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https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/6082| Título : | Diseño Instruccional de Experimentos para Laboratorios de Ciencias Básicas de la Facultad de Ingeniería |
| Autor : | ASCANIO GASCA, GABRIEL BERNAL VARGAS, EDUARDO |
| Fecha de publicación : | 2017 |
| Resumen : | La mecánica de los fluidos y la electricidad y magnetismo son ramas de la física clásica, razón por la cual el conocimiento y comprensión los principios de estas áreas forman parte esencial en la formación básica de la ingeniería. La enseñanza tradicional de las ciencias y la tecnología se basa esencialmente en un conocimiento o una experiencia lógico-matemática del alumno y muy poco en su experiencia práctica. No debemos olvidar que es importante centrar el aprendizaje de los alumnos en la experiencia y en la interpretación de los resultados. Las nuevas tecnologías pueden ser auxiliares para el desarrollo de las clases, desde el punto de vista de la didáctica, la tecnología puede proporcionarnos artefactos técnicamente transparentes, es decir equipos de forma sencilla y funcionamiento evidente, ya sean eléctricos, electrónicos o mecánicos, en los que la relación entre la acción y el efecto sea inmediata, de esa manera el estudio, análisis y diseño será más eficiente. En la presente propuesta se propone el desarrollo de un par de bancos experimentales a ser empleados en los laboratorios de física y termondinámica de la División de Ciencias Básicas de la Facultad de Ingeniería. De manera complementaria, se propone la creación de un par de animaciones (videos) que sean auxiliares en el desrrollo de las prácticas de laboratorio. El beneficio de los productos que se generén impactará a una población del orden de 1900 estudiantes de ciencias básicas de las distintas carreras de ingeniría que se imparten en la Facultad. |
| URI : | http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/6082 |
| metadata.dc.contributor.responsible: | ASCANIO GASCA, GABRIEL |
| metadata.dc.coverage.temporal: | 2017-2019 |
| metadata.dcterms.educationLevel.SEP: | Licenciatura |
| metadata.dc.description.hypothesis: | El uso de equipos didácticos y animaciones por computadora, como elementos auxiliares, facilita de manera notoria la compresión de fenómenos físicos, contribuyendo así a la formación de futuros ingenieros con conocimientos de ciencia básica más sólidos. |
| metadata.dc.description.strategies: | Durante el primer periodo se contempla el desarrollo de un banco hidráulico, el cual consta de tubería de sección transversal variable, a través de la cual fluye un fluido de propiedades conocidas, como lo es la densidad. Esta propiedad será medida mediante un picnómetro, que formará parte del equipo propuesto. El banco está equipado con una bomba de desplazamiento positivo, sensores de presión colocados en distintos puntos, principalmente antes y después de cambios sección. Además, el banco contará con un dispositivo que permitirá medir el flujo volumétrico (p. ej. rotámetro). Cabe mencionar que los instrumentos de medición estarán conectados a una tarjeta de adquisición de datos, la cual a su vez almacenará la información en una computadora. Dichos datos serán empleados posteriormente para llevar a cabo el balance de masa y momentum, con lo cual el alumno podrá comparar las mediciones experimentales con la teoría. Entre otras aplicaciones, el banco hidráulico podrá emplearse como medio de demostración del principio de Bernoulli.
Durante el segundo periodo, se desarrollará un banco experimental que permitirá llevar a cabo diversas pruebas en el área de electricidad y magnetismo. Dicho equipo consta de bobinas de diferentes geometrías, tales como el toroide de Rowland, entre otros. En dicho equipo será posible llevar a cabo mediciones de campo eléctrico y flujo magnético en el embobinado secundario, con lo cual se podrá obtener, en primera instancia, la curva de magnetización de distintos materiales magnéticos. Además será posible demostrar el fenómeno de histéresis, entre otras pruebas.
Como parte de los equipos didácticos que se desarrollarán, se propone la creación de un par de videos demostrativos que formarán parte complementaria de las prácticas de los laboratorios de termodinámica y física de la División de Ciencias Básicas de la Facultad de Ingeniería de la UNAM. Se trata de videos tipo animación que serán desarrollados con paquetes de cómputo para tal fin, como lo es 3D Studio. El objetivo principal de la presente propuesta es desarrollar material didáctico como complemento de las prácticas de los laboratorios de Ciencias Básicas de la Facultad de Ingeniería, que faciliten la compresión de fenómenos físicos. Como parte de los objetivos particulares, se desarrollarán equipos didácticos para ser empleados en los laboratorios de termodinámica y física. Adicionalmente, se desarrollarán animaciones que le permitirán al estudiante comprender de manera más clara las actividades a desarrollar como parte de las prácticas de los laboratorios mencionados. |
| metadata.dc.description.goals: | En este periodo se desarrollaron dos equipos didácticos para los laboratorios de Termodinámica y Física Experimental de la División de Ciencias Básicas de la Facultad de Ingeniería de la UNAM. El primer equipo es un banco hidráulico que permite llevar a cabo experimentos en el área de la Mecánica de Fluidos, entre los cuales se encuentran: 1) La determinación del flujo másico a través de una contracción (Tubo Venturi y Placa de Orificio) y 2) el análisis del régimen de flujo (laminar o flujo turbulento). Por otro lado, se desarrolló un video demostrativo, tipo animación, como complemento a las prácticas de laboratorio entregadas a los profesores responsables de los laboratorio de Termodinámica de la Facultad de Ingeniería. Por otro lado, a petición de los profesores de la División de Ciencias Básicas que participaron en este proyecto, se realizó el cambio de disciplina para el desarrollo del segundo equipo didáctico, decisión que fue tomada debido a que en los laboratorios de Física no se cuenta con un equipo que permita llevar a cabo prácticas en el área de acústica, lo cual permitirá tener mayor impacto en el número de estudiantes. El equipo propuesto para experimentos en acústica permite llevar a cabo el análisis de ondas longitudinales, ondas estacionarias, modos de vibración, frecuencia y rapidez de propagación de una onda sonora. Además, se presentó un trabajo en el Congreso de Instrumentación celebrado en Acapulco, Gro. en 2017 y una estudiante de la licenciatura presentó su tesis para otra por el título de Ingeniera Mecánica en la Facultad de Ingeniería. |
| metadata.dc.description.selfAssessment: | En términos generales, se dio cabal cumplimiento a los productos entregables comprometidos en la propuesta del proyecto. Sin embargo, a sugerencia de los profesores de la División de Ciencias Básicas de la Facultad de Ingeniería que participaron en el proyecto, se canceló el equipo que estaría destinado al área de electricidad y magnetismo, el cual fue sustituido por un equipo didáctico para experimentos en el área de acústica (tubo de Kundt). Dicho fue desarrollado en su totalidad junta con la práctica correspondiente. Por otro lado, se reporta de manera adicional un trabajo de tesis de licenciatura en Ingeniería Mecánica, la cual será defendida en breve por una estudiante que participó en el proyecto. Además, se presentó un trabajo en el Congreso de Instrumentación, celebrado en Acapulco, Gro., en octubre de 2017. |
| metadata.dc.description.goalsAchieved: | Las metas propuestas para el presente proyecto son: PERIODO 1 1. Banco hidráulico para experimentos en el área de la mecánica de fluidos 2. Video demostrativo tipo animación como complemento de las prácticas de laboratorio. PERIODO 2 1. Banco experimental para electricidad y magnetismo. 2. Video demostrativo tipo animación como complemento de las prácticas de laboratorio. 3. Artículo en extenso a presentar en el Congreso de Instrumentación. |
| metadata.dcterms.provenance: | Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnología (ICAT) |
| metadata.dc.subject.DGAPA: | Ingenierías |
| metadata.dc.type: | Proyecto PAPIME |
| metadata.dc.contributor.coresponsible: | BERNAL VARGAS, EDUARDO |
| Aparece en las colecciones: | 1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías |
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