Plan anual de actividades académicas (2016)
F
UNDAMENTOS DE
I
NFORMÁTICA
1. Datos generales de la actividad curricular
Departamento: Ingeniería química
Área: Informática
Asignatura: Fundamentos de informática
Plan de estudios: 1995
Carácter: De la especialidad (Obligatoria)
Régimen de dictado: Cuatrimestral
Equipo docente:
Titular: BASUALDO; Marta (DE)
Asociado:
Adjunto:
JTP:
Auxiliares: KLARIC; Juan Ignacio (0.5DS), BISET; Sebastián (0.5DS)
2. Fundamentación de la materia dentro del plan de estudios.
En esta materia se introduce al alumno en conceptos tales como aplicaciones concretas que se llevan a cabo mediante el soporte informático en la ingeniería química, su evolución histórica, las tendencias, usos, etc. Asimismo, el estudiante se familiariza con una breve introducción a la arqui-tectura de las PCs, los distintos componentes, el funcionamiento de la unidad y su incidencia en la capacidad resolutiva. Se busca que el alumno maneje ampliamente el concepto de algoritmo y sus aplicaciones en la resolución de problemas en el ámbito científico e ingenieril. Para ello, la utiliza-ción de un lenguaje de programautiliza-ción para la implementautiliza-ción de los algoritmos antes mencionados es fundamental para la obtención de resultados en particular en problemas complejos. En síntesis la materia debe proveerle al estudiante un entrenamiento básico en el manejo de las herramientas informáticas actuales de mayor difusión en el ámbito ingenieril. Éstas deben asistirlo en la resolu-ción rápida y precisa de problemas típicos de ingeniería química tanto a lo largo de su carrera co-mo en su futura vida profesional.
3. Objetivos
Señalar los objetivos expresados en términos de competencias a lograr por los alumnos y/o de actividades para las que capacita la formación impartida.
Que el alumno comprenda y tenga un manejo ágil de los utilitarios básicos de computación (siste-mas operativos, planillas de cálculo, graficadores, progra(siste-mas de cálculo ingenieril). Que el alumno tenga las bases para comprender los esquemas lógicos de pseudo códigos específicamente
adap-tados para problemas de Ingeniería como lo es el software MATLAB y a su vez adquiera un pensa-miento crítico a fin de evaluar ventajas y desventajas de su empleo respecto de otros conocidos. Que el alumno adquiera aptitud para desempeñarse razonablemente con el lenguaje VISUAL BA-SIC para Aplicaciones e implemente algoritmos para el cálculo ingenieril. Que los contenidos estén vinculados a casos de aplicación articulados horizontal y verticalmente con algunas asignaturas de la carrera, especialmente análisis matemático, estadística, álgebra matricial-vectorial, física, inte-gradoras, electivas, etc.
4. Descripción de la actividad curricular
Describir brevemente la actividad curricular, las tareas a realizar por docentes y alumnos y los materiales didácti-cos, guías, esquemas, lecturas previas, otros que se requieran para desarrollarla.
Se considera que los alumnos ya poseen los conceptos básicos de informática (manejo básico de Windows, procesadores de texto, planilla de cálculo) para poder comenzar a introducirlos en la temática específica de la materia y lograr una mejor resolución, interpretación, entendimiento de los problemas y de los resultados alcanzados.
Se realizan las siguientes modalidades de trabajo docente: 1. Clase expositiva y demostrativa
Presentación de un tema. Presentación de conceptos.
Aclaración de dudas y dificultades del tema a través de preguntas y situaciones problemáticas. Se realizan ejercicios de aplicación de complejidad creciente que se van resolviendo paso a paso. Interrelación con temas dados, aplicaciones a diferentes problemas tipos de materias dadas hasta 2do año con miras a las necesidades de otras materias de la currícula y finalmente conclusión de un tema. Esta actividad se realiza en la sala de audiovisuales con la ayuda del cañón o en el centro de cómputos mostrando en pantalla.
2. Resolución permanente de problemas
Planteo de situaciones simples que faciliten el entendimiento de los problemas y/o trabajos prácti-cos.
El alumno resuelve los problemas planteados en forma grupal orientado por el docente. Los prime-ros problemas se presentan resueltos de manera que el alumno se vaya familiarizando con el mane-jo del software.
Posteriormente, se plantean problemas nuevos que pueden resolverse en base a lo aprendido en la etapa anterior. Los nuevos problemas presentan complejidad creciente articulando los contenidos con los de otras materias en forma vertical y horizontal.
3. Trabajo en el laboratorio
Los alumnos deben ingresar al laboratorio con todo el material provisto por la cátedra en forma elec-trónica, y dedicarse de lleno al trabajo práctico maximizando así el aprovechamiento del tiempo en el mismo.
El docente observa y conduce el trabajo a través de preguntas motivadoras. Los alumnos le realizan las consultas al docente para llegar a un resultado correcto tanto lógica como computacionalmente. Los alumnos auto evalúan los programas desarrollados exponiéndolos a diferentes situaciones y datos de entrada. Permanentemente se los motiva para el desarrollo de programas flexibles para readaptarlos fácilmente a nuevos requerimientos en sistemas análogos.
Los alumnos deben realizar un informe técnico de cada trabajo práctico de acuerdo a las normas propuestas por la cátedra donde exponen objetivos, procedimientos, resultados y conclusiones. Para ello deben tener un manejo solvente de procesador de texto, manejo de herramientas gráficas, y de las operaciones básicas que se realizan con el sistema operativo empleado. Dicho informe también debe incluir los programas elaborados por los alumnos en los casos que corresponda. Se entrega 1 CD por comisión de 3 a 4 integrantes que contiene tanto el informe como los programas desarrollados para resolver los problemas. Dado la gran cantidad de alumnos las máquinas mayor-mente resultan insuficientes para poder realizar un trabajo individual. Por ello los alumnos disponen
de varios horarios de consulta en el laboratorio para ser asesorados por los auxiliares en la resolu-ción de los trabajos prácticos o en las dudas que pudieran presentar con los ejercicios resueltos disponibles en la página web de la materia. Este mecanismo auxilia el aprendizaje de manera que el alumno disponga de todos elementos necesarios para el examen final
5. Modalidad de enseñanza y carga horaria
Completar el siguiente cuadro con las actividades con carga horaria significativa exceptuando las actividades ocasionales que no resulten sustanciales para el desarrollo de la actividad curricular (conferencias, prácticas no sistemáticas o no obligatorias, fichado de material bibliográfico u otras).
Carga horaria semanal Carga horaria total
Teórica 2 32 Formación experimental Laboratorio Trabajo de campo Resolución de problemas 2 32 Proyectos y diseño Práctica supervisada
En el sector productivo de bienes y/o servicios En la institución
Sumatoria 4 64
6. Distribución del personal docente de la cátedra según las actividades curriculares
a desarrollar.
Cargo Cantidad
total
Cantidad de docentes que participarán en:
Teóricas Formación experi-mental Resolu-ción de problemas Proyectos y diseños Práctica supervisa-da Otra Prof. Tit. 1 1 1 1 Prof. Asoc. Prof. Adj. JTP Aux. graduado 2 2 2 2 2 Aux. no graduado Otros
7. Contenidos
a) Conceptuales
Por ejes temáticos:
Tema 1: INTRODUCCION A LOS SISTEMAS DE COMPUTACION
Computadoras personales (PC). Organización del Hardware. Arquitectura de las PCs. Memoria. Pro-cesador. Periféricos. Estado de desarrollo y tendencias de las PCs. Búsqueda por INTERNET por parte de los alumnos de programas de materias similares dictadas en el ambiente académico de la Ing. Qca de diversas Universidades del mundo.
Tema 2: INTRODUCCION AL MANEJO DEL SOFTWARE
Sistemas operativos. Introducción a los distintos sistemas operativos (DOS, WINDOWS, UNIX, etc.). Manejo de la Interfase Windows. Interrelación entre software y hardware.
Tema 3: CONCEPTO DE ALGORITMO
Definición de algoritmo. Aplicaciones a la solución de problemas conceptuales diversos. Clasificación de algoritmos. Técnicas de diseño de algoritmos. Representaciones simbólicas de algoritmos
Tema 4: UTILIZACION DE DISTINTOS LENGUAJES DE PROGRAMACION PARA LA RESOLU-CION DE PROBLEMAS DE INTERES INGENIERIL
Introducción a la metodología de la programación. Introducción a distintos lenguajes de programa-ción (Visual Basic, MATLAB). Utilizaprograma-ción de un lenguaje de programaprograma-ción para resoluprograma-ción de proble-mas en el área científica. Distintos paradigproble-mas de programación. Estado del arte y tendencias. En el caso del lenguaje Visual Basic para Aplicaciones en el marco de EXCEL se lo utilizará en las siguientes implementaciones:
• Grabación de Macros.
• Creación y ejecución de Macros. • Editor de Visual Basic.
• Módulos de procedimientos.
• Variables. Definición de variables. La sentencia Option Explicit. Funciones de conversión de tipos. Tipos de datos en Visual Basic para Excel. Conversión de Tipos de datos.
En todos los lenguajes se distinguirán:
• Estructuras condicionales: Instrucción If … then. Estructuras If anidadas, etc. • Estructuras para cálculo repetitivo: FOR, DO, DO WHILE, END DO
• Sentencias de entrada/salida de información. Diversas formas de incorporar información y extraer resultados de un programa. Etc.
Tema 5: INTRODUCCIÓN AL USO DE UTILITARIOS DE COMPUTACION
Uso de planillas de cálculo
Manejo básico de planilla de cálculo Excel para resolver problemas de ingeniería. Hojas de cálculo de un libro de trabajo. Selección y activación de celdas. Introducción de datos. Introducción de datos en una celda. Introducción de datos en un rango de celdas. Inserción de filas, columnas y bloques de celdas. Editor de celdas. Borrado de celdas. Referencias y nombres. Referencias absolutas, rela-tivas y mixtas. Nombres de celdas y de conjuntos de celdas.
Fórmulas y funciones
Introducción de fórmulas. Asistente de Funciones. Edición de Funciones. Selección de datos. Ejecu-ción de operaciones elementales con los datos. UtilizaEjecu-ción de condicionales, uso de conectores lógi-cos “Y” y “O”, formatos condicionales, utilización de listas desplegables.
Graficadores.
Creación de gráficos de 2 y 3 dimensiones.
Creación de diagramas. Asistente para gráficos. Selección de objetos gráficos. Barra de herramien-tas gráfica. Gráficos de barra. Gráficos de dispersión (x-y). Gráficos semi log. Gráficos log-log.
Análisis de datos
Introducción a los complementos. Caracterización de datos. Creación de Histogramas. Gráficos de frecuencias y distribución acumulada. Métodos de mínimos cuadrados. Ajuste de diferentes tipos de funciones (Lineal, Logarítmica, Polinomial, Potencial, Exponencial)
Caracterización de ecuaciones algebraicas no lineales. Soluciones gráficas. Resolución de ecuacio-nes utilizando la función “Buscar”. Uso de la herramienta “ Solver”
Operaciones matriciales en Excel
Introducción de matrices. Operaciones matriciales. Resolución de ecuaciones simultaneas a través de inversión matricial.
Resolución de problemas sencillos de Optimización
Nociones de desarrollo de macros
Funcionamiento de macros sencillas. Almacenamiento de la información en planillas de cálculo. Desarrollo de esquemas típicamente usados en Ing. Química.
b) Procedimentales
Los conceptos teóricos se imparten mediante el uso de power point. La comprensión de los concep-tos se ve reforzada a través de los diferentes procedimienconcep-tos que deben llevar a cabo para la resolu-ción de los problemas prácticos vinculados a Ingeniería Química. Inicialmente se presentan proble-mas sencillos que se resuelven paso a paso y con el uso del proyector el alumno puede ir siguiendo de cerca y resolverlo en su computadora. Posteriormente se va aumentando el nivel de complejidad. Los alumnos cuentan con horarios de consulta y disponen de problemas propuestos de examen mu-chos de ellos resueltos para que se les facilite el aprendizaje de su resolución
c) Actitudinales
Los alumnos presentan los informes de los trabajos prácticos correspondientes a los principales pro-gramas que se enseñan y desarrollan los algoritmos que implementan computacionalmente para encontrar solución a temas específicos, lo hacen en forma grupal en comisiones de 2 ó 3 integrantes propiciando la regularización de la materia. Realizan consultas personales durante la clase, en hora-rios acordados a tal fin o vía correo electrónico a un sitio especialmente diseñado para este propósi-to.
También se organizan visitas a fábrica tendiendo a entrevistarse con ingenieros de procesos ya que son quienes habitualmente requieren de herramientas informáticas para resolver problemas específi-cos de la planta química.
8. Metodologías de enseñanza
Listar las estrategias didácticas empleadas para garantizar la adquisición de conocimientos, competencias y actitudes en relación con los objetivos. Especificar cuáles son las estrategias implementadas para generar hábi-tos de autoaprendizaje.
Se considera que los alumnos ya poseen los conceptos básicos de informática (manejo de Windows, procesadores de texto, planilla de cálculo) para poder comenzar a introducirlos en la temática espe-cífica de la materia y lograr una mejor resolución, interpretación, entendimiento de los problemas y de los resultados alcanzados.
Se realizan las siguientes modalidades de trabajo docente:
Clase expositiva y demostrativa
Presentación de un tema. Presentación de conceptos.
Aclaración de dudas y dificultades del tema a través de preguntas y situaciones problemáticas. Se realizan ejercicios de aplicación de complejidad creciente que se van resolviendo paso a paso. Interrelación con temas dados, aplicaciones a diferentes problemas tipo de materias dadas hasta 2do año con miras a las necesidades de otras materias de la currícula y finalmente conclusión de un tema.
Esta actividad se realiza en la sala de audiovisuales con la ayuda del proyector o en el centro de cómputos mostrando en pantalla.
Resolución permanente de problemas
Planteo de situaciones simples que faciliten el entendimiento de los problemas y/o trabajos prácti-cos.
El alumno resuelve los problemas planteados en forma grupal orientados por el docente. Los prime-ros problemas se presentan resueltos de manera que el alumno se vaya familiarizando con el mane-jo del software.
Posteriormente, se plantean problemas nuevos que pueden resolverse en base a lo aprendido en la etapa anterior. Los nuevos problemas presentan complejidad creciente articulando los contenidos con los de otras materias en forma vertical y horizontal.
Trabajo en el laboratorio
Los alumnos deben ingresar al laboratorio con todo el material provisto por la cátedra en forma elec-trónica, y dedicarse de lleno al trabajo práctico maximizando así el aprovechamiento del tiempo en el mismo.
El docente observa y conduce el trabajo a través de preguntas motivadoras. Los alumnos le realizan las consultas al docente para llegar a un resultado correcto tanto lógica como computacionalmente. Los alumnos auto evalúan los programas desarrollados exponiéndolos a diferentes situaciones y datos de entrada. Permanentemente se los motiva para el desarrollo de programas flexibles para readaptarlos fácilmente a nuevos requerimientos en sistemas análogos.
Los alumnos deben realizar un informe técnico de cada trabajo práctico de acuerdo a las normas propuestas por la cátedra donde exponen objetivos, procedimientos, resultados y conclusiones. Para ello deben tener un manejo solvente del procesador de texto, manejo de herramientas gráficas, y de las operaciones básicas que se realizan con el sistema operativo empleado. Dicho informe también debe incluir los programas elaborados por los alumnos en los casos que corresponda. Se entrega 1 CD por comisión de 3 a 4 integrantes que contienen tanto el informe como los programas desarrolla-dos para resolver los problemas. Dado la gran cantidad de alumnos, las máquinas mayormente re-sultan insuficientes para poder realizar un trabajo individual. Por ello los alumnos disponen de varios horarios de consulta en el laboratorio para ser asesorados por los auxiliares en la resolución de los trabajos prácticos o en las dudas que pudieran presentar con los ejercicios resueltos disponibles en la página web de la materia. Este mecanismo auxilia el aprendizaje de manera que el alumno dis-ponga de todos elementos necesarios para el examen final.
9. Evaluación
Describir las formas de evaluación, requisitos de promoción y condiciones de aprobación de los alumnos (regula-res y lib(regula-res) fundamentando brevemente su elección. Indicar si se anticipa a los alumnos el método de evalua-ción y cómo acceden estos a los resultados de sus evaluaciones como complemento de la enseñanza.
• De lo aprendido
Observación del trabajo en clase
Evaluación de los informes de los trabajos de laboratorio informático. Estos informes son confeccio-nados en Ms Word ® con la asistencia de los docentes quienes supervisan la calidad del mismo y orientan al uso de herramientas que no conocen previamente.
Se toma un examen globalizador en el laboratorio de informática que incluye la resolución de pro-blemas mediante la implementación computacional de algoritmos que los resuelve. Debiendo incluir datos, modificaciones a variables, generación de archivos para leer y guardar resultados, realización de gráficos, uso de funciones, de bucles, etc. Los alumnos pueden llevar todo el material electrónico y en papel que dispongan. Es decir que es un examen “a libro abierto”. Esta evaluación es integra-dora de lo aprendido durante el dictado de la materia. Dada la disponibilidad de máquinas, en
función del número de alumnos el examen se va tomando en grupos tales de asegurar que cada uno disponga de una computadora. Los alumnos que alcanzan un mínimo del 70% del examen realizado satisfactoriamente aprueban la materia. El examen es unipersonal y lo
entregan en formato digital.
• De la marcha del curso.
Planteo de inquietudes por parte del docente y del alumno sobre el funcionamiento del curso. Toda la información de la materia se les imparte en forma electrónica contenida en la página web de la cátedra incluyendo las novedades, notas, fechas de exámenes, etc. También se les envía infor-mación por correo electrónico, en caso de requerirlo ya que la materia cuenta con su propio correo electrónico: [email protected].
La cátedra dispone de una base de datos que incluye los correos electrónicos de los alumnos a fin de mantener una comunicación fluida y rápida.
Criterios de: A) Regularidad:
La materia queda regularizada con la aprobación de los trabajos prácticos y aprobación con el 70% de los parciales tomados.
B) Promoción: no se aplica
10. Articulación horizontal y vertical con otras materias
La realización tanto de los trabajos prácticos como los exámenes y problemas resueltos que se le dan a los alumnos están articulados fuertemente de manera vertical con materias de 1er año, tales como Álgebra, Análisis Matemático, Química Gral. Y Física I. De manera horizontal, se relaciona con Análisis Estadístico, Física II e Integración II. También se presentan algunos contenidos intro-ductorios para las materias de Matemática Superior Avanzada, Integradora IV e Informática Apli-cada a la Ing. de Procesos I
11. Bibliografía
Detallar la bibliografía. En el caso de libros especificar el título, los autores, la editorial y el año de edición e indi-car en el cuadro la cantidad de ejemplares disponibles para los alumnos en la biblioteca y los años de sus edi-ciones.
Bibliografía En el caso de libros:
Cantidad* Año de edición Gil Rodriguez, M., Introducción rápida a Matlab y Simulink para
ciencia e ingeniería, Madrid, España. Ed. Diaz de Santos
Gilat, A., Matlab: una introdución con ejemplos prácticos, Barce-lona, España. Ed. Reverte
Montufar Benitez, M. A. ; Medina Marin, J., Soluciones de proble-mas en ingenieria con MATLAB, México, Ed. Patria
Zorzoli, G. F., et. al, Aprendiendo álgebra y geometría con Excel,
Buenos Aires, Ed. Omicrom System
Carrascal Arranz, Ursicino, Estadistica descriptiva con Microsoft excel 2007, Mexico. Ed. Alfaomega
1 1 1 1 1 2003 2006 2007 2004 2007
Padin, Lucas, Macros en Excel, Buenos Aires. Ed. Gradi
Hillar, Gaston Carlos, Estructura interna de la PC, Buenos Aires. Ed. Hispanoamericana , Hasa
McHoes, A. M.; Ida M. F., Sistemas operativos, Mexico, Ed. Cen-gage
Vega García, Andrea, Excel 2007, Cornellá de Llobregat, Barcelo-na, España, Editorial ENI
http://es.mathworks.com/academia/students.html?s_tid=acmain_sp_ gw_bod
Apuntes disponibles en la página Web de la UTN FRRo Oficial: 1. Sistemas operativos
• Introducción al conocimiento de los sistemas operativos 2. Planilla de Cálculo. Excel 2000
• Introducción a Excel • Construcción de gráficas • Análisis de datos • Ajuste de curvas • Resolución de ecuaciones • Soluciones Óptimas
3. Introducción a la metodología de la programación • Introducción a la metodología de la programación 4. Visual Basic para Aplicaciones
• Introducción a Visual Basic • Procedimientos y funciones
5. Utilización de software para resolución de problemas de In-geniería
• Introducción a Matlab y Simulink
• Introducción al manejo de software para realizar cálculos en Ingeniería
• Resumen de los principales comandos • Ejemplos Resueltos
• Introducción al manejo de software para realizar simulación dinámica de sistemas 1 1 1 Online Online 2008 2007 2010 2007 2016 2014-2015
* Disponible en la biblioteca para uso de los alumnos.
Fecha Actividad P ri m e r c u a tr ime s tr e
14/03/16 1.-Sistemas Operativos y Hardware de PC
18/03/16 2.- Algoritmos y Diag. de Flujo
21/03/16 28/03/16 3.-Introdución a Excel 01/04/16 04/04/16 4.-Creación de gráficos 08/04/16 11/04/16 5.-Análisis de datos 15/04/16 18/04/16 6.-Ajuste de curvas 22/04/16
25/04/16 7.-Resolución de ecuaciones con Excel 29/04/16 02/05/16 8.-Visual Basic 09/05/16 9.-Ejercitación extra 13/05/16 Parcial 1 16/05/16 20/05/16 1.-Introdución a Matlab 23/05/16 27/05/16 2.-Matrices y Solver 03/06/16
06/06/16 3.-Gráficos 2D/3D y ajuste de curvas 10/06/16
13/06/16 4.-Bucles y condicionales 17/06/16 5.-Resolución de EDO. Ejemplos
24/06/16 7.-Ejercitación extra de Matlab, Excel y Visual Basic
27/06/16 Parcial 2 S eg und o c uat ri me s tr e
