Diseño de prototipos y Manual de actividades experimentales para la LIER

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Título :	Diseño de prototipos y Manual de actividades experimentales para la LIER
Autor :	WONG LOYA, JORGE ALEJANDRO GUEVARA GARCIA, MIRNA
Fecha de publicación :	2019
Resumen :	Este proyecto plantea la creación de prototipos y actividades experimentales para apoyar las asignaturas de Geotermia II, Transferencia de calor, Termodinámica y Química que forman parte del plan de estudios de la Licenciatura de Ingeniería en Energías Renovables (LIER). El objetivo principal es que los académicos y alumnos tengan acceso a prototipos experimentales (mediante aplicaciones de ciencia básica) para apoyar actividades relacionadas con la asignatura de Geotermia. Los prototipos, permitirán a los estudiantes comprender, interrelacionar y aplicar conocimientos de transferencia de calor, química y termodinámica en temas de Geotermia. Utilizando conceptos de ciencia básica, se podrán estudiar procesos involucrados en el aprovechamiento de esta fuente de energía, para producir electricidad o mediante sus usos directos. Los prototipos experimentales proporcionarán a los alumnos herramientas, para comprender de forma experimental, los procesos físicos y químicos involucrados en el aprovechamiento de la energía geotérmica, aplicando conocimientos de transferencia de calor, termodinámica y química. Actualmente la LIER cuenta con laboratorios y actividades experimentales enfocadas a las asignaturas de ciencia básica, como Electricidad y Magnetismo, Mecánica, Termodinámica, Transferencia de Calor y Mecánica de Fluidos. También se dispone de algunas estrategias didácticas (producto de proyectos PAPIME) para las asignaturas Geotermia I y II. Sin embargo, en la etapa de formación profesional sobre las diferentes fuentes de energías renovables, no existen prototipos experimentales con sus respectivas actividades experimentales que contribuyan a la formación integral de los alumnos, y las actividades experimentales de ciencia básica, no cuentan con aplicación práctica orientada a las fuentes de energías renovables. Cabe mencionar que los prototipos producto de este proyecto, contribuirán a fomentar el acercamiento a los campos de innovación y desarrollo tecnológico.
URI :	http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/6137
metadata.dc.contributor.responsible:	WONG LOYA, JORGE ALEJANDRO
metadata.dc.coverage.temporal:	2019-2021
metadata.dcterms.educationLevel.SEP:	Licenciatura
metadata.dc.description.objective:	Prueba con alumnos de los prototipos y actividades experimentales. Adecuación de las actividades y prototipos, de acuerdo a los resultados de las prueba con alumnos Validación de los prototipos y actividades en el ciclo escolar Elaboración de manuales de los prototipos Elaboración de manual de actividades experimentales • Diseñar prototipos experimentales para temas selectos de las asignaturas de Geotermia II, Termodinámica, Transferencia de calor y Química • Diseñar actividades experimentales para un mejor aprendizaje de los procesos y fenómenos relacionados con el aprovechamiento de geotermia. • Desarrollar actividades experimentales que vinculen el campo de la generación de electricidad y calor con la geotermia. • Que los alumnos, a través del conocimiento y aplicación de las fenómenos involucrados en la geotermia, desarrollen integralmente habilidades teóricas y prácticas en el ámbito del desarrollo tecnológico y la innovación
metadata.dc.description.hypothesis:	El contar con prototipos y actividades experimentales que se puedan aplicar en las asignaturas de ciencia básica enfocados a las fuentes renovables y que ademas permitan analizar o comprender procesos que se dan en la geotermia, tanto para la generación de electricidad como para usos diversos, permitirá optimizar el tiempo de clases durante el semestre y que los alumnos adquieran los conocimientos prácticos y experimentales que se marcan en el plan de estudios y en el programa de la asignatura de geotermia II. En el caso de la generación de electricidad es complicado que se puedan tener datos para generar y probar métodos y simuladores para diversos procesos, pero con la construcción de prototipos con características térmicas especificas se pueden comprender y explicar estos procesos. Así mismo para el análisis de intercambiadores de calor geotérmicos requiere mucho tiempo de mediciones y el control de muchas variables, lo cual al contar con un prototipo del cual se pueden obtener datos durante mucho tiempo y creando una base de datos, los alumnos a parte de experimentar con el prototipo pueden acceder a la base de datos para analizar el comportamiento del sistema en diferentes estaciones del año. Con esto también de pretende lograr que los estudiantes de la licenciatura adquieran una formación integral y profesional al vincular su formación básica con el desarrollo de habilidades encaminadas a la experimentación, toma y análisis de datos, a la innovación y el desarrollo tecnológico de la geotermia, desarrollando conocimiento teórico práctico.
metadata.dc.description.strategies:	Para el desarrollo del presente proyecto se proponen dos años para su ejecución con la metodología mencionada a continuación. 1. Planeación de actividades experimentales y prototipos a desarrollar: Revisión de los temarios y actividades de las asignaturas: Geotermia II, termodinámica, transferencia de calor y quimica 2. Selección de los temas relevantes: En esta etapa se seleccionaran los temas, que por ser transversales en las asignaturas, requieran del diseño de prototipos y actividades para su adecuado desarrollo. 3. Selección y compra de equipos: En esta etapa se realiza la selección y compra de equipos necesarios para la construcción de los prototipos y comenzar con el diseño de actividades experimentales y los dispositivos necesarios para llevarlas a cabo. 4. Diseño, búsqueda y selección de materiales: Selección de materiales (experimentos, simuladores o software) para integrar a las actividades experimentales, así como materiales, instrumentos y equipos para el diseño y construcción de prototipos. 5. Construcción de los prototipos y sus respectivas actividades experimentales 6. Prueba piloto de prototipos y actividades: Se probarán los prototipos y actividades experimentales, para validar que se puedan desarrollar en tiempos establecidos y que se cumplan los objetivos. De ser necesario se modificarán. 7. Manuales de usuario: Se elaborará un manual de usuario por cada prototipo diseñado. 8. Preparación de publicaciones: Una vez que se diseñen y desarrollen los prototipos, se propone enviar, al menos, un artículo de investigación o de apoyo a la educación, mostrando la utilidad de alguna actividad experimental. 9. Preparación del reporte final: Para finalizar el proyecto PAPIME se elaborará un reporte final dando cuenta de los productos obtenidos, el trabajo realizado y el uso de los recursos materiales y financieros. Lograr una formación integral en los alumnos que cursen la LIER, mediante un curso teórico experimental de geotermia II, para el desarrollo de habilidades de experimentación, análisis de datos, modelos teóricos y simulación. Desarrollar un curso donde los alumnos interrelacionen los conocimientos de geotermia II y las asignaturas de ciencia básica como química, termodinámica y tranferencia de calor
metadata.dc.description.goals:	Durante el desarrollo del proyecto se lograron prácticamente todas las metas propuestas, salvo algunos detalles, que debido a la pandemia no pudimos redondear. En cuanto al primer año, como se informó en el avance preliminar, se cumplieron todas las metas planteadas, desde el análisis de los temarios de geotermia I y II y la detección de los temas que se pueden trabajar en otras asignaturas básicas como química y transferencia de calor, se desarrollo la instrumentación que se requería, así mismo se diseñaron e instalaron algunos de los prototipos propuestos y se comenzó con el diseño de actividades experimentales. Para el segundo año se inició con la prueba de los prototipos y actividades experimentales, se realizaron las adecuaciones en varios prototipos que, mediante la prueba con alumnos presentaron algunas fallas o dificultades en su uso. Se elaboraron tanto el manual de actividades experimentales como el de los prototipos desarrollados. Desafortunadamente por las condiciones de la pandemia, no pudimos concluir con la validación y prueba de las actividades y prototipos. Pero cabe mencionar que todos los productos se desarrollaron y se presentan terminados. Dentro de las metas no planteadas en el proyecto pero que se lograron, fue la integración de alumnos de los diferentes niveles educativos (Bachillerato, Licenciatura y Posgrado) en el proyecto y con su participación y apoyo se beneficio el proyecto, la institución y el alumnado, ya que con los alumnos de bachillerato se logro llegar a la etapa final de un concurso y una alumna se interesó por la LIER y actualmente es alumna de la LIER, en cuanto a alumnos de licenciatura, se logró que un alumno que realizó practicas profesionales en el IER se interesara en los prototipos diseñados y con su participación logró desarrollar su trabajo de titulación. Del mismo modo alumnos de posgrado del IER y de la UPSin participaron con nosotros y con las ideas desarrolladas y su apoyo en la prueba de prototipos realizaron estudios y experimentos mas a detalle logrando desarrollar su trabajo de tesis y la obtención del grado.
metadata.dc.description.selfAssessment:	Desde nuestro punto de vista el proyecto fue exitoso, ya que se cuenta con un manual de prototipos que permitirán desarrollar habilidades experimentales en los alumnos y el análisis de datos en asignaturas como geotermia, donde aplicarán conocimientos teóricos en situaciones prácticas. También ya se cuenta con un manual con actividades experimentales que se podrán utilizar en asignaturas como Geotermia I y II y como en transferencia de calor y química. Ademas se cuenta con el equipo necesario para que los alumnos y profesores de otras asignaturas puedan diseñar y elaborar prototipos, ya que se cuenta con equipo para impresión en 3D, equipo para elaborar y calibrar termopares y equipos adquisidores de datos. Este proyecto nos permitió incluir alumnos de la UNAM y de otras instituciones, así como de diferentes niveles, desde bachillerato, licenciatura y posgrado. Prueba de ello fue la participación con un prototipo de intercambiador de calor con alumnos de CCH y con este trabajo llegaron a ser finalistas del "XXVIII Concurso Universitario feria de las Ciencias la Tecnología y la Información" y con esta participación una alumna decidió estudiar en la LIER y actualmente ya es alumna de la LIER. A nivel licenciatura, un alumno del Tecnológico de Madero participo en la elaboración de un prototipo, ya que su especialidad de geólogo nos aportó su conocimiento para la identificación de rocas y la mejora de prototipos, con lo cual pudo desarrollar su trabajo de titulación. También algunos alumnos de posgrado que participaron con nosotros, con el apoyo de los prototipos y con los equipos del proyecto lograron titularse de maestría y avanzar sus trabajos de doctorado. En este proyecto logramos cumplir con todas las metas planteadas y cumplir con los productos propuestos, ademas de elaborar tanto prototipos y actividades experimentales adicionales a las comprometidas en el proyecto.
metadata.dcterms.provenance:	Instituto de Energías Renovables
metadata.dc.subject.DGAPA:	Ingenierías análisis calor Energía Experimental Geotermia Medición Prototipos
metadata.dc.type:	Proyecto PAPIME
metadata.dc.contributor.coresponsible:	GUEVARA GARCIA, MIRNA
Aparece en las colecciones:	1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

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