Administración y Ahorro de Energía

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR
PROGRAMA SINTÉTICO
CARRERA:
Ingeniería Eléctrica
ASIGNATURA:
Administración y Ahorro de Energía
SEMESTRE:
Séptimo
OBJETIVO GENERAL:
El alumno aplicará en el desarrollo de un proyecto los procedimientos de administración, diagnóstico energético,
ahorro y aprovechamiento de energía eléctrica renovable y no renovable. Describirá las técnicas utilizadas en
programas de ahorro de energía, encaminados a la disminución de costos en el consumo, permitiendo su integración
a la industria.
CONTENIDO SINTÉTICO:
I.
II.
III.
IV.
V.
VI.
VII.
VIII.
Diagnósticos Energéticos.
Administración de la Demanda.
Tarifas Eléctricas.
Equipos de Medición.
Motores y Variadores.
Sistemas de Iluminación.
Sistema de Aire Acondicionado y Refrigeración.
Armónicas.
METODOLOGÍA:
Desarrollo y aplicación de técnicas encaminadas a la disminución de costos en el consumo de energía eléctrica,
investigaciones para el cambio de tecnología y evaluación de factibilidad, para el ahorro de energía eléctrica, con
la supervisión del profesor.
Exposición teórica por el profesor y de los alumnos en cada clase, utilización de acetatos, discos de información,
películas documentadas, visitas a instituciones donde se ha implementado el programa de ahorro de energía.
EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN:
Tres exámenes departamentales para la obtención de un promedio con valor al 60% de la calificación final
complementando el otro 40% con el desarrollo de un proyecto propuesto por el profesor, con exposición individual
y en equipo máximo de cinco personas, participación por parte de los alumnos y tareas extraclase.
BIBLIOGRAFÍA:
A. Guidebook. Expansión Planning for Electrical Generation Systems, International Atomic Energy Agency, EUA
1984. 361 págs.
C.F.E. Evolución del Sector Eléctrico en México, México 1977. 110 págs.
C.F.E. Costos y parámetros de referencia para la formulación de proyectos de inversión en el sector eléctrico,
Subdirección de Programación 1992-2005. 123 págs.
Diario Oficial de la Federación. Documentación histórica 1923-2005, Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica
y Reglamentación.119 págs.
Diversos autores. Energía. 1987 CECSA. 110 págs.
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SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR
ESCUELA: Superior de Ingeniería Mecánica y
Eléctrica - Zacatenco
CARRERA: Ingeniero Electricista
OPCIÓN: Sistemas Eléctricos
COORDINACIÓN: Academia de Utilización
DEPARTAMENTO: Académico de Ingeniería
Eléctrica
ASIGNATURA: Administración y Ahorro de la Energía
SEMESTRE: séptimo
CLAVE:
CRÉDITOS: 6.0
VIGENTE: 2006
TIPO DE ASIGNATURA: Teórica
MODALIDAD: Escolarizado
TIEMPOS ASIGNADOS
HRS/SEMANA/TEORÍA: 3.0
HRS/SEMANA/PRÁCTICA: 0.0
HRS/SEMESTRE/TEORÍA: 54
HRS/SEMESTRE/PRÁCTICA: 0.0
HRS/TOTALES: 54 horas.
PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR:
Academia de Utilización.
REVISADO POR: Subdirección académica
APROBADO POR: Consejo Técnico Consultivo Escolar
M. en C. Jesús Reyes García
AUTORIZADO POR: Comisión de Planes y Programas
de Estudio del Consejo General Consultivo del IPN.
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SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR
ASIGNATURA:
Administración y Ahorro de la Energía
CLAVE
HOJA: 2 DE 12
FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA
En la actualidad los costos crecientes de energía, incluyendo el suministro de hidrocarburos, empiezan a hacer
crisis económica a nivel mundial. Según investigaciones realizadas por las instituciones de investigación
tecnológica de nuestro país, las reservas probadas en el renglón de energéticos son limitadas y si queremos
mantener nuestro ritmo de crecimiento debemos sensibilizarnos en el uso racional de la energía,
implementando programas de ahorro pues de no hacerlo a futuro estaremos enfrentando problemas muy
graves, con una repercusión económica, política y social catastrófica.
La importancia de actualizar y formar profesionales en esta disciplina, estriba en que se integren a la industria
con un conocimiento claro de lo que representa el ahorro de energía y ayuden en forma directa a las
autoridades gubernamentales en la solución de este tipo de problemas.
Los antecedentes para cursar estas asignaturas son: Fuentes de Generación, Conversión de la energía I, II y
III, instalaciones eléctricas e Iluminación.
Las asignaturas consecuentes: Instalaciones Especiales
OBJETIVO DE LA ASIGNATURA
El alumno aplicará en el desarrollo de un proyecto los procedimientos de administración, diagnostico energético,
ahorro y aprovechamiento de energía eléctrica renovable y no renovable. Describirá las técnicas utilizadas en
programas de ahorro de energía, encaminados a la disminución de costos en el consumo, permitiendo su
integración a la industria.
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DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR
ASIGNATURA:
Administración y Ahorro de la Energía
No. UNIDAD I
HOJA: 3 DE 12
CLAVE
NOMBRE: Diagnósticos Energéticos.
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno realizará diagnósticos energéticos de acuerdo a las metodologías vistas en clase para determinar dónde
y cómo se utiliza la energía en una instalación.
TEMAS
No.
TEMA
T
HORAS
P
CLAVE BIBLIOGRÁFICA
EC
1.1
Introducción.
1.0
1.0
1.2
Diagnósticos energéticos.
4.0
4.0
1.2.1.
Generalidades.
1.2.2.
Potenciales de ahorro de energía.
1.2.3
Definiciones.
.2.3.1
Diagnóstico energético.
1B, 2B, 3B, 4B, 10B,
3C,6C Y12C
1.2.3.2 Diagnóstico energético de Nivel 1.
1.2.3.3
Diagnóstico energético de Nivel 2.
Subtotal
5.0
5.0
ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Consulta bibliográfica sugerida por el profesor.
Definición del diagnóstico energético.
Desarrollo de cuadro cronológico de la evolución de la industria eléctrica por el alumno.
Búsqueda documental por parte del alumno para ampliación de los conceptos del tema.
Información en videos de la evolución en la industria eléctrica comentada por el profesor.
Inicio de un proyecto destinado al ahorro de energía.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
Participación en clase, tareas, consulta bibliográficas, avance del proyecto, con valor del 30%
Primer examen departamental abarcará las unidades I y II, con valor del 70%
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DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR
ASIGNATURA:
Administración y Ahorro de la Energía
No. UNIDAD II
HOJA: 4 DE 12
CLAVE
NOMBRE: Administración de la Demanda.
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno propondrá un procedimiento para evaluar y administrar la demanda en el sector eléctrico comercial e
industrial. Explicará conceptos básicos, métodos y selección de equipo necesario.
No.
TEMA
TEMAS
HORAS
P
CLAVE BIBLIOGRÁFICA
2.1
Introducción.
T
0.5
2.2
Energía.
0.5
0.5
2.3
Demanda.
1.5
1.5
2.3.1.
Demanda rolada.
2.3.2.
Demanda contratada.
2.4
Demanda rolada vs demanda contratada
1.5
1.5
2.5
Procedimiento para evaluar e implementar un
sistema de control de la demanda máxima.
1.5
1.5
5.5
5.5
Subtotal
EC
0.5
1B, 2B, 3B, 4B, 9B,, 13B,
3C, 4C, 10C, Y 12C
ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Consulta bibliográfica sugerida por el profesor
Búsqueda de información por parte del alumno para ampliación de los conceptos del tema.
Exposiciones por parte del alumno haciendo uso de diversos medios audiovisuales
Avance y revisión del proyecto.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
Participación en clase, tareas, consulta bibliográficas, avance del proyecto, con valor del 30%
Primer examen departamental abarcará las unidades I y II, con valor del 70%
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ASIGNATURA:
Administración y Ahorro de la Energía
No. UNIDAD III
HOJA: 5 DE 12
CLAVE
NOMBRE: Tarifas Eléctricas.
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno explicará los conceptos básicos y la estructura actual de las tarifas de energía eléctrica considerando
las diferencias regionales, estaciones del año, horarios de consumo, nivel de la tensión de suministro y
demanda.
No.
TEMA
HORAS
P
3.1
Conceptos básicos.
T
1.0
3.2
Regiones tarifárias.
1.0
1.0
3.3
Tensión de suministro.
1.0
1.0
3.4
Aspectos básicos tarifas generales.
1.0
1.0
3.5
Dónde actualizar los costos mensuales de energía.
1.0
1.0
5.0
5.0
Subtotal
EC
1.0
CLAVE
BIBLIOGRÁFICA
1B, 2B, 3B, 4B, 5B,
14B, 2C, 3C, 4C, 7C,
11C Y12C
ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Búsqueda bibliográfica sobre temas de la unidad.
Definición de conceptos básicos.
Aplicación de tarifas eléctricas en el avance del proyecto.
Exposición por parte del alumno de los temas consultados.
Diferenciación de zonas y tarifas con base a tipos de suministro eléctrico.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
Participación en clase, tareas, consulta bibliográfica y resumen complementario, avance del proyecto, con valor
del 30%
Segundo examen departamental abarcará unidades III y IV, con valor del 70%.
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ASIGNATURA:
Administración y Ahorro de la Energía
No. UNIDAD IV
HOJA: 6 DE 12
CLAVE
NOMBRE: Equipos de Medición.
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno describirá de manera general algunos de los equipos y parámetros de medición, empleados en el ahorro
de energía eléctrica. Empleará factorímetros para analizar armónicas en las redes eléctricas.
No.
TEMA
Introducción.
4.1
TEMAS
T
0.5
HORAS
P
EC
0.5
4.2
Luxómetros digitales.
0.5
0.5
4.3
Analizadores de redes eléctricas y de armónicas.
0.5
0.5
4.4
Factorímetros.
0.5
0.5
4.5
Supresores de voltaje.
0.5
0.5
4.6
Unidad Ininterrumpida de Energía (UPS).
0.5
0.5
4.7
Interruptor de estado sólido.
0.5
0.5
4.8
Restaurador dinámico de voltaje (DVR).
0.5
0.5
5.0
5.0
Subtotal
CLAVE
BIBLIOGRÁFICA
1B, 2B, 3B, 4B, 9B,
10B, 14, 2C, 3C, 4C,
10C, 11C, 12C Y 14C
ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Aplicación por parte del alumno con la ayuda del profesor de algunas técnicas estadísticas para el uso de los
equipos de medición.
Empleo de las técnicas de medición en la utilización de luxometros y factorímetros.
Ejemplos expuestos por el profesor y ejercicios desarrollados por el alumno, para aplicar los diferentes métodos
de medición.
Revisión al avance del proyecto.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
Participación en clase, tareas, consulta bibliográfica , resumen complementario, avance del proyecto y entrega
de trabajos con valor del 30%
Segundo examen departamental abarcará unidades III y IV, con valor del 70%.
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DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR
ASIGNATURA:
Administración y Ahorro de la Energía
HOJA: 7 DE 12
CLAVE
No. UNIDAD V
NOMBRE: Motores y Variadores
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno explicará los distintos tipos de motores, así como la teoría de los variadores, su funcionamiento y sus
aplicaciones más comunes. Evaluará las principales características de operación y cómo afecta para su correcto
funcionamiento en el ahorro de energía,
No.
TE
MA
5.1 Introducción.
TEMAS
T
HORAS
P
CLAVE BIBLIOGRÁFICA
EC
1.0
1.0
5.2 Motor eléctrico.
1.5
1.5
5.3 El variador de frecuencia.
1.5
1.5
5.4 Evaluación de los motores eléctricos.
1.5
1.5
5.5 Metodología de evaluación.
2.0
2.0
7.5
7.5
Subtotal
1B, 2B, 3B, 4B, 5B, 8B,
9B, 10B, 11B, 14B, 2C,
3C, 4C, 10C, 11C, 12C Y
14C
ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Búsqueda documental por parte del alumno sobre motores y variadores.
Descripción del variador de frecuencia y motor eléctrico para su previa evaluación en el ahorro de energía.
Realización de un resumen del tema consultado. Revisión al avance del proyecto.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
Participación en clase, tareas, consulta bibliográfica, resumen complementario, avance del proyecto y entrega de
trabajos con valor del 30%
Tercer examen departamental abarcará unidades V, VI, VII y VIII con valor del 70%.
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SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR
ASIGNATURA:
Administración y Ahorro de la Energía
No. UNIDAD VI
HOJA: 8 DE 12
CLAVE
NOMBRE: Sistemas de Iluminación.
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno explicará los distintos tipos de luminarios, sus principales características de operación, su funcionamiento,
mantenimiento y sus aplicaciones más comunes.
No.
TE
MA
6.1 Iluminación.
TEMAS
T
HORAS
P
CLAVE BIBLIOGRÁFICA
EC
1.0
1.0
6.2 Tipos de iluminación.
1.0
1.0
6.3 Niveles idóneos de iluminación.
1.0
1.0
6.4 Tipos de iluminación.
1.0
1.0
6.5 Vida útil de luminarios.
1.0
1.0
6.6 Criterios de reemplazo.
1.0
1.0
6.7 Sistemas de iluminación.
1.0
1.0
7.0
7.0
Subtotal
1B, 2B, 3B, 4B, 5B, 6B,
8B, 9B, 10B, 11B, 14B,
2C, 3C, 4C, 6C, 7C, 10C,
11C, 12C Y 14C
ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Búsqueda bibliográfica sobre los temas de la unidad.
Exposición temática por parte del profesor y los alumnos e ilustración con ejemplos con apoyo del pizarrón y
equipo audiovisual.
Explicación de los tipos de iluminación, nivel y vida útil, para promover el uso correcto y el ahorro de energía.
Revisión al avance del proyecto.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
Participación en clase, tareas, consulta bibliográfica, resumen complementario, avance del proyecto y entrega de
trabajos con valor del 30%.
Tercer examen departamental abarcará unidades V, VI, VII y VIII con valor del 70%.
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR
ASIGNATURA:
Administración y Ahorro de la Energía
No. UNIDAD VII
HOJA: 9 DE 12
CLAVE
NOMBRE: Sistema de Aire Acondicionado y Refrigeración.
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno realizará el análisis energético de sistemas de aire acondicionado y refrigeración. Explicará su uso
racional.
No.
TEMA
7.1
Introducción.
TEMAS
T
1.0
HORAS
P
EC
1.0
7.2
La refrigeración.
1.5
1.5
7.3
Uso racional de la energía en refrigeración.
1.5
1.5
7.4
Análisis
energético
acondicionado.
3.0
3.0
7.0
7.0
de
Subtotal
sistemas
de
aire
CLAVE
BIBLIOGRÁFICA
1B, 3B, 4B, 5B, 6B,
8B, 9B, 10B, 11B,
14B, 3C, 4C, 6C,
7C, 10C, 12C Y 14C
ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Consulta bibliográfica sugerida por el profesor para ampliar los conceptos vistos en clase.
Definir el sistema de aire acondicionado y refrigeración.
Visitas por parte del alumno a las instituciones relacionadas con el ahorro de energía con el fin de
complementar la información.
Análisis de videos de información técnica desarrollados por el FIDE, CONAE etc., comentada por el profesor.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
Participación en clase, tareas, consulta bibliográfica y resumen del avance del proyecto con valor del 30%
Tercer examen departamental abarcará unidades V, VI, VII y VIII con valor del 70%.
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR
ASIGNATURA:
Administración y Ahorro de la Energía
HOJA: 10 DE 12
CLAVE
No. UNIDAD VIII
NOMBRE: Armónicas.
OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD
El alumno aplicará los conceptos básicos de las diferentes distorsiones de armónicas así como las diferentes fuentes
que las producen en su proyecto propuesto.
No.
TEMA
Introducción.
8.1
TEMAS
T
2.0
HORAS
P
CLAVE BIBLIOGRÁFICA
EC
2.0
8.2
Definición de armónicas.
2.0
2.0
8.3
Distorsión armónica.
2.0
2.0
8.4
Cargas lineales y no lineales.
2.0
2.0
8.5
Medidas de distorsión en voltaje y corriente.
2.0
2.0
8.6
Fuentes que producen las armónicas.
2.0
2.0
12.0
12.0
Subtotal
1B, 2B, 3B, 4B, 5B, 6B,
8B, 9B, 10B, 14B, 2C, 3C,
4C, 6C, 7C, 10C, 11C,
12C Y 14C
ESTRATEGIA DIDÁCTICA
Consulta bibliográfica sobre armónicas.
Definición de armónicas. Medición en la práctica de voltaje y corriente aplicando la distorsión de armónicas.
Exposición teórica por parte del alumno de los temas consultados, auxiliándose del pizarrón o equipo audiovisual.
Análisis de los resultados estadísticos para su evaluación presentados en acetatos con la inspección del profesor.
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
Participación en clase, tareas, consulta bibliográfica y resumen del avance del proyecto con valor del 30%
Tercer examen departamental abarcará unidades V, VI, VII y VIII con valor del 70%.
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR
ASIGNATURA:
Administración y Ahorro de la Energía
PERÍODO
1
UNIDAD
I y II
2
III y IV
3
V, VI, VII
y VIII
CLAVE
HOJA: 11 DE 12
PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN
Primer examen departamental con valor de 70 %.
El avance del proyecto, tareas extraclase y consultas bibliográficas y participación tendrá
un valor del 30%.
Segundo examen departamental con valor de 70%. El avance del proyecto, tareas
extraclase y consultas bibliográficas y participación tendrá un valor del 30%.
Tercer examen departamental con valor de 70 %.
El avance del proyecto, tareas extraclase y consultas bibliográficas y participación tendrá
un valor del 30%.
La calificación de esta materia será el promedio de estas tres evaluaciones, con un peso
del 60%.
La calificación del proyecto final entregado tendrá un peso del 40%.
La calificación definitiva será la suma del promedio de las tres evaluaciones más la
calificación final dividida entre dos, siempre y cuando se haya aprobado el proyecto.
CLAVE
1
B
X
C
BIBLIOGRAFÍA
A. Guidebook. Expansion Planning for Electrical Generation Systems, International
Atomic EnergyAgency. EUA 1984.
2
X
X
C.F.E. Evolución del Sector Eléctrico en México, México 1977. 110 Pág.
3
X
X
C.F.E. Costos y parámetros de referencia para la formulación de proyectos de
inversión en el sector eléctrico, Subdirección de Programación 1992-2005.123 Pág.
4
X
X
CONAE. Diagnósticos energético 1995.
5
X
6
X
7
Diario oficial de la federación. Documentación histórica 1923-2005, Ley del Servicio
Público de Energía Eléctrica y Reglamentación.119 págs. México.
X
Diversos autores. Energía. 1987 CECSA.
X
FIDE. Documentación de experiencia técnica de investigación para el ahorro de
energía. Fideicomiso para el Ahorro de Energía. 1990-2005.210 págs. México
1990.
8
X
Fraga, Gabino. Derecho Administrativo .5ª ED. México, Porrúa.
9
X
Nava Negrete, Alfonso. Diccionario Jurídico Mexicano, UNAM Mexico1982.
10
X
X
Tapia Gómez, Pablo. Integración de normas técnicas, C.F.E. Hacia el siglo XXI,
México 1992. 92 Pág.
11
X
X
SEMIP. Programa Nacional de Modernización Energética 1990-1994. Secretaria de
Energía, Minas e Industria Paraestatal. México 1990.
X
Concheiro Antonio A, Alternativas Energéticas, Fondo de Cultura Económica 1990.
12
13
X
14
X
FIDE. Documentación de experiencia técnica de investigación para el ahorro de
energía. Fideicomiso para el Ahorro de Energía. 1990-2005.
X
SEMIP. Programa Nacional de Modernización Energética 1990-1994. Secretaria de
Energía, Minas e Industria Paraestatal. México 1990.
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
SECRETARÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR
PERFIL DOCENTE POR ASIGNATURA
1. DATOS GENERALES
ESCUELA: Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica - Zacatenco
CARRERA:
Ingeniería Eléctrica
ÁREA:
C. Básicas C. Ingeniería
ACADEMIA:
Utilización
SEMESTRE
D. Ingeniería
ASIGNATURA:
Séptimo
C. Soc. y Hum.
Administración y Ahorro de la Energía
Ingeniero Electricista (Maestría)
ESPECIALIDAD Y NIVEL ACADÉMICO REQUERIDO:
2. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA: El alumno aplicará en el desarrollo de un proyecto los
procedimientos de administración, diagnostico energético, ahorro y aprovechamiento de energía eléctrica
renovable y no renovable. Describirá las técnicas utilizadas en programas de ahorro de energía, encaminados
a la disminución de costos en el consumo, permitiendo su integración a la industria.
3. PERFIL DOCENTE:
CONOCIMIENTOS
EXPERIENCIA
PROFESIONAL
Conocimientos amplios de la En
docencia
y/o
administración de la energía. generación y ejecución
Conocimientos amplios de los de proyectos tipo para
programas de ahorro de la el ahorro de energía
energía.
Especialista en el tema.
Desarrollo
de
proyectos
encaminados
a
la
optimización de recursos
energéticos.
HABILIDADES
ACTITUDES
Dominio de la temática a
desarrollar
Habilidad para enseñar los
conceptos
básicos
y
aplicaciones
Generar
técnicas
de
aprendizaje del tema
Para motivar al alumno en
la generación de nuevos
proyectos.
Colaboración con profesores
integrantes de la academia.
Servir al instituto en la
enseñanza y mostrar una
actitud de tutor hacia los
alumnos.
Ser
equitativo
en
las
evaluaciones de los cursos
atendidos como profesor
Ser formador de hombres
para ser útiles a la sociedad.
Compromiso social.
Responsabilidad
ELABORÓ
REVISÓ
AUTORIZÓ
Ing. Hugo Quintana Espinosa
Ing. Guillermo Santillán Guevara
M. en C. Jesús Reyes García
Presidente de Academia
Subdirector Académico
Director del Plantel
FECHA:
2006