proyecto para el dictado del curso

Universidad de Mendoza - Facultad de Ingeniería
PROYECTO PARA EL DICTADO DEL CURSO:
“HERRAMIENTAS COMPUTACIONALES EN
CIENCIAS EXACTAS”
DICTADO POR: DR. ING. RUBÉN J. AZOR
2011
Curso “HERRAMIENTAS COMPUTACIONALES EN CIENCIAS EXACTAS”
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 FUNDAMENTO:
La amplia difusión de las computadoras personales de alta prestación, así
como la portabilidad lograda a través de los modelos de notebooks y netbooks,
ha hecho posible el fortalecimiento de los recursos con que cuentan los
profesores para impartir sus clase en el campo de las Ciencias Exactas.
Por otro lado, la continua mejora en softwares de aplicación específica en esta
área ha llevado a la posibilidad de trabajar en forma computacional la totalidad
de los contenidos áulicos.
Es de esperar que estas herramientas sean asumidas por los cuerpos de
profesores como el sustento de una mejor prestación profesional, así como la
posibilidad de enriquecer la relación del alumno con la signatura a través de
una estrategia que promueva aprendizajes significativos a través de
mecanismos más placenteros.
Dos softwares, a criterio de quien propone este Curso de Perfeccionamiento,
son indicados para conseguir los objetivos que se proponen más abajo:
Mathcad y Matlab.
Mathcad es un entorno de documentación técnica con prestaciones de cálculo
numérico y simbólico, que permite explorar problemas, formular ideas, analizar
datos, modelar y chequear escenarios, determinar la mejor solución y
finalmente documentar, presentar y comunicar los resultados.
En base a estas fortalezas, todo alumno dispone en su computadora de un
conjunto de herramientas ofimáticas estándar que le permiten compartir
fácilmente documentos, bases de datos, hojas de cálculo, etc.
Mathcad es una herramienta técnica de gran flexibilidad que incorpora todas
las funcionalidades de interactividad propias de las hojas de cálculo, una gran
potencia debida a su extensa librería de funciones y una completa integración
con muchas de las herramientas utilizadas en ingeniería (Excel, AutoCAD,
MATLAB, Visio, ODBC, etc.).
Sus prestaciones de documentación técnica, junto con una notación
matemática clásica, permiten que los cálculos sean auto-documentados y
ahorrar así mucho tiempo al alumno a la hora de crear informes técnicos sobre
los cálculos realizados, incorpora además un conjunto de herramientas
adicionales que le permiten realizar simulación de sistemas dinámicos, CAD 2D
paramétrico y gráficos técnicos.
MATLAB (abreviatura de MATrix LABoratory, "laboratorio de matrices") es un
software matemático que ofrece un entorno de desarrollo integrado (IDE) con
un lenguaje de programación propio (lenguaje M). Está disponible para las
plataformas Unix, Windows y Apple Mac OS X.
Entre sus prestaciones básicas se hallan: la manipulación de matrices, la
representación de datos y funciones, la implementación de algoritmos, la
creación de interfaces de usuario (GUI) y la comunicación con programas en
otros lenguajes y con otros dispositivos hardware.
El paquete MATLAB dispone de dos herramientas adicionales que expanden
sus prestaciones, a saber, Simulink (plataforma de simulación multidominio) y
GUIDE (editor de interfaces de usuario - GUI). Además, se pueden ampliar las
capacidades de MATLAB con las cajas de herramientas (toolboxes); y las de
Simulink con los paquetes de bloques (blocksets).
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Es un software muy usado en universidades y centros de investigación y
desarrollo. En los últimos años ha aumentado el número de prestaciones, como
la de programar directamente procesadores digitales de señal o crear código
VHDL.
La tarea aúlica se agiliza y se enriquece cuando se utilizan este tipo de
herramientas informáticas, permitiendo el desarrollo y la incorporación de
nuevos contenidos en forma creativa y acorde a las necesidades y demandas
del medio en que se desempeña.
Frente a la necesidad del profesor de mejorar su prestación profesional y
adecuarla a los nuevos paradigmas de enseñanza a nivel mundial, es que se
propone este Curso que pretende cumplir los siguientes
 OBJETIVOS:
•
Proveer a los profesores de métodos más eficientes y abarcativos con la
utilización de este tipo de herramientas.
•
Lograr la fácil experimentación de los contenidos específicos de las
asignaturas que permiten lograr la aprehensión práctica de los conocimientos
del área.
•
Complementar
conceptos
que
no
exhaustivamente en las asignaturas pertinentes.
•
se
pueden
desarrollar
Promover la transmisión de aprendizajes significativos.
 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES:
El dictado del curso estará a cargo del Dr. Ing.
realizará de acuerdo al siguiente cronograma:
Jesús Rubén Azor y se
horarios y fechas a convenir
 CONTENIDOS MINIMOS A DESARROLLAR:
Capítulo 1- OPERACIONES BÁSICA CON MATHCAD Y MATLAB
1.1 – Puesta en funcionamiento, edición y cálculos.
1.2 – Sintaxis y semántica de los softwares
1.3 - Graficación
Capítulo 2- SERIES Y TRANSFORMADAS DE FOURIER
2.1 – Procesamiento simbólico
2.2 - Transformada de Fourier en forma discreta
2.3 – Desarrollos en Serie de Fouries
2.4 – Discrepancias debidas a la discretización
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Capítulo 3- ECUACIONES DIFERENCIALES
3.1 – Ecuaciones diferenciales ordinarias de distintos órdenes.
3.2 – Sistemas de ecuaciones diferenciales
3.3 – Ecuaciones diferenciales en derivadas parciales
3.4 – Métodos numéricos (Runge-Kuta, Euler, etc.)
Instancia Presencial
En este momento del desarrollo del Curso, la cohorte completa concurre
a 4 clases de 3 horas reloj en las cuales se aborda la temática del uso de las
herramientas computacionales, potenciadas con ejemplos de aplicación
Esta instancia, al igual que la segunda, se realiza asistida por los
paquetes Mathcad y Matlab, de modo que su seguimiento es lineal en el
sentido que todo lo que se realiza se puede emular sin limitaciones.
Se contará permanentemente con el apoyo de material bibliográfico
generado a tal fin, disponible desde la Web.
Instancia No-Presencial
El segundo momento, consta del planteo de una situación problemática
por parte de los cursantes en la cual apliquen los conceptos vistos en la
primera instancia.
Durante todo este tiempo, el Director del Curso estará en contacto con
los alumnos por vía de Correo Electrónico respondiendo preguntas y facilitando
tareas a desarrollar.
El tiempo estimado para esta etapa es de 20 horas reloj (distribuidas en
dos meses, según el interés de los cursantes).
 EVALUACIÓN:
Transcurrido el tiempo estipulado, los cursantes elevarán el trabajo
seleccionado, con su resolución con el objeto de verificar los avances logrados
en la adquisición de conocimientos a través del Curso. Quienes hayan
aprobados, recibirán la correspondiente certificación.
BIBLIOGRAFIA:
Bibliografía
Javier García de Jalón, José Ignacio Rodríguez, Jesús Vidal, "Aprenda Matlab
7.0 como si estuviera en primero". Escuela Técnica Superior de Ingenieros
Industriales Universidad Politécnica de Madrid (España) - 2005
http://mat21.etsii.upm.es/ayudainf/aprendainf/Matlab70/matlab70primero.pdf
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Luís Camacho Delgado, "Curso de Aprendizaje de MathCad y Ejemplos".
Departamento de Química Física, Universidad de Zaragoza (España) – 2002
http://www.macfer.com.ar/pub/Curso%20de%20Aprendizaje%20de%20MathCa
d%20y%20Ejemplos.pdf
Azor Montoya, J. R, "Apuntes de Cátedra", Universidad de Mendoza, 2010.
http://www.um.edu.ar/math/mariana/CONTENIDOS.HTM
Howard, P. "Solving ODE in MATLAB". University of Maryland. 2007
http://www.math.tamu.edu/REU/comp/matode.pdf
Howard, P. "Partial Differential Equations in MATLAB 7.0".University of Maryland.
2005.
http://www.tem.uoc.gr/~marina/pdemat.pdf
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