El curso de Electricidad y Magnetismo se propone contribuir a la formación y desarrollo de las siguientes competencias en los estudiantes:

Transcripción

1 300FIF002 Electricidad y Magnetismo A. INFORMACIÓN GENERAL Créditos: 4 Intensidad horaria: 6 horas semanales teórico-prácticas presénciales mas 6 horas semanales de trabajo independiente por parte del estudiante. Pre-requisito: 300FIF003- Cinemática y Dinámica. B. OBJETIVOS DE APRENDIZAJE: El curso de Electricidad y Magnetismo se propone contribuir a la formación y desarrollo de las siguientes competencias en los estudiantes: La capacidad para aplicar conceptos y principios de la Electricidad y Magnetismo en la resolución de problemas relacionados con la carrera y la ingeniería. La capacidad para diseñar y conducir experimentos como también para analizar e interpretar datos. La capacidad para funcionar en equipos multidisciplinarios. La capacidad para identificar, formular y resolver problemas de ingeniería. La capacidad para comunicarse efectivamente. La capacidad para usar técnicas, conocimientos y herramientas de la ingeniería moderna para la práctica ingenieril. C. NÚCLEOS TEMÁTICOS: Electrostática. Corriente eléctrica y circuitos eléctricos. Magnetostática. Inducción Magnética. D. DIRECTRICES METODOLÓGICAS. D.1 Formación y aprendizaje a partir del contexto de las ingenierías. El punto de partida es la exposición y contacto directo (virtual o simulado) de los estudiantes con diversos fenómenos, aplicaciones y problemas asociados con la electricidad y el magnetismo. Uno de los objetivos de formación y aprendizaje es que, al final de cada núcleo temático, los estudiantes estén en capacidad de interpretar, analizar, comprender explicar los fenómenos y aplicaciones de la electricidad y el magnetismo. así como resolver problemas disciplinares y desarrollar algunas aplicaciones a partir de los conceptos y principios básicos

2 D.2 Formación y aprendizaje basado en la indagación, la experimentación y la resolución de problemas. El desarrollo de cada núcleo temático se estructura de tal manera que el estudiante aborde los conceptos y principios básicos de la física a partir de la indagación, la experimentación y la resolución de problemas, sin perder de vista el enfoque de aprendizaje orientado hacia competencias profesionales e ingenieriles. D.3 Competencias pedagógicas de los docentes. La metodología pretende maximizar el aprovechamiento de las competencias pedagógicas y didácticas del grupo de docentes a cargo de los cursos. Esto se hace abordando el curso de manera modular, es decir, asignando a cada docente roles distintos pero complementarios y de manera coordinada, de tal manera que el nivel de preparación y la calidad de las actividades de aprendizaje diseñadas por cada docente sea mayor que el obtenido en la metodología tradicional, en la cual cada docente está a cargo de diseñar e implementar todas las actividades de aprendizaje del curso. E. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Y EVALUACIÓN. E1. Resolución de problemas de la Guía-Taller. Semanalmente se asignan 2 problemas en forma de Guía-Taller para ser abordados en grupos de, máximo, 3 estudiantes. Estos problemas y preguntas de la guía deberán abordarse y entregarse semanalmente en fechas previamente definidas. Uno de los tres profesores del grupo de docentes tendrá la función específica de orientar esta actividad en el aula de clases para todos los grupos de este curso en sus diferentes horarios. En coordinación y consenso con los demás docentes del curso se definen los criterios de evaluación y calificación de dichos problemas. Un monitor debidamente entrenado en los criterios de evaluación y calificación definidos asiste a los docentes en el proceso de evaluación de la guía para todos los grupos. El tiempo semanal de trabajo y orientación en el aula de clases para esta actividad será de 2 horas. El tiempo semanal estimado de trabajo independiente del estudiante para esta actividad es de 3 a 5 horas. Los criterios de evaluación para esta actividad serán los siguientes: Presentación oportuna (10%), Trabajo en equipo (10%), Conceptualización, interpretación y análisis de la situación planteada en el problema (30%), Síntesis y resolución del problema (30%), Validez de la respuesta hallada así como su análisis e interpretación (10%). E.2 Sustentación individual y aleatoria de los problemas en el aula de clases. Cada semana la solución de los problemas asignados es sustentada en el aula de clases por los distintos grupos de estudiantes conformados, los cuales son elegidos de manera aleatoria. Cada grupo de trabajo es seleccionado al menos una vez en todo el semestre, pudiendo un mismo grupo acumular más de una salida durante el semestre. Durante cada salida al tablero el profesor encargado debe evaluar el desempeño del grupo como equipo y de cada

3 integrante individualmente. Por lo tanto, la evaluación y las notas de los integrantes de un mismo grupo pueden ser distintas. La nota promedio de todas las sustentaciones realizadas por cada estudiante será la nota definitiva de esta actividad. El peso o ponderación porcentual de esta actividad en la nota definitiva del curso variará, para cada estudiante, entre un 5 % y un 25 %. Dicho peso dependerá del rango en el que caiga dicha nota en la escala de 0-5 de la siguiente manera: NOTA ENTRE PESO O PONDERACÓN (%) PESO DE LA(S) PRUEBA(S) ESCRITA(S) MÁS BAJAS 0,0-2,9 5 Se conserva igual 3,0-3,4 10 Disminuye en 5 % 3,5-3,9 15 Disminuye en 10 % 4,0-4,4 20 Disminuye en 15 % 4,5-5,0 25 Disminuye en 20 % Un incremento del valor porcentual de esta actividad por encima del 5% se traducirá, automáticamente, en una disminución del peso de las pruebas escritas con menor desempeño, tal y como se describe en la tabla anterior. Los criterios de evaluación y calificación de la actividad de sustentación son los siguientes: Presentación oportuna (20%), Interpretación y conceptualización del problema (15%), Estrategia preliminar de solución ((15%), Resolución y síntesis. (20%), Validación de la solución (10%), Trabajo en equipo (10%), Efectividad de la comunicación oral y escrita (10%). Durante esta actividad se busca generar un ambiente de indagación y discusión. Es importante generar un nivel de participación alto, pues es la actividad en la que se concluye y se cierra para todo el grupo la discusión de cada uno de los problemas asignados. El Tiempo semanal en el aula para esta actividad es de alrededor de 30 minutos. E.3 Proyecto de diseño y desarrollo experimental e ingenieril. Cada grupo conformado (máximo) por 3 estudiantes abordará cada semana, en una las tres sesiones de clase semanal, el desarrollo por fases de un Proyecto de Diseño y Desarrollo Experimental e Ingenieril, distinto para cada grupo y de su propia elección. Uno de los tres docentes está a cargo del diseño y orientación de esta actividad de aprendizaje. Cada proyecto estará dividido en 5 fases y cada fase tendrá criterios de evaluación definidos y consensuados por el grupo de docentes. El peso porcentual de toda la actividad es del 30 %. En la Guía para el Proyecto de Diseño y Desarrollo Experimental e Ingenieril, disponible en la página del curso, se especificará: Una descripción de la actividad.

4 Objetivos de formación y aprendizaje de la actividad. Fases y cronograma por semana. Entregables en cada fase. Criterios de evaluación y calificación. E.4 Clase magistral con participación activa del estudiante. Cada semana, durante una de las tres sesiones de clase, uno de los docentes estará a cargo de la orientación y desarrollo una presentación magistral. Dicha presentación tendrá una duración aproximada de 1 hora. Entre otros objetivos de formación y aprendizaje esta actividad pretende, esencialmente: Activar la motivación de los estudiantes procurando hacer dicha presentación magistral a partir de un contexto aplicado pertinente a la formación ingenieril de los estudiantes. Contribuir a desarrollar una mayor claridad conceptual de los principios fundamentales del electromagnetismo que le facilite a los estudiantes: i) abordar la realización de los problemas asignados semanalmente, y ii) modelar matemáticamente, diseñar y desarrollar su Proyecto de Desarrollo. B.5 Pruebas escritas. Durante todo el semestre se harán cuatro pruebas escritas individuales. Dichas pruebas se enfocarán en evaluar la capacidad de interpretación, análisis, resolución y síntesis de problemas, así como también en la capacidad para interpretar y evaluar la validez de las respuestas halladas. Las cuatro pruebas escritas corresponderán los siguientes núcleos temáticos con los siguientes pesos: Electrostática: 20 % Corriente eléctrica y circuitos eléctricos: 10 % Magnetostática: 15 % Inducción Magnética: 10 % BIBLIOGRAFÍA PRINCIPAL Sears, Zemansky, Young y Freedman, Física Universitaria, Vol. II, PEARSON, Addison- Wesley. Undécima edición, México, Tipler, P. A., Mosca, G., Física para la ciencia y la tecnología Vol 1, 6a edición, Editorial Reverté, Barcelona España Bauer W., Westfall G. D., Física para Ingeniería y Ciencias Vol. 2, McGraw-Hill, SERWAY, R.A., BEICHNER, R.J., Física para Ciencias en Ingeniería, Vol. 2, 5ª. Edición, McGraw-Hill, Lea, S.M. & J.R. Burke, Physics: The Nature of Things, Brooks/Cole (International Thomson Editores), 1997.

5 Recursos de la Web.