Guía de actividades y rúbrica de evaluación - Etapa 1 - Modelar el sistema dinámico en el dominio del tiempo

Universidad Nacional Abierta y a Distancia
Vicerrectoría Académica y de Investigación
Guía de actividades y rúbrica de evaluación – Etapa 1 – Modelar
el sistema dinámico en el dominio del tiempo
1. Descripción general del curso
Escuela o Unidad
Académica
Nivel de
formación
Campo de
Formación
Nombre del
curso
Código del curso
Tipo de curso
Número de
créditos
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e
Ingeniería
Profesional – Tecnológico
Formación disciplinar
Sistemas Dinámicos
243005
Metodológico
3
Habilitable Si ☐ No ☒
2. Descripción de la actividad
Tipo de
Individual ☐
actividad:
Momento de
la
Inicial ☐
evaluación:
Peso evaluativo de la
actividad: 115 puntos
Fecha de inicio de la
actividad: 15 de febrero de
2019
Competencia a desarrollar:
Colaborativa ☒
Número de
4
semanas
Intermedia,
☒
unidad 1:
Final ☐
Entorno de entrega de actividad:
Seguimiento y evaluación
Fecha de cierre de la actividad:
13 de marzo de 2020
El estudiante aplica los principios de modelamiento de un sistema
dinámico en el dominio del tiempo para determinar las ecuaciones
diferenciales y variables de estado que lo representan.
Temáticas a desarrollar:
Modelamiento matemático, sistemas y modelos, sistemas físicos,
variables de estado.
Pasos, fases o etapa de la estrategia de aprendizaje a
desarrollar
Las actividades del curso se llevarán a cabo bajo la estrategia de
Aprendizaje Basado en Problemas (ABP), para la etapa 1 se
desarrollará:
Etapa 1 – Modelar el sistema dinámico en el dominio del tiempo
Esta actividad le permitirá al estudiante identificar diferentes tipos de
sistemas y modelos para reconocer los sistemas físicos existentes en
procesos industriales inmersos en el campo de desempeño de su
programa de formación.
El desarrollo de los problemas propuestos en esta etapa, le permitirá al
estudiante aplicar las técnicas de análisis de circuitos y de resolución
de ecuaciones lineales para obtener las ecuaciones diferenciales que
describen los sistemas dinámicos dados para la solución del problema
planteado en este curso.
Actividades a desarrollar - Individual
Esta actividad consiste en dar solución al problema planteado en el
Anexo 1 teniendo en cuenta lo siguiente:
1. Cada estudiante debe leer y analizar el problema planteado que
se encuentra en el Anexo 1 y seleccionar uno de los circuitos allí
propuestos. Participa en el foro de interacción y producción de la
unidad indicando el circuito seleccionado.
2. Estudiar las referencias bibliográficas de la unidad 1 resaltando la
información que considere aporta al desarrollo del problema
planteado, la consolida en un documento y lo comparte en el foro,
referenciando bajo normas APA.
3. Para el circuito seleccionado del Anexo 1, desarrollar las
siguientes actividades teóricas para encontrar el modelo
matemático del sistema en el dominio del tiempo:
3.1
Hallar el modelo matemático del
mediante una ecuación diferencial.
sistema
dinámico
3.2
Representar el modelo matemático en el espacio de estados
mediante variables de estados.
3.3
Determinar las matrices de controlabilidad y observabilidad
del sistema.
4. Teniendo en cuenta el desarrollo del numeral 3, realizar las
siguientes actividades prácticas de acuerdo al modelo
matemático obtenido:
4.1. Generar el diagrama de bloques que representa el modelo
matemático del sistema.
4.2. Utilice MATLAB® para simular el diagrama de bloques y
grafique la salida del sistema cuando se aplica una entrada
constante 𝑉(𝑡) = 9 𝑉 durante los primeros 4 segundos y en
ese momento se aplica una entrada escalón unitario
durante 16 segundos más, de manera que la simulación
dura 20 segundos.
4.3. Cada estudiante elabora un video de la simulación obtenida
en MATLAB® donde explique el funcionamiento y
comportamiento del modelo hallado en el dominio del
tiempo, debe estar en su página de youtube y hace entrega
del enlace del video en el foro de interacción y producción
de la unidad.
5. Los aportes los debe subir al foro de la Etapa 1 que se encuentra
en el Entorno de Aprendizaje Colaborativo.
Actividades a desarrollar - Colaborativo
1. Como grupo se organizan para consolidar el documento a
entregar, cada estudiante asume un rol dentro del grupo
colaborativo e informa en el foro el rol seleccionado.
2. Estructurar el informe de acuerdo a los productos solicitados,
consolidando la información compartida por todos los integrantes
del grupo.
3. El estudiante con el rol de Entregas hace la entrega del
documento consolidado en el espacio correspondiente del Entorno
de Seguimiento y evaluación.
Entorno de conocimiento: donde el estudiante
encontrará el material bibliográfico para el desarrollo de
las actividades.
Entornos
para su
desarrollo
Entorno de aprendizaje colaborativo: donde el
estudiante mostrará sus aportes, dudas y avances para
recibir retroalimentación por parte del docente, espacio
de entrega del video del desarrollo de la actividad
práctica, igualmente se emplea como medio para
interactuar con su grupo de trabajo y consolidar el
documento colaborativo a entregar.
Entorno de evaluación y seguimiento: Donde el
estudiante entregará el trabajo final para su evaluación.
Individuales:
Participación individual en el desarrollo de las actividades
planteadas dentro del tema asignado en el foro para la
Etapa 1 (entorno de aprendizaje colaborativo), esta
participación se tendrá en cuenta en la rúbrica de
evaluación individual. Para ello se evalúa el documento
con el desarrollo de las actividades teóricas y el video
como evidencia del desarrollo de las actividades prácticas
propuestas.
Productos
a entregar Colaborativos:
por el
estudiante Producto a entregar en la etapa 1:
Documento en formato .PDF, en donde se evidencie el
desarrollo de las tareas propuestas. A este archivo se le
debe asignar un nombre que tenga la siguiente
estructura:
E1_NumerodelGrupo.
Ejemplo
documento deberá contener:

Portada
E1_03.pdf.
El








Introducción
Listado de conceptos desconocidos
Resultado de las consultas realizadas para dar solución
a las actividades planteadas
Desarrollo teórico de los circuitos planteados en el
problema del Anexo 1.
Diagramas de bloques de los circuitos seleccionados.
Direcciones de los videos realizados por cada
integrante del grupo colaborativo para el desarrollo de
las actividades prácticas.
Conclusiones
Referencias bibliográficas aplicando normas APA.
Lineamientos generales del trabajo colaborativo para el
desarrollo de la actividad
Planeación
de
actividades
para el
desarrollo
del trabajo
colaborativo
Roles a
desarrollar
por el
estudiante
dentro del
grupo
colaborativo
De acuerdo a los lineamientos que componen el principio
de acción responsable, los estudiantes pueden diseñar
un plan de trabajo a partir de la reflexión analítica de la
agenda de actividades, el plan de evaluación, las guías
y las rubricas entregadas para el desarrollo de cada
actividad académica.
Cada participante, por acuerdo con el grupo de trabajo,
asume un rol a desempeñar en la actividad colaborativa
respectiva, a partir de las siguientes posibilidades:





Compilador
Revisor
Evaluador
Entregas
Alertas
Compilador: Consolidar el documento que se constituye
como el producto final del debate, teniendo en cuenta
que se hayan incluido los aportes de todos los
participantes y que solo se incluya a los participantes
que intervinieron en el proceso. Debe informar a la
persona encargada de las alertas para que avise a
quienes no hicieron sus participaciones, que no se les
incluirá en el producto a entregar.
Revisor: Asegurar que el escrito cumpla con las normas
de presentación de trabajos exigidas por el docente.
Roles y
responsabili
dades para
la
producción
de
entregables
por los
estudiantes
Evaluador: Asegurar que el documento contenga los
criterios presentes en la rúbrica. Debe comunicar a la
persona encargada de las alertas para que informe a los
demás integrantes del equipo en caso que haya que
realizar algún ajuste sobre el tema.
Entregas: Alertar sobre los tiempos de entrega de los
productos y enviar el documento en los tiempos
estipulados, utilizando los recursos destinados para el
envío, e indicar a los demás compañeros que se ha
realizado la entrega.
Alertas: Asegurar que se avise a los integrantes del
grupo de las novedades en el trabajo e informar al
docente mediante el foro de trabajo y la mensajería del
curso, que se ha realizado el envío del documento.
Uso de
referencias
(Tomado
de
documento
de
Lineamientos
de
acompañamiento docente. UNAD. 2014)
Utilizar la norma APA constituye una herramienta para
no incurrir en plagio al tomar ideas de otros e
incorporarlas en producciones propias. En el siguiente
enlace encuentra una síntesis de la misma-6ª versión-
Políticas de
plagio
con ejemplos prácticos.
Se recomienda revisar el
contenido previamente al inicio de las actividades.
http://es.slideshare.net/eflores/introduccion-apa-6taedicin
“El plagio está definido por el diccionario de la Real
Academia como la acción de “copiar en lo sustancial
obras ajenas, dándolas como propias.” El plagio es una
falta grave: es el equivalente, en el ámbito académico,
al robo. Un estudiante que plagia no se toma su
educación en serio, y no respeta el trabajo intelectual
ajeno. No existe plagio pequeño. Si un estudiante hace
uso de cualquier porción del trabajo de otra persona, y
no documenta su fuente, está cometiendo un acto de
plagio. Ahora, es evidente que todos contamos con las
ideas de otros a la hora de presentar las nuestras, y que
nuestro conocimiento se basa en el conocimiento de los
demás. Pero cuando nos apoyamos en el trabajo de
otros, la honestidad académica requiere
que
anunciemos explícitamente el hecho que estamos
usando una fuente externa, ya sea por medio de una
cita, o por medio de una paráfrasis anotado (estos
términos serán definidos más adelante). Cuando
hacemos una cita o una paráfrasis, identificamos
claramente a nuestra fuente, no sólo para dar
reconocimiento a su autor, sino para que el lector pueda
referirse al original si así lo desea. Existen circunstancias
académicas en las cuales, excepcionalmente, no es
aceptable citar o parafrasear el trabajo de otros. Por
ejemplo, si un profesor asigna a sus estudiantes una
tarea en la cual se pide claramente que los estudiantes
respondan
utilizando
sus
ideas
y
palabras
exclusivamente, pues en ese caso el estudiante no
deberá apelar a fuentes externas, aun si éstas
estuvieran referenciadas adecuadamente.”
Para ampliar información sobre el tema, consultar la
referencia Políticas sobre el plagio.
4. Formato de Rubrica de evaluación
Formato rúbrica de evaluación
Actividad
Actividad
☐
☒
Tipo de actividad:
individual
colaborativa
Momento de la
Intermedia,
☒
Inicial ☐
Final
evaluación
unidad 1
Niveles de desempeño de la actividad individual
Aspectos
evaluados
Valoración alta
Valoración media
Valoración baja
El estudiante
El estudiante comparte
comparte en el foro
en el foro aportes de
aportes de las
las consultas
consultas realizadas
realizadas sobre
Identificació
sobre conceptos
conceptos relacionados
El estudiante no
n de
relacionados con
con modelamiento en
comparte en el foro
términos y/o
modelamiento en el el dominio del tiempo.
aportes de las
temas
dominio del tiempo
pero estos no le
consultas realizadas.
desconocido
demostrando
permiten comprender
s.
conocimiento del
interpretativamente el
procedimiento para
procedimiento para
modelar un sistema
modelar un sistema
dinámico.
dinámico.
(Hasta 5 puntos)
(Hasta 3 puntos)
(Hasta 0 puntos)
El estudiante
encuentra el modelo
El estudiante
matemático del
encuentra el modelo
sistema mediante
matemático del
ecuaciones
El estudiante no
diferenciales
pero
el
encuentra
el modelo
sistema
mediante
Ecuación
desarrollo matemático
matemático del
ecuaciones
diferencial
entregado presenta
sistema mediante
del modelo diferenciales para el
errores,
lo
que
no
le
ecuaciones
matemático sistema seleccionado
permite tener una
diferenciales para el
del sistema.
afianzando la
apropiación de
sistema
aplicación de
destrezas para
seleccionado.
técnicas de análisis
modelar sistemas
de circuitos.
dinámicos aplicando
técnicas de análisis de
circuitos.
(Hasta 10 puntos)
(Hasta 5 puntos)
El estudiante
El estudiante
representa las
representa las
ecuaciones de estado
ecuaciones de
del modelo matemático
estado del modelo
para el sistema, pero
matemático para el
no relaciona de
Variables de
sistema
manera adecuada las
estado del
evidenciando
variables de estado
sistema.
destreza en la
evidenciando que no
aplicación de
hay destreza en la
técnicas de
aplicación de técnicas
conversión utilizando
de conversión para
variables de estado. representar espacio de
estados.
☐
Puntaje
5
10
(Hasta 0 puntos)
El estudiante no
representa las
ecuaciones de
estado del modelo
matemático del
sistema.
10
(Hasta 10 puntos)
El estudiante
determina la
controlabilidad y
observabilidad del
Controlabilid sistema linealizado
ad y
demostrando la
observabilid
apropiación de
ad del
fundamentos
sistema
teóricos para
linealizado.
determinar
observabilidad y
controlabilidad de un
sistema dinámico en
el dominio del
tiempo.
(Hasta 10 puntos)
Diagrama
de bloques
del sistema
Desarrollo
del
componente
práctico –
Implementa
ción del
diagrama de
bloques en
escenario
con apoyo
tecnológico
(Laboratorio
simulado)
Desarrollo
del
componente
práctico –
Definición
El estudiante diseña
el diagrama de
bloques del sistema
dinámico en el
dominio del tiempo
demostrando la
habilidad para
representar de
forma gráfica
ecuaciones
diferenciales y
ecuaciones de
espacio de estados.
(Hasta 5 puntos)
(Hasta 0 puntos)
El estudiante
determina la
controlabilidad y la
observabilidad del
sistema linealizado,
pero las matrices
El estudiante no se
entregadas no son
determina la
correctas evidenciando controlabilidad ni la
que no hay claridad en observabilidad del
la aplicación de los
sistema
fundamentos teóricos
seleccionado.
para determinar
observabilidad y
controlabilidad de un
sistema dinámico en el
dominio del tiempo.
(Hasta 5 puntos)
(Hasta 0 puntos)
El estudiante diseña el
diagrama de bloques
del sistema dinámico
en el dominio del
tiempo, pero su diseño
El estudiante no
no es equivalente al
diseña el diagrama
modelo matemático
de bloques del
hallado demostrando sistema dinámico en
falencias en la
el dominio del
representación gráfica
tiempo.
de ecuaciones
diferenciales y
ecuaciones de espacio
de estados.
(Hasta 5 puntos)
(Hasta 0 puntos)
(Hasta 10 puntos)
El estudiante
implementa el
El estudiante
diagrama de bloques
implementa un
de la simulación del
diagrama de bloques
modelo matemático
en la simulación del
encontrado,
modelo matemático,
evidenciando la
pero no selecciona los
capacidad de
bloques adecuados,
representar
evidenciando que no
diagramas de
hay claridad en el uso
bloques con el uso
del escenario con
de escenarios con
apoyo tecnológico
apoyo tecnológico
(Laboratorio
(Laboratorio
simulado).
simulado)
(Hasta 15 puntos)
(Hasta 7 puntos)
El estudiante define
El estudiante utiliza
las señales de
señales de entrada
entrada que generan como perturbación del
perturbación en el sistema para evaluar el
sistema para evaluar
comportamiento del
El estudiante no
implementa el
diagrama de bloques
en el escenario con
apoyo tecnológico
(Laboratorio
simulado).
(Hasta 0 puntos)
El estudiante no
define las señales de
entrada para evaluar
comportamiento del
modelo en escenario
10
10
15
15
de señales
de entrada
para evaluar
comportami
ento del
modelo en
escenario
con apoyo
tecnológico
(Laboratorio
simulado)
Desarrollo
del
componente
práctico –
Análisis del
comportami
ento del
modelo
matemático
en el
dominio del
tiempo
Aspectos
evaluados
Estructura
del informe
del
desarrollo
Etapa 1.
el comportamiento
modelo matemático,
con apoyo
del modelo
pero no selecciona los
tecnológico
matemático de
bloques adecuados de
(Laboratorio
acuerdo a las
acuerdo a las
simulado).
indicaciones de la
indicaciones de la
práctica,
práctica, evidenciando
evidenciando
que no hay claridad en
destreza en la
la aplicación de
aplicación de
técnicas de simulación
técnicas de
en escenario con
simulación en
apoyo tecnológico
escenario con apoyo (Laboratorio simulado)
tecnológico
para sistemas
(Laboratorio
dinámicos en el
simulado) para
dominio del tiempo.
sistemas dinámicos
en el dominio del
tiempo.
(Hasta 15 puntos)
(Hasta 7 puntos)
(Hasta 0 puntos)
El estudiante
entrega el enlace del
El estudiante entrega
video con la
el enlace del video con
simulación del
El estudiante no
la simulación, pero no
modelo matemático
entrega del enlace
se realiza el análisis
hallado con el
del video con la
solicitado,
análisis del
simulación del
evidenciando
comportamiento,
modelo matemático
deficiencias en el
evidenciando la
hallado y no se
análisis del
capacidad de
evidencia análisis del
comportamiento de
analizar el
comportamiento del
sistemas dinámicos en
comportamiento de
modelo por medio
el dominio del tiempo
sistemas dinámicos
de escenarios con
por medio de
en el dominio del
apoyo tecnológico
escenarios con apoyo
tiempo por medio de
(Laboratorio
tecnológico
escenarios con
simulado).
(Laboratorio
apoyo tecnológico
simulado).
(Laboratorio
simulado).
(Hasta 15 puntos)
(Hasta 7 puntos)
(Hasta 0 puntos)
Niveles de desempeño de la actividad colaborativa
Valoración alta
Valoración media
Valoración baja
El documento
Aunque el documento
presenta una
presenta una
excelente estructura
estructura base, la
No se hace entrega
está nombrado de
misma carece de
del documento
acuerdo a las
algunos elementos
consolidado como
indicaciones dadas,
solicitados, no
evidencia del
el formato del
corresponde al formato
desarrollo
informe es el
y/o nombre solicitado
colaborativo del
solicitado, presenta
y/o la aplicación de las
grupo.
buena redacción y
normas APA no es
ortografía y aplica
correcta.
las normas APA.
(Hasta 5 puntos)
(Hasta 3 puntos)
(Hasta 0 puntos)
15
Puntaje
5
El documento
entregado contiene
El documento
los elementos
No se entrega
entregado no incluye
solicitados en la guía
documento con el
todos los elementos
Contenido
de actividades,
contenido solicitado
solicitados en la guía
del
evidenciando
del desarrollo de las
de actividades,
documento
habilidades de
actividades de la
evidenciando falencias
consolidado.
trabajo en equipo
guía.
de trabajo en equipo.
para la solución de
problemas.
(Hasta 15 puntos)
(Hasta 7 puntos)
(Hasta 0 puntos)
Las fuentes de
información están
No se relacionan
debidamente
Aunque relaciona
fuentes de
referenciadas
algunas fuentes de
información
Representaci
aplicando normas
información estas no
utilizadas para el
ón de
APA, son
están debidamente
desarrollo de las
fuentes de
actualizadas,
referenciadas
actividades
información
especializadas y de
aplicando normas APA.
planteadas en la
utilizadas.
alta confiabilidad
guía.
como fuente de
información.
(Hasta 5 puntos)
(Hasta 3 puntos)
(Hasta 0 puntos)
Calificación final
15
5
115