. 2. Serway / Jewet. Física I. Thomson, 4a Edición México 2006. 3. Sears/ Zemansky / Young / Freedman. Física Universitaria Vol. I. Pearson-Addison Wesley, 11a Edición México 2004. 4. Lane Reese Ronald. Física Universitaria, Vol. I. Thomson, México, 2000.
Textos complementarios 5. Paul e. Tippens. Física Conceptos y Aplicaciones Mc. Graw Hill, 6ª Edición 2001. 6. Raymond A. Serway. Física I. Mc Graw Hill 7. Gettys/ Keller / Kove. Física Tomo I (para ciencias e ingeniería). Mc Graw Hill, 2a Edición México 2005. 8. Paul A. Tipler. Física para la ciencia y la tecnología. Edit. Reverté , Barcelona , 2001