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Título : Elaboración de Material Didáctico como apoyo a la comprensión de los conceptos, así como las aplicaciones de los Fenómenos de Transporte con la finalidad de disminuir el índice de reprobados en la carrera de Ingeniería Química
Autor : Velazquez Ortega, Jose Luis
Fecha de publicación : 2014
Resumen : El presente trabajo surge debido a la necesidad de resolver la problemática del alto índice de reprobados en la asignatura de Fenómenos de transporte, la cual pertenece al plan de estudios de la carrera de Ingeniero Químico (IQ), está coordinada por la sección de Ingeniería Química, y a su vez está integrada con el departamento de Ingeniería y Tecnología. Esta asignatura se ubica en el tercer semestre y es de carácter obligatorio. Esta materia también se imparte para la carrera de Ingeniería en Alimentos, solo que se encuentra dividida en tres asignaturas, Transferencia de Cantidad de Movimiento y Reología, Transferencia de Energía y aplicaciones de Balance y Transferencia de Materia y aplicaciones de Balance, para el caso de la primer transferencia el índice de reprobados también es alto. SÍNTESIS Los principios fundamentales de los Fenómenos de Transporte proporcionan entre otras cosas, las bases de las operaciones unitarias tales como la destilación, absorción, secado, evaporación, flujo de fluidos, etc. Dada la importancia que presentan los fenómenos de transporte dentro de muchos de los procesos industriales, podemos decir que esta asignatura es una de las bases de la Ingeniería Química. Es importante mencionar que de acuerdo al plan de estudios de la asignatura en cuestión, la ubicación de esta, con asignaturas contempladas para el tercer semestre, y que comparten ubicación horizontal, calculo vectorial y ecuaciones diferenciales, son cursadas por los alumnos de IQ en este mismo tercer semestre, y la asignatura de Fenómenos de Transporte requiere de los conocimientos de ambas asignaturas, lo que ha traído como consecuencia un alto número de alumnos no aprobados en el curso. Por otra parte, la asignatura de fenómenos de Transporte involucra conceptos para la comprensión de las transferencias de momento, calor y masa, para los cuales es necesario dominar temas de cálculo vectorial, lo cual hace la asignatura muy compleja y abstracta, trayendo como consecuencia alto índice de reprobados. Las técnicas de enseñanza recomendadas en el programa de la asignatura, únicamente indican la exposición oral por parte del profesor y sesiones de taller de resolución de ejercicios, este tipo de técnicas tienen probada eficacia en el proceso de enseñanza-aprendizaje, sin embargo por la naturaleza misma de la asignatura, es necesario complementar con otro tipo de actividades que permitan desarrollar en el estudiante habilidades para su futuro desempeño profesional. Por lo antes mencionado, se propone en el presente proyecto la elaboración de material didáctico, el cual no existe en la facultad, el cual incluya entre otras cosas, animaciones, videos, simulaciones computacionales con ejemplos prácticos y reales, ejercicios resueltos y propuestos, lo cual nos puede dar un indicador de que tanto se ha asimilado el conocimiento proporcionado, además de ser un excelente método para apoyar a estudiantes que por diversas razones no logran integrarse al proceso, así como apuntes que apoyen la comprensión de los fenómenos de transporte, con la finalidad de despertar el interés de los alumnos que cursan dicha materia, logrando así disminuir el número de reprobados por tratar de ser una asignatura muy compleja.
URI : http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/5186
metadata.dc.contributor.responsible: Velazquez Ortega, Jose Luis
metadata.dcterms.callforproject: 2014
metadata.dc.coverage.temporal: 2014-2017
metadata.dcterms.educationLevel.SEP: Licenciatura
nivel superior
metadata.dc.description.objective: OBJETIVO GENERAL Elaboración de material didáctico y apuntes para la asignatura de fenómenos de transporte, con apoyo de material visual y computacional, con la intención de hacer más atractivo el curso, además de despertar el interés de los alumnos, con la finalidad de disminuir el índice de reprobados en la materia en cuestión. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 1. Elaboración de apuntes de transferencia de cantidad de movimiento, calor y masa, con la finalidad de aportar material de apoyo a la materia de Fenómenos de Transporte. 2. Elaboración de presentaciones con animaciones y videos para reforzar el proceso de enseñanza-aprendizaje. 3. Elaboración de una página WEB con la intención de que los alumnos puedan tener acceso a páginas electrónicas, así como al material didáctico de los diferentes temas de la materia de Fenómenos de Transporte. 4. Elaboración de programas computacionales con la finalidad de realizar simulaciones computacionales, como herramienta para la solución de problemas en la que las soluciones analíticas sean muy complejas.
metadata.dc.description.hypothesis: HIPOTESIS Las asignaturas en las que están presentes los fenómenos de Transporte, involucran conceptos de temas de cálculo vectorial de amplio dominio para la comprensión ésta, aunado con la enseñanza tradicional de clases con pizarrón, por parte del personal académico que imparte este tipo de asignaturas, hacen la mezcla perfecta para hacer aún más complejo la comprensión y como consecuencia la reprobación de un gran número de estudiantes. El presentar en las clases material didáctico con ejemplos prácticos y reales que incluya animaciones, videos, simulaciones computacionales, ejercicios resueltos y propuestos, apoyarán al proceso de enseñanza aprendizaje con la finalidad de despertar el interés de los alumnos que cursan dicha materia, logrando así disminuir el número de reprobados.
metadata.dc.description.strategies: Para llevar a cabo el proyecto, propongo una metodología que consta de un objetivo general y cuatro específicos; para los cuales se plantean una serie de actividades para dar cumplimiento a los mismos. Esta investigación se realizará mediante tres etapas, las cuales se describen a continuación: ETAPA 1: Para dar cumplimiento a esta etapa, se plantea un objetivo específico, para el cual se establecerá una comunicación con las fuentes teóricas referentes al objeto de estudio. Con este objetivo se pretende profundizar el conocimiento de los aspectos básicos, conceptos y definiciones fundamentales, a través de una búsqueda bibliográfica. Así mismo conocer las propuestas actuales de diferentes materiales en otras instituciones en esta área. Además de elaborar los apuntes para los tres tomos, sometiendo los mismos a la revisión por parte de especialistas en la materia, con la finalidad de perfeccionar dichos tomos. Actividades: 1.Revisión bibliográfica. 2.Elaboración de bases de datos. 3.Escritura de los tomos 4.Enviar propuestas a especialistas Cabe mencionar que esta búsqueda bibliográfica no terminará aquí, sino que se hará durante todas las etapas del proyecto. ETAPA 2: Una vez obtenidos los tomos, se dará paso al objetivo particular 2 y 3: para dar cumplimiento a estos objetivos se elaborarán búsquedas para desarrollar material didáctico con animaciones, así como la elaboración de programas computacionales, con su respectiva validación. Para dar cumplimiento a este objetivo, a continuación se enlistan una serie de actividades a seguir. Actividades: 1.Revisión bibliográfica. 2.Elaboración de material didáctico con animaciones 3.Elaboración de programas computacionales 4.Validación de los programas computacionales con los de la solución analítica de las ecuaciones de Movimiento, calor y masa. ETAPA 3: Por último, en el caso del objetivo particular 4; en esta etapa se realizará una página web, con la finalidad de montar toda la información obtenida para que los alumnos puedan tener acceso a ella. Actividades: 1.Elaboración de página Web 2.Montar material generado
metadata.dc.description.goals: PRIMER AÑO. a. Estudio del número de reprobados en las carreras de Ingeniería Química e Ingeniería en Alimentos, en las materias de fenómenos de transporte. b. Elaboración de Apuntes de fenómenos de transporte en tres tomos: Tomo 1: Conceptos Básicos de Calculo Vectorial y Transferencia de Movimiento Tomo 2. Transferencia de Calor Tomo 3. Transferencia de Masa SEGUNDO AÑO. a. Elaboración de material didáctico que incluya animaciones y videos b. Elaboración de Programas Computacionales, TERCER AÑO. a. Elaboración de una página WEB b. Evaluación del número de reprobados en las asignaturas, así como en las carreras antes citadas.
metadata.dc.description.selfAssessment: Los avances del proyecto hasta el día de hoy, son muy satisfactorios ya que se han obtenido varios resultados entre los que se encuentran: la obtención de un libro que está aprobado y en proceso de publicación, un material didáctico, una tesis de licenciatura, una de maestría, organización de un evento internacional, un capítulo de libro de carácter internacional, así como el registro y escritura de una segunda tesis de licenciatura. Sin embargo, a pesar de los resultados obtenidos solo faltó por concluir la página web concerniente a los fenómenos de transporte, aunque ya se está en proceso y se tiene material didáctico para la misma. Con esto se pretende que los alumnos de las carreras de Ingeniería Química e Ingeniería en Alimentos, se vean beneficiados y con ello tratar de abatir el índice de reprobados en las materias de Fenómenos de transporte y Transferencia de cantidad de movimiento y reología. Por otra parte, es importante mencionar que en cuanto a la valoración cuantitativa de la disminución del número de alumnos reprobados en las carreras de Ingeniería en Alimentos e Ingeniería Química concerniente a los conocimientos de fenómenos de transporte, debo mencionar que si bien no es posible tener resultados inmediatos para ser reportados en este momento, si podemos decir que con lo que se ha desarrollado de material didáctico (el cual ya lo están usando), los alumnos lo agradecen, pues no se tenía material de este tipo en la facultad y creemos que teniendo buena difusión de los mismos, será de utilidad en otras carreras como es en Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Ingeniería Industrial y en la Licenciatuta en Tecnología, las cuales son impartidas en nuestra Facultad.
metadata.dc.description.goalsAchieved: A continuación y como resultado del trabajo realizado con el apoyo del Proyecto PAPIME con clave PE104614, se presentan los logros obtenidos: 1. Se tienen simulaciones computacionales de un fluido no Newtoniano tipo Bingham y sus respectivas validaciones con solución analítica del mismo. En estos momentos el alumno Ignacio Alberto Guerrero Vergara, se encuentra escribiendo la tesis. 2. Se tienen terminados los apuntes de “Principios de Transferencia de calor y masa”. 3. El 5 de abril de 2017, se tituló la alumna Osiris Jael Elisa León García, de la cual fui tutor con la tesis titulada: “Simulación de fluidos pseudoplásticos con métodos de la dinámica de fluidos computacional y su comparación con datos experimentales” en el Programa de Maestría y Doctorado en Ingeniería, en el área de Metal Mecánica. Para obtener el título de Maestro en Ingeniería. 4. El 5 de diciembre de 2016 se presentó la tesis de Licenciatura de la alumna Leydi Rubí Pérez Vera, de la cual fui tutor con la tesis que lleva por nombre: “La ecuación de Redes de Boltzmann: Una alternativa para la simulación de fluidos Newtonianos y de Ostwald de Waele”. 5. En el mes de octubre de 2016 se visitó la Universitat Politécnica de Catalunya Barcelonatech, para presentar el material didáctico elaborado de “Principios de Transferencia de Calor y Masa”, así como la presentación de unos programas de Lattice Boltzmann para la simulación de fluidos tipo Bingham (adjunto cartas de reconocimiento). 6. En el mes de septiembre de 2015 se organizó el evento “Semana de Ingeniería” en la Facultad de Estudios Superiores en el cual se tuvo la participación del Dr. Salvador Augusto de las Heras Jiménez (autor de los libros: Mecánica de Fluidos en ingeniería y Modelización de sistemas fluidos mediante Bondgraph), invitado de la Universitat Politécnica de Catalunya Barcelonatech España, para presentar una conferencia magistral. 7. En 2015, se terminó el libro de “Principios de Transferencia de Movimiento”, los cuales están aceptados por parte del comité editorial para su publicación. 8. En 2015, se publicó el capítulo del libro: Ramírez Ortíz, M. E., Rodríguez-Canto, W., Corzo-Rios, L. J., Gallegos-Tintoré, S., Betancur-Ancona, D., &Chel-Guerrero, L. (2015). Evaluación de algunas características reológicas y bioactivas de Hidrocoloides mixtos provenientes de goma de flamboyán y proteínas de leguminosas, para su potencial aplicación como ingrediente funcional. OmniaScienceMonographs. Páginas. 91-138. 9. En el mes de octubre de 2014, se tuvo una visita a la Universitat Politécnica de Catalunya Barcelonatech y a la Escola Universitaria d’enginyeria, Técnica Industrial de Barcelona, Consorci Escola Industrial de Barcelona, en las cuales se presentaron, tanto el material didáctico elaborado de “Principios de Transferencia de Movimiento”, así como la presentación de unos programas de LatticeBoltzmann para la simulación de fluidos Newtonianos y no Newtonianos.
metadata.dcterms.provenance: Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán
metadata.dc.subject.DGAPA: Ingenierías
metadata.dc.type: Proyecto PAPIME
Aparece en las colecciones: 1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

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