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https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/7645| Título : | Actualización del trabajo experimental del laboratorio de Tratamientos Térmicos de la Licenciatura en Ingeniería Química Metalúrgica |
| Autor : | HERNANDEZ MORALES, JOSE BERNARDO RAMIREZ LEDESMA, ANA LAURA |
| Fecha de publicación : | 2020 |
| Resumen : | En la asignatura obligatoria “Tratamientos térmicos” (clave 1638) se aplican los principios de transformaciones de fase para producir propiedades mecánicas deseadas en componentes ingenieriles, mediante el control de la trayectoria de evolución microestructural. Es una asignatura de naturaleza teórico-práctica. En el Departamento de Ingeniería Metalúrgica, el laboratorio de la asignatura “Tratamientos Térmicos” se ha impartido sin cambios significativos durante mucho tiempo. Es así, que metodologías como el análisis de curvas de enfriamiento o el estudio de medios de temple no tradicionales (temas relevantes actualmente en la industria) no se incluyen en las sesiones de laboratorio. Además, es común que los estudiantes sigan una “receta” que solamente ejecutan en el laboratorio. En contraste, la propuesta de guiones de trabajo experimental que fue desarrollada en la Facultad de Química en los años 1990’s, implica que el estudiante se haga cargo de la experimentación (con el profesor como guía y responsable). Con el aumento de la matrícula en la Licenciatura en Ingeniería Química Metalúrgica, es necesario diseñar e implementar estrategias que favorezcan el trabajo eficiente en el laboratorio. Para ello resulta indispensable evitar usar las sesiones de laboratorio para replicar información que se acerca al estudiante en las sesiones de teoría o que puede ser fácilmente localizable en la literatura especializada. Otra observación importante es que el equipo de laboratorio tiende a ser mal utilizado por los estudiantes e incluso por los profesores. En parte, esto se debe a que no se dispone de instructivos de operación de fácil acceso. Es por esto que, en este proyecto, se desarrollarán instructivos electrónicos a los que los estudiantes puedan acceder desde un teléfono celular. El responsable de esta propuesta ha sido responsable de varios proyectos PAPIME, cuyos informes finales han sido evaluados positivamente. |
| URI : | https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/7645 |
| metadata.dc.contributor.responsible: | HERNANDEZ MORALES, JOSE BERNARDO |
| metadata.dcterms.callforproject: | 2020 |
| metadata.dc.coverage.temporal: | 2020-2021 |
| metadata.dcterms.educationLevel: | nivel superior |
| metadata.dcterms.educationLevel.SEP: | Licenciatura |
| metadata.dc.description.objective: | Objetivo general: Con los productos de este proyecto, los estudiantes utilizarán las sesiones de laboratorio para complementar el conocimiento impartido en las clases de teoría (en lugar de solo replicarlo) y desarrollarán capacidad de análisis, logrando, por tanto, un aprendizaje más completo del campo de conocimiento de los Tratamientos Térmicos, al mismo tiempo que se utilizará correctamente el equipo asociado al laboratorio. Objetivos específicos: "1) Revisar críticamente los temas que se estudian en las sesiones de laboratorio de la asignatura ""Tratamientos Térmicos"" 2) Transformar las Prácticas del laboratorio de Tratamientos Térmicos en Guiones de trabajo experimental 3) Incorporar sesiones dedicadas al análisis de curvas de enfriamiento, apoyado en adquisición de datos 4) Incorporar sesiones dedicadas a temple en soluciones acuosas de polímero 5) Generar instructivos digitales de uso de los equipos utilizados en el laboratorio de Tratamientos Térmicos 6) Publicar la información generada en formato electrónico para su incorporación a una página web dedicada 7) Difundir los resultados del proyecto en foros dedicados a educación en el ámbito de licenciatura" |
| metadata.dc.description.strategies: | Para desarrollar el proyecto, que tendrá una duración de un año, se propone seguir la metodología que se describe a continuación: 1) selección de los temas a estudiar a lo largo de un semestre lectivo, 2) desarrollo de la propuesta de guión de trabajo experimental para cada uno de los temas, 3) prueba en el laboratorio de la viabilidad del guión de trabajo experimental propuesto, 4) escritura del guión de trabajo experimental definitivo, 5) incorporación del guión de trabajo experimental a la RUA. En paralelo, para los instructivos digitales de uso de equipo se seguirán los pasos: 1) selección de los equipos que se utilizarán en el laboratorio, 2) desarrollo del instructivo digital para cada equipo, 3) prueba con alumnos del instructivo digital, 4) desarollo de la versión final del instructivo digital, 5) incorporación del instructivo digital a la RUA. El primer paso de la metodología del proyecto consiste en una revisión crítica del programa actual de prácticas. Dado que este paso es un requisito para plantear las acciones correctivas, ya se ha realizado; los temas que se han definido como relevantes son: 1) Ensayo Jominy, incluyendo análisis térmico 2) Ensayo Jominy de una probeta de acero, seguido de revenido de la misma 3) Análisis de curvas de enfriamiento, con énfasis en soluciones acuosas de polímero 4) Ensayo Jominy de una probeta de una aleación de aluminio, seguido de envejecido de la misma La selección de los temas está basada en que las propiedades finales de un pieza tratada térmicamente dependen de la ruta de transformaciones micorestructurales, que a su vez está definida por la trayectoria térmica local. Es decir, las propiedades mecánicas son el resultado de las interacciones entre los campos térmico y microestructural. Para los cuatro temas seleccionados se procederá como se describe a continuación. Primero, se seleccionarán las variables relevantes; luego, se realizarán ensayos en el laboratorio para obtener la información relacionada con el tema; se revisará que se tenga la cantidad de información suficiente como para plantear la pregunta a resolver en l guion de trabajo experimental y, finalmente, se escribirá el guion. Una vez que el guion esté validado se someterá a aprobación para su inserción en la RUA y se incorporará a la página Web de la asignatura. En muchos casos, será necesario actualizar el equipo utilizado para realizar el tratamiento térmico de interés. En particular, se requiere incorporar técnicas de adquisición de datos para capturar la respuesta térmica durante el enfriamiento de las diversas probetas. El equipo para la caracterización microestructural y de propiedades mecánicas existe en el Departamento de Ingeniería Metalúrgica y no requiere de actualización. Para el caso de los instructivos digitales, primero se identificarán los equipos a utilizar (incluyendo aquellos que se requieran para los nuevos guiones de trabajo experimental) y luego se desarrollará el contenido del instructivo digital. El producto se someterá a aprobación por parte de la RUA. Para contener a los materiales digitales que se producirán con este proyecto se construirá una página Web, que estará alojada en un servidor de la Facultad de Química. |
| metadata.dc.description.goals: | 1) Generar un guion de trabajo experimental para el tema “Ensayo Jominy” 2) Generar un guion de trabajo experimental para el tema “Revenido” 3) Generar un guion de trabajo experimental para el tema “Análisis de curvas de enfriamiento” 4) Generar un guion de trabajo experimental para el tema “Envejecido” 5) Generar instructivos digitales para el uso del equipo utilizado en el laboratorio de Tratamientos Térmicos 6) Indizar los productos (1) a (5) en la RUA. 7) Generar una página Web dedicada para la asignatura “Tratamientos térmicos” . 8) Publicar un artículo en una conferencia internacional, con los resultados del proyecto. |
| metadata.dc.description.selfAssessment: | La pandemia causada por el virus COVID-19 provocó dificultades para la realización del proyecto. Sin embargo, se pudo cumplir con la mayoría de las metas propuestas. Como en todo trabajo que involucra la mejora en el proceso enseñanza-aprendizaje, una etapa fundamental es probar con los estudiantes los materiales generados; desde luego, esto no ha sido posible dado que los estudiantes no pueden ingresar a los laboratorios. Además, no se pudo cumplir con una de las metas (guion de trabajo experimental para el tema “Análisis de curvas de enfriamiento”), que requiere más trabajo en el laboratorio. Se alcanzaron los objetivos relacionados con la difusión de los resultados del proyecto, mediante una página web y la presentación de avances del proyecto en un congreso (en modo virtual) junto con la publicación del artículo correspondiente en las memorias del congreso. Durante el desarrollo del proyecto fue evidente que los estudiantes requieren de, al menos, dos herramientas de software para analizar los datos obtenidos en las sesiones de laboratorio: una para suavizar curvas de enfriamiento experimentales, que además permita interpolar valores a partir de la tabla de datos ya suavizados, y otra para estimar la evolución del campo térmico durante el enfriamiento de una probeta de aleación de aluminio en un dispositivo Jominy. Aunque no eran parte de las metas iniciales, estas herramientas se desarrollaron para redondear el proyecto. En resumen, se cumplió con la mayoría de las metas, a pesar de las circunstancias. |
| metadata.dc.description.goalsAchieved: | Se utilizó el principio del ensayo Jominy (variación unidimensional del campo térmico durante el enfriamiento) para generar los guiones de trabajo experimental siguientes: 1) Un guion de trabajo experimental para el tema “Ensayo Jominy” 2) Un guion de trabajo experimental para el tema “Revenido” 3) Un guion de trabajo experimental para el tema “Envejecido” Estos guiones permiten que el estudiante sea quien seleccione los valores de las variables que permiten resolver, cuantitativamente, un problema planteado al inicio del guion. Además, se generaron instructivos digitales (videotutoriales) para utilizar: 1) el durómetro Rockwell marca Buehler, modelo Macromet, 2) la tarjeta de adquisición de datos marca Pico modelo Picolog TC-08 y 3) la tarjeta de adquisición de datos marca IOTECH, modelo personal Daq 55. Estos son equipos que se utilizan en los guiones producto de este proyecto. En cuanto se pueda regresar a las instalaciones, se procederá a solicitar que los productos del proyecto sean indizados en la RUA, que es la meta número 6. Se diseñó y produjo una página web que ya aloja a los guiones de trabajo experimental desarrollados y a los videotutoriales producidos. Se presentó el trabajo titulado “Modernización del trabajo experimental del Laboratorio de Tratamientos Térmicos de la Licenciatura en Ingeniería Química Metalúrgica” en el congreso internacional (virtual) CIITA 2020 y se publicó el artículo correspondiente en las memorias del congreso. Una vez que se pueda regresar a los laboratorios se continuará con el trabajo para completar la meta No. 3, que requiere terminar de construir un dispositivo en el laboratorio. |
| metadata.dcterms.provenance: | Facultad de Química |
| metadata.dc.subject.DGAPA: | Ingenierías |
| metadata.dc.type: | Proyecto PAPIME |
| metadata.dc.contributor.coresponsible: | RAMIREZ LEDESMA, ANA LAURA |
| Aparece en las colecciones: | 1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías |
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