Programación. Carrera: IAF Participantes. Representantes de las academias de Ingeniería Ambiental. Academia de Ingeniería

Transcripción

1 1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Carrera: Clave de la asignatura: Horas teoría-horas práctica-créditos Programación Ingeniería Ambiental IAF HISTORIA DEL PROGRAMA Lugar y fecha de elaboración o revisión Instituto Tecnológico de Minatitlán del 6 al 10 de Septiembre de 2004 Instituto Tecnológico de Cd. Guzmán, Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Coacalco Instituto Tecnológico de Celaya del 14 al 18 de Febrero de Participantes Representantes de las academias de Ingeniería Ambiental. Academia de Ingeniería Ambiental. Comité de Consolidación de la carrera de Ingeniería Ambiental. Observaciones (cambios y justificación) Reunión Nacional de Evaluación Curricular de la Carrera de Ingeniería Ambiental. Análisis y enriquecimiento de las propuestas de los programas diseñados en la reunión nacional de evaluación Definición de los programas de estudio de la carrera de Ingeniería Ambiental

2 3.- UBICACIÓN DE LA ASIGNATURA a). Relación con otras asignaturas del plan de estudio Anteriores Posteriores Asignaturas Temas Asignaturas Temas Matemáticas I. Derivadas. Diseño de Regresión y experimentos. correlación. Matemáticas II. Matemáticas III. Matemáticas IV. Aplicación Integrales. Vectores. Matrices Determinantes. Ecuaciones Diferenciales. de y Contaminación atmosférica. Transporte y dispersión de contaminantes atmosféricos. Matemáticas V. Transformadas Laplace. Series de Fourier de b). Aportación de la asignatura al perfil del egresado Aplicar los conocimientos de programación, para estructurar sistemas de tomas de decisiones y participar en la modernización de la Industria. 4.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO El estudiante desarrollara la lógica para aplicar un programa de cómputo científico, como una herramienta para facilitar la resolución de problemas, así como simulaciones graficas tridimensionales.

3 5.- TEMARIO 1 Introducción a la computación. 2 Introducción a la programación. 1.1 Lógica de programación. 1.2 Algoritmos de programación. 1.3 Diagramas de flujo. 2.1 Funciones de entrada y salida. 2.2 Operadores lógicos. 2.3 Pruebas de depuración. 2.4 Tipos de datos, enteros, reales, boléanos. 2.5 Identificadores, constantes y variables. 3 Sentencias básicas, 3.1 Condiciones If Switch. 3.2 Ciclos While Do-while For. 4 Arreglos. 4.1 Definición. 4.2 Unidimensional (Vectorial). 4.3 Bidimensional (matricial). 5 Funciones. 5.1 Definición. 5.2 Declaración de funciones. 5.3 Subprogramas. 5.4 Elaboración de programas. 6 Programas de computo científico. 6.1 Aplicaciones Matemáticas básicas. 6.2 Solución de Ecuaciones Algebraicas. 6.3 Solución de Ecuaciones diferenciales y Laplace Declaración de funciones Solución con Laplace Series de Fourier. 7 Graficas. 7.1 Gráficas de funciones trigonométricas. 7.2 Gráficas de figuras planas. 7.3 Gráficas Volumétricas. 7.4 Gráficas en 3D. 6.- APRENDIZAJES REQUERIDOS Preparación de soluciones nomenclatura y propiedades de compuestos químicos inorgánicos y Manejo de software básico (procesadores de textos y hojas de calculo.

4 7.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS Investigar fenómenos físicos y geométricos donde involucren matemáticas y sus herramientas de solución Promover grupos de discusión analizando diagramas de flujo de actividades metódicas en el ser humano Analizar y discutir los modelos vistos, así como su solución y graficación Desarrollar programar completos de menor a mayor grado de dificultad y con base en cada una de las instrucciones que los componen, utilizar la sintaxis del lenguaje para un programa de cómputo científico y finalidad de cada una de ellas Validar los programas desarrollados en un programa de cómputo científico, como el Matlab u otros. Participar en grupos cooperativos para la realización de programas similares, agregándoles algunas variantes. Resolver problemas mediante algoritmos y uso de la computadora Experimentar con nuevos programas encontrados en revistas y libros de la especialidad en diferentes idiomas, que lo lleven a adquirir nuevos conocimientos. 8.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN Programas planteados en clase Diseño de modelos en un programa de cómputo científico Problemas resueltos con graficas en un programa de cómputo científico

5 9.- UNIDADES DE APRENDIZAJE UNIDAD 1.- Introducción a la computación. Objetivo Educacional El estudiante identificará y modelará los programas, entendiendo la lógica de programación a través de diagramas de flujo. Participar en grupo para identificar correctamente los pasos a seguir en la solución de problemas. 2, 3 UNIDAD 2.- Introducción a la programación. Objetivo Educacional Comprenderá el lenguaje de programación (un programa de cómputo científico). Investigar la forma de introducir datos del software y expresarlos. Elaborar un mapa conceptual con los operadores básicos para operaciones matemáticas. En forma grupal analizar los programas de forma manual para detectar problemas en la programación. Investigar los tipos de datos y su clasificación al utilizar las variables. Discutir mediante una lluvia de ideas la diferencia entre variables y constantes en el software. 2, 3, 7 UNIDAD 3.- Sentencias básicas. Objetivo Educacional Aprenderá a utilizar sentencias de programación básicas para lograr una aplicación mas compleja Diseñar los diferentes tipos de condiciones en un programa. Interpretar los diferentes ciclos dentro de un programa y su finalidad. Aplicar el ciclo-condición para ejecutar programas y la repetición de un número finito de veces. 3, 7, 9, 11

6 UNIDAD 4.- Arreglos. Objetivo Educacional Resolverá operaciones vectoriales y matriciales, con variables. Analizar en grupo la estructura y diferencia de vectores y matrices. Realizar ejercicios con operaciones básicas que empleen vectores. Aplicar ejercicios de operaciones básicas con matrices. 5, 7, 8, 9, 11 UNIDAD 5.- Funciones. Objetivo Educacional Conocerá los alcances de un programa de cómputo científico como lenguaje de programación. Analizar en grupo la estructura y diferencia de vectores y matrices. Investigar el uso de funciones dentro de la programación. Aplicar las funciones en la programación para facilitar la solución de problemas. Entender las declaraciones de programas auxiliándose de otros ya elaborados. Desarrollar, en grupo y de manera individual, programas para la solución de problemas 2, 3, 4, 9 UNIDAD 6.- Programas de computo científico. Objetivo Educacional Aplicará los conocimientos anteriores en la solución de problemas matemáticos, utilizando un programa de cómputo científico. Resolver ejercicios que permitan desarrollar habilidades de suma, resta, multiplicación y división con diferentes datos. Aplicar los métodos de solución matemática de ecuaciones algebraicas. Plantear en forma grupal e individual problemas que 1, 4, 5, 6, 8, 9

7 desarrollen ejercicios relacionados con la carrera para la solución de ecuaciones de n-grado. Plantear en forma grupal e individual problemas que desarrollen ejercicios relacionados con la carrera para la solución de ecuaciones diferenciales y métodos por Laplace UNIDAD 7.- Gráficas. Objetivo Educacional Aprenderá a graficar y simular el comportamiento de diversas funciones con un programa de cómputo científico. Diseñar en forma individual problemas que involucren graficas de terrenos y superficies para simulación. Desarrollar figuras y volúmenes con formulas, así como sus movimientos para su estudio. Comparar los terrenos con curvaturas y con superficies irregulares, utilizando un programa de cómputo científico. 8, 9, 10, 11

8 10. FUENTES DE INFORMACIÓN 1. Suárez Rodríguez, Carmen, Vieites Rodríguez, Ana M. Problemas De Cálculo en Varias Variables con Matlab: Casa Editorial Mares 2. Paniagua Aris, Enrique, Sánchez González, Juan Luis, Martín Rubio, Fernando Lógica Computacional. Thomson Paraninfo, S.A. 3. Pérez, Cesar. Matlab y sus Aplicaciones en las Ciencias y la Ingeniería: Pearson Educación 4. Suárez Rodríguez, Mª C. / Vieites Rodríguez, Ana María. Cálculo Integral y Aplicaciones con MATLAB. PEARSON Kolman, B. Álgebra Lineal con Aplicaciones y MATLAB: Prentice Hall Nakamura S. Análisis Numérico y Visualización Gráfica con MATLAB. Prentice-Hall Desmond J. Higham, Nicholas J. Higham. Matlab Guide. SIAM Charles F. Van Loan. Introduction to Scientific Computing: A Matrix- Vector Approach Using Matlab (Second Edition). Prentice Hall. 9. Delores M. Etter. Solución de problemas de ingeniería con Matlab (2ª edición). Prentice-Hall. 10. Herrero, H., Díaz-Cano, A. Informática aplicada a las ciencias y a la ingeniería con MATLAB, UCLM Manuel Gil Rodríguez. Introducción rápida a Matlab y Simulink para ciencia e ingeniería. 11. PRACTICAS 1. Desarrollar programar completos de menor a mayor grado de dificultad y con base en cada una de las instrucciones que los componen, utilizar la sintaxis del lenguaje para un programa de cómputo científico y finalidad de cada una de ellas. 2. Diseño de modelos en un programa de cómputo científico 3. Problemas resueltos con graficas en un programa de cómputo científico