DISEÑO Y DESARROLLO DE PROTOTIPOS EDUCATIVOS Manuel E. Ruiz-Sandoval Hernández.
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DISEÑO Y DESARROLLO DE PROTOTIPOS EDUCATIVOS
Manuel E. Ruiz-Sandoval Hernández
Resumen
• Motivación– Características de los alumnos
• Modelo UAM
• Prototipos
• Conclusiones
Motivación
• Conceptos de ingeniería en lapsos de tiempo corto es un reto.
• Énfasis en conceptos analíticos puede ocasionar confusiones sin modelo físicos.
221
r
mmGFg
Tipos de percepción del mundo
• Diferencias en percepción del mundo en los estudiantes.
Visual Auditivo
Kinético
Tipo Visual
• Aprendizaje por medios visuales.
• Características– Vestimenta– Visión– Escritura– Verbos
Tipo Auditivo
• Aprendizaje por medios auditivos.
• Características– Vestimenta– Visión– Escritura
Tipo Kinético
• Aprendizaje por medios kinéticos.
• Características– Vestimenta– Visión– Escritura
Encuestas
• Clasificación de estudiantes: • Análisis estructural, Mecánica de Sólidos,
Estática
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
Auditivo
Visual
Kinético
Azcapotzalco
• Divisiones– Ciencias Básicas e ingeniería (CBI)– Ciencias y Artes para el Diseño (CyAD)– Ciencias Sociales y Humanindades (CSH)
Departamentos
• CBI– Materiales– Electrónica– Ciencias Básicas– Sistemas– Energía
Distribución de clases
• Modelo Trimestral
• 11 semanas de clase y 1 de exámenes
• Carreras de 12 trimestres (4 años)
Ingeniería Civil
Talleres de Ingeniería Civil
• El objetivo es desarrollar en el alumno la habilidad para resolver problemas reales, o profundizar en los conocimientos de la Ingeniería Civil aplicando los conocimientos teóricos adquiridos
Ingeniería Civil
Proyectos terminales
• El objetivo es el de integrar los conocimientos adquiridos en las distintas asignaturas de la licenciatura. Aplicar estos conocimientos a la resolución de un problema específico de nivel profesional en alguna área de la Ingeniería Civil
Desarrollo de prototipos educativos
• Durante el año del 2005 se solicitaron varios alumnos de taller de ingeniería civil y de proyecto terminal (tanto de civil como de electrónica).
Modelo a escala de un edificio de cortante
• Asignatura que apoya:– Ingeniería sísmica– Dinámica estructural
• Conceptos– Determinación experimental
de periodos y formas modales
– Amortiguamiento
Modelo a escala de un edificio de cortante
0 1 2 3 4 5 6Frecuencia (Hz)
Am
plit
ud
Primer pisoSegundo piso
155 160 165 170 175 180
-2
-1
0
1
2
x 10-4
Tiempo (seg)
Ace
lera
ción
(cm
/seg
2 )
Primer pisoSegundo piso
0
1
2
0 0.1 0.2
0
1
2
-0.02 0 0.02
Puente de Wheatstone de un cuarto y medio puente
• Asignatura que apoya:– Mecánica
Experimental
• Conceptos– Medición de
deformaciones estáticas y dinámicas
Puente de Wheatstone de un cuarto y medio puente
• Los circuitos se adaptaron para que pudieran ser usados con los sensores inteligentes MICA
Amplitud
Muestras
Prueba 1
390
490
590
690
790
890
990
0 2000 4000 6000 8000Muestras
Tablilla de control para un amortiguador magnetereologico
• Asignatura que apoya:– Mecánica
Experimental
• Conceptos– Algoritmos de
control semiactivo
Tablilla de control para un amortiguador magnetereologico
• Asignatura que apoya:– Mecánica
Experimental
• Conceptos– Algoritmos de
control semiactivo
Sensor
Sensor
Amortiguador
Excitador por desbalance rotatorio
• Asignatura que apoya:– Mecánica
Experimental– Dinámica
• Conceptos– Determinación de
periodos, formas modales
Excitador por desbalance rotatorio
1 2 3 4 5 6 7 80
0.002
0.004
0.006
0.008
0.01
0.012
0.014
0.016
Frecuencia (Hz)
Am
plitu
d
AmbientalForzada
0 10 20 30 40 50 60-3
-2
-1
0
1
2
3x 10
-3
Tiempo (seg)
Ace
lera
ció
n (
cm
/se
g2 )
Conclusiones
• Existen diferencias importantes sobre la forma en que los alumnos perciben al mundo.
• El modelo UAM promueve la interdisciplinariedad de las licenciaturas
Conclusiones
• El plan de estudios de la licenciatura en ingeniería civil contempla asignaturas en las que alumno pueda colaborar con un investigador.
• Se llevaron a cabo diversos prototipos educativos en apoyo a asignaturas de la licenciatura.