INGENIERÍA EN PROCESOS BIOALIMENTARIOS

Transcripción

1 HOJA DE ASIGNATURA CON DESGLOSE DE UNIDADES TEMÁTICAS 1. Nombre de la asignatura Matemáticas avanzadas 2. Competencias Administrar los recursos y procesos alimentarios a través de la planeación, ejecución y evaluación para su optimización, mediante el uso de herramientas de control de la producción y sistemas de calidad. Diseñar y desarrollar productos y procesos alimentarios a través de metodologías de investigación y técnicas de escalamiento, para aprovechar los recursos disponibles impulsando el desarrollo de la región. 3. Cuatrimestre Primero 4. Horas Prácticas Horas Teóricas Horas Totales Horas Totales por Semana 5 Cuatrimestre 8. Objetivo de la Asignatura El alumno utilizará los métodos matemáticos de cálculo de vectores, regresión y programación lineal, y calculo diferencial e integral para la solución de problemas en el área de ingeniería alimentaria. Unidades Temáticas Horas Prácticas Teóricas Totales I. Análisis vectorial II. Regresión lineal y programación lineal III. Cálculo diferencial IV. Cálculo integral Totales

2 UNIDADES TEMÁTICAS 1. Unidad Temática I. Análisis vectorial 2. Horas Prácticas 5 3. Horas Teóricas 4 4. Horas Totales 9 5. Objetivo El alumno utilizará el cálculo de vectores para la solución de problemas de ingeniería de la industria alimentaria. Temas Saber Saber hacer Ser Generalidades de los Vectores Identificar los conceptos de vector y escalar, módulo de vector. Relacionar la aplicación de los vectores con su campo laboral. Analítico Proactivo Trabajo en equipo Dinámico Operaciones de Vectores Identificar las operaciones de vectores como: producto por escalar, suma y diferencia de vectores, producto escalar, producto vectorial. Realizar operaciones vectoriales de aplicación física en procesos alimentarios. Analítico Proactivo Trabajo en equipo Autónomo

3 Resultado de aprendizaje Resolverá ejercicios de vectores aplicados a la ingeniería de alimentos. Proceso de evaluación Secuencia de aprendizaje 1. Reconocer los principios de vectores. 2. Identificar las formulas aplicadas a la resolución de ejercicios. 3. Resolver ejercicios de vectores aplicados en ingeniería alimentaria. Instrumentos y tipos de reactivos Ejercicios prácticos Lista de verificación

4 Proceso enseñanza aprendizaje Métodos y técnicas de enseñanza Aprendizaje auxiliado por las tecnologías de información Ejercicios Prácticos. Medios y materiales didácticos Impresos Software de matemáticas para vectores y office Calculadora graficadora Presentaciones Pizarrón Computadora Internet Cañón Espacio Formativo Aula Laboratorio / Taller Empresa X

5 UNIDADES TEMÁTICAS 1. Unidad Temática II. Regresión lineal y programación lineal 2. Horas Prácticas Horas Teóricas 5 4. Horas Totales 15 El alumno utilizará la regresión y programación lineal como 5. Objetivo métodos numéricos de solución de problemas en ingeniería de la industria alimentaria. Temas Saber Saber hacer Ser Interpretación numérica Reconocer los términos de cifras significativas, exactitud y precisión, error y redondeo. Realizar medición e interpretación de resultados enfocados a problemas técnicos del área alimentaria. Analítico Proactivo Trabajo en equipo Dinámico Regresión, correlación interpolación de datos e Identificar los métodos de regresión y correlación lineal, exponencial, polinomial, logarítmica y potencial. Identificar los métodos de interpolación (lineal, cuadrática, polinomios de Lagrange) para estimación de valores intermedios. Interpretar los datos experimentales de pruebas y ajustar al modelo matemático de regresión correspondiente para interpolar datos. Analítico Proactivo Trabajo en equipo Dinámico

6 Temas Saber Saber hacer Ser Programación lineal Identificar los principios de programación lineal (igualdades, desigualdades, graficación de desigualdades de dos variables). Identificar los métodos para la solución de problemas de programación lineal (solución gráfica y método simplex, para maximizar y minimizar). Utilizar los métodos de programación lineal para la solución de problemas comunes de maximización y minimización para la planeación en la industria alimentaria (fabricación, producción, costos, nutrición). Analítico Proactivo Trabajo en equipo Dinámico

7 Resultado de aprendizaje Realizará cálculos de regresión, correlación y programación lineal para optimización de procesos en la industria alimentaria. Proceso de evaluación Secuencia de aprendizaje 1. Identificar los principios de interpretación numérica, regresión y programación lineal. 2. Comprender los métodos de regresión y programación lineal. Instrumentos y tipos de reactivos Ejercicios prácticos Lista de verificación 3. Utilizar la regresión y programación lineal para la solución de problemas de la industria alimentaria.

8 Proceso enseñanza aprendizaje Métodos y técnicas de enseñanza Aprendizaje auxiliado por las tecnologías de información Práctica Medios y materiales didácticos Impresos Software de matemáticas para vectores y office Calculadora graficadora Presentaciones Pizarrón Computadora Internet Cañón. Espacio Formativo Aula Laboratorio / Taller Empresa X

9 UNIDADES TEMÁTICAS 1. Unidad Temática III. Cálculo diferencial 2. Horas Prácticas Horas Teóricas 6 4. Horas Totales 26 El alumno resolverá funciones y derivadas mediante el cálculo 5. Objetivo diferencial para la solución de problemas de la industria alimentaria. Temas Saber Saber hacer Ser Números reales y Funciones Identificar los Realizar operaciones conocimientos de: con números reales y definición clasificación funciones. de números reales; desigualdades lineales y cuadráticas; valor absoluto, definición y representación de funciones; clasificación de las funciones por su naturaleza algebraica y trascendente; clasificación de funciones por sus propiedades; para su uso en la resolución de problemas del área alimentaría. Ordenado Proactivo

10 Temas Saber Saber hacer Ser Límites Continuidad y Identificar los conocimientos de: definición y propiedades de límites, límites laterales, asíntotas, límites especiales, definición y propiedades de la continuidad; para su uso en la resolución de problemas del área alimentaría. Resolver ejercicios de límites y continuidad en relación a procesos alimentarios Analítico Ordenado Asertivo

11 Temas Saber Saber hacer Ser Derivadas Identificar los conceptos Calcular derivadas fundamentales (recta tangente, (definición e normal e intersección interpretación de curvas), máximos y geométrica y física de la mínimos-primera derivada; derivada de derivada, máximos y función constante, mínimos-segunda producto de una derivada; funciones constante crecientes y por una función, función decrecientes; xn, suma de funciones, concavidades y puntos producto de funciones, de inflexión; estudio cociente de funciones; general de curvas; derivada de funciones derivada como razón exponenciales, de cambio; para funciones solución de problemas trigonométricas, de optimización de funciones compuestas, procesos en el sector función inversa, alimentario. funciones logarítmicas, funciones trigonométricas inversas, funciones implícitas, derivadas sucesivas, funciones hiperbólicas y sus derivadas) para su uso en la resolución de problemas en la industria alimentaria. Analítico Ordenado Critico

12 Resultado de aprendizaje Resolverá ejercicios de funciones y derivadas aplicados a la solución de problemas de ingeniería de la industria alimentaria. Proceso de evaluación Secuencia de aprendizaje 1. Reconocer los principios de cálculo diferencial. 2.- Identificar las formulas para la resolución de problemas de cálculo diferencial. 3. Resolver ejercicios de cálculo diferencial aplicado a problemas de la industria alimentaria. Instrumentos y tipos de reactivos Ejercicios prácticos Lista de verificación

13 Métodos y técnicas de enseñanza Análisis de casos. Discusión en grupo libre. Aprendizaje auxiliado por las tecnologías de la información Proceso enseñanza aprendizaje Medios y materiales didácticos Software de matemáticas (Derive, Mathcad, Mathematica, Maple, Matlab) o la calculadora graficadora Presentaciones Pizarrón Impresos Computadora Internet Cañón Laptop Espacio Formativo Aula Laboratorio / Taller Empresa X

14 UNIDADES TEMÁTICAS 1. Unidad Temática IV. Cálculo integral 2. Horas Prácticas Horas Teóricas 6 4. Horas Totales 25 El alumno resolverá ecuaciones diferenciales e integrales mediante 5. Objetivo el cálculo integral para la solución de problemas de la industria alimentaria. Temas Saber Saber hacer Ser Diferenciales Integrales definidas indefinidas e Identificar los conceptos Calcular ecuaciones de diferencial; diferenciales para la incrementos y solución de problemas diferenciales; interpretación aplicados en el sector alimentario. geométrica y teoremas típicos de diferenciales. Reconocer los conceptos de función de primitiva; integral definida e indefinida; reglas básicas de integración; teorema fundamental del cálculo; evaluación de integrales definidas e indefinidas; técnicas de integración (directa, sustitución y por partes). Utilizar integrales definidas e indefinidas de problemas prácticos para las operaciones unitarias de ingeniería de alimentos. Analítico Ordenado Analítico Ordenado Asertivo

15 Resultado de aprendizaje Resolverá ecuaciones diferenciales, e integrales aplicadas a la solución de problemas ingenieriles de la industria alimentaria. Proceso de evaluación Secuencia de aprendizaje 1. Reconocer los principios de cálculo de diferenciales e integrales. 2.- Identificar las formulas para la resolución de problemas de cálculo integral. 3. Utilizar las diferenciales y el cálculo integral aplicados a la industria de alimentos. Instrumentos y tipos de reactivos Ejercicios prácticos Lista de verificación

16 Proceso enseñanza aprendizaje Métodos y técnicas de enseñanza Aprendizaje auxiliado por las tecnologías de información. Práctica. Medios y materiales didácticos Software de matemáticas (Derive, Mathcad, Mathematica, Maple, Matlab) Calculadora graficadora Presentaciones Pizarrones Impresos Computadora Internet Cañón Espacio Formativo Aula Laboratorio / Taller Empresa X

17 CAPACIDADES DERIVADAS DE LAS COMPETENCIAS PROFESIONALES A LAS QUE CONTRIBUYE LA ASIGNATURA Capacidad Elaborar el programa de producción con base a la capacidad instalada de la planta mediante la proyección de ventas para satisfacer la demanda del mercado Criterios de Desempeño Elabora un informe de la proyección de la producción anual (con desglose mensual), que incluya volumen de producción, insumos requeridos, personal, capacidad de proceso. Seleccionar el proceso de producción de acuerdo a las características del producto requeridas por el cliente, la normatividad y los estándares de calidad para cumplir con las necesidades del mercado Realiza un reporte que incluya: el diagrama de proceso y el equipo a utilizar, volumen de producción, características de las materias primas y producto terminado, normas aplicables, parámetros a controlar en el proceso, tomando en cuenta la disponibilidad de recursos. Supervisar el proceso de la producción de alimentos para la toma de decisiones, garantizando el cumplimiento de los parámetros de control mediante la comparación de los estándares establecidos Realizar el escalamiento de procesos en plantas de alimentos mediante la aplicación del estudio técnico ingenieril para establecer la producción a nivel industrial. Elabora un informe de los resultados de la verificación que incluya: El formato de verificación ( check list). Comparación de resultados contra parámetros establecidos. Observaciones generales del proceso. Acciones a realizar con base al desarrollo del proceso. Realiza un estudio que incluya: memoria de cálculo del proceso de producción (formulación, especificaciones técnicas del equipo, operaciones unitarias del proceso). Diagrama de proceso. Presentar en forma oral y escrita. Determinar costos de producción para evaluar la rentabilidad de la empresa alimentaria a través de estudios económicos financieros. Elabora proyecto de costos de producción de los productos procesados, considerando: el volumen de producción, materia prima, mano de obra, depreciación, servicios, mantenimiento, mermas y gastos administrativos.

18 Capacidad Interpretar el análisis económico del proyecto productivo mediante los indicadores financieros para evaluar la rentabilidad del proyecto Criterios de Desempeño Elabora un proyecto que incluya, el estudio de mercado, técnico, financiero y económico, resumen ejecutivo, además que incluya la interpretación del análisis económico de acuerdo a los indicadores financieros y realice la propuesta de mejora para la toma de decisiones, y presente en exposición el proyecto argumentando su resultado.

19 FUENTES BIBLIOGRÁFICAS Autor Steven, C. Chapra; Raymond p. Canale Año Título del Documento (2000) Métodos numéricos para ingenieros Zill, D. G. (2006) Ecuaciones diferenciales con aplicación de modelado Ciudad País Editorial D.F. México Mc Graw Hill Madrid España Thomson International Purcell, E.; (2007) Cálculo Madrid España Pearson Varbeg, D.; Rigdon, S. Mantilla P., I. (2004) Análisis numérico Bogotá Colombia Unibiblos, U. Mariló López, I. A. (2007) Ecuaciones diferenciales: Teoría y problemas Nal. Madrid España Tebar Prado Pérez, C. D. (2006) Cálculo diferencial para ingeniería D.F. México Pearson Santiago Acosta, R. D. (2007) Cálculo integral para ingeniería D.F. México Pearson Leibniz, W. G (2005) Calculo integral y diferencial D.F. México Mc Graw Hill