PROGRAMA DE CURSO. Herramientas Computacionales para Ingeniería y Ciencias. SCT Auxiliar. Personal Obligatorio (Requisito de FI1002)

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1 PROGRAMA DE CURSO Código CC1000 Nombre Herramientas Computacionales para Ingeniería y Ciencias Nombre en Inglés Computer Tools for Engineering and Sciences es Horas de Horas Docencia Horas de Trabajo SCT Docentes Cátedra Auxiliar Personal Ninguno Requisitos Carácter del Curso Obligatorio (Requisito de FI1002) Competencia a la que tributa CE1: Utilizar herramientas computacionales fundamentales para manejar planillas de cálculo, visualizar datos y realizar cálculo numérico y simbólico, logrando exponer sus resultados en distintos medios. CE 2: Aplicar una metodología de diseño e implementación para escribir programas computacionales que resuelvan problemas simples, tareas o cálculos, utilizando un razonamiento algorítmico y lógico. Propósito del curso Este curso tiene por finalidad asegurar que todos los estudiantes, independientemente de sus conocimientos previos, logren un nivel adecuado de manejo de las herramientas computacionales básicas que utilizarán durante sus estudios y en su ejercicio profesional. El curso es eminentemente práctico y se orienta a la resolución de problemas, motivando de esta manera la introducción de las herramientas necesarias para resolverlos, y profundizando en las características de estas herramientas a medida que los problemas planteados lo requieren. Resultado de aprendizaje CE1 RA1: Expresa sus ideas de manera ordenada y comprensible a través de la producción de documentos, orientados tanto a la comunicación impresa como a la publicación en línea. CE1 RA2. Domina el uso de planillas de cálculo para el procesamiento y visualización de conjuntos de datos, haciendo uso de funciones de cálculo matemático, estadístico, y de manejo de bases de datos. CE1-CE2 RA3:Escribe programas en el lenguaje de programación MATLAB para resolver problemas numéricos, hacer simulaciones y visualización para una variedad de aplicaciones orientadas a la ciencia, las matemáticas y la ingeniería. CE1 RA4: Utiliza software de computación simbólica para resolver analíticamente problemas como los que se abordan en cursos de cálculo y de álgebra

2 Metodología Docente El curso utiliza una metodología activa de tipo flipped classroom, en donde los estudiantes deberán preparase para cada clase mediante material en video, y luego en clases resolver problemas guiados por el profesor y los ayudantes. Preparación previa. Para cada clase hay disponible un video preparado por los profesores, que los alumnos deben ver en forma previa, y responder una evaluación sencilla respecto del video. Los videos presentan la materia necesaria para la clase, preferentemente a través del trabajo práctico del profesor con la herramienta que se está utilizando. Clases. Una sesión semanal de 1,5 horas de duración en la cual los alumnos trabajan en grupos de a dos, resolviendo con computadores los problemas que se les planteen. El profesor y los ayudantes están disponibles en la sala para orientar a los alumnos, y ayudarlos a resolver sus dudas. Evaluación General La evaluación se realiza en base al trabajo clase a clase, tomando en cuenta el trabajo previo, el trabajo en clases, las tareas y el blog. El siguiente esquema para calcular la nota de cada clase se incluye como referencia, pudiendo variar cada semestre de acuerdo a los énfasis que desee poner el cuerpo docente: Preparación previa: 1 punto Trabajo en clases: debe hacerse, pero no tiene puntaje. Tarea: 3 puntos Blog: 2 puntos Nota de la clase: 1,0+suma de lo anterior Tareas. En la parte final de cada clase se plantea a los alumnos un problema que deben resolver y entregar como tarea, para lo cual es posible que necesiten continuar trabajando fuera de la clase, ya sea en los laboratorios disponibles o con sus propios equipos. Blog. A lo largo de todo el semestre, los alumnos deben llevar un blog, una especie de diario de vida en línea, en donde vayan dando cuenta de lo que han aprendido, ilustrado con imágenes del uso de las herramientas y de los resultados que van obteniendo. Deben además incluir sus reflexiones sobre su propio aprendizaje, señalando temas que les interesa, las dificultades que encuentran, etc. El blog permite que los estudiantes puedan socializar su aprendizaje tanto para sus compañeros como para el cuerpo docente, y sirve como evidencia de aprendizaje (portfolio).

3 es Temáticas Número RA a la que Nombre de la Duración en Semanas 1 RA1, RA2 Introducción a las Herramientas Computacionales 1 1. Uso básico de planillas de cálculo para analizar la paradoja de los cumpleaños 2. Uso básico de procesador de texto para escribir un informe respecto del problema estudiado. 1. Utiliza una planilla de cálculo de manera sencilla. Escribe un informe simple en un procesador de texto.. Número RA a la que Nombre de la Duración en Semanas 2 RA1 Blogs 1 1. Construcción de un blog personal, incluyendo su personalización y uso de imágenes 1. Construye y mantiene actualizado un blog personal. Número RA a la que Nombre de la 3 RA2 Planillas de Cálculo 3 Duración en Semanas 1. Manejo básico de planilla de cálculo. Ejemplo: Receta de cocina con cantidades de ingredientes e ilustrada con imágenes. 2. Manejo de bases de datos en una planilla de cálculo. Ejemplo: construir tablas de precios de productos y de 1. Utiliza una planilla de cálculo de manera avanzada, incluyendo cálculos numéricos, análisis de tipo what if, generación de

4 conversión de unidades, y utilizar estas tablas para calcular automáticamente el costo de preparación de la receta. 3. Comunicación con el usuario en planillas de cálculo y uso de macros. Ejemplo: Modificar el número de comensales en la receta y recalcular automáticamente las cantidades de ingredientes y el costo de la receta. 4. Tablas dinámicas y gráficos. Ejemplo: Procesar datos de contaminación del aire para identificar episodios críticos y graficarlos. estadísticas a través de tablas dinámicas, comunicación con el usuario, uso de macros y graficación. Número RA a la que Nombre de la Duración en Semanas 4 RA2, RA3 MATLAB 6 1. Conceptos básicos de MATLAB. Ejemplos: Cálculos de promedios de notas, graficación de funciones, números de Fibonacci 2. Uso de vectores. Ejemplo: Sumas armónicas, corrección de un test de alternativas, simulación de Montecarlo (tiro al blanco), triángulo de Pascal 3. Scripts y Funciones. Ejemplos: Evaluación de polinomios, resolución de ecuaciones, conjetura de Collatz (problema del granizo) 4. Matrices. Ejemplos: Cuadrados mágicos, resolución de sistemas de ecuaciones lineales. 5. Simulación y Visualización. Ejemplos: Simulación de la propagación de calor en una barra metálica y visualización a través de un mapa de colores. Presentación estática y animada. 6. Indexación booleana. Ejemplos: Simulación paralela de la conjetura de Collatz, el Juego de la Vida de Conway. 1. Utiliza MATLAB tanto de forma interactiva como mediante programación de funciones. 2. Maneja vectores y matrices, realiza cálculos numéricos y visualiza los resultados usando diversas técnicas, incluyendo gráficos (plot) y mapas de colores (pcolor).

5 Número RA a la que Nombre de la Duración en Semanas 5 RA4 Computación Simbólica 1 1. Uso interactivo de Maple: aritmética racional y de precisión ilimitada, variables, funciones sencillas. 2. Manipulación de fórmulas, incluyendo simplificación, factorización, etc. 3. Graficación 4. Herramientas de Cálculo: Derivadas, Integrales, Series de Taylor. 5. Nociones básicas de programación en Maple 1. Resuelve analíticamente problemas de álgebra y de cálculo (derivadas, integrales, raíces, etc). Número RA a la que Nombre de la Duración en Semanas 6 RA1 Procesamiento de Texto 2 1. Uso de un procesador de texto para preparar documentos simples. Ejemplo: curriculum vitae 2. Uso avanzado de un procesador de texto, incluyendo construcción de estilos personalizados. Ejemplo: informe técnico, memoria/tesis 1. Utiliza un procesador de texto para preparar documentos bien organizados, haciendo uso de técnicas que permitan personalizar su estilo de manera consistente. 2. Redacta un informe bien estructurado describiendo todo lo que ha aprendido en el curso. Bibliografía General

6 Vigencia desde: Semestre de Otoño 2016 Elaborado por: Patricio Poblete y Maira Marques Samary Revisado por: Área de Gestión Curricular (AGC)