DISEÑO Y DESARROLLO DE PROTOTIPOS EDUCATIVOS

Manuel E. Ruiz-Sandoval Hernández

Resumen

• Motivación– Características de los alumnos

• Modelo UAM

• Prototipos

• Conclusiones

Motivación

• Conceptos de ingeniería en lapsos de tiempo corto es un reto.

• Énfasis en conceptos analíticos puede ocasionar confusiones sin modelo físicos.

221

r

mmGFg

Tipos de percepción del mundo

• Diferencias en percepción del mundo en los estudiantes.

Visual Auditivo

Kinético

Tipo Visual

• Aprendizaje por medios visuales.

• Características– Vestimenta– Visión– Escritura– Verbos

Tipo Auditivo

• Aprendizaje por medios auditivos.

• Características– Vestimenta– Visión– Escritura

Tipo Kinético

• Aprendizaje por medios kinéticos.

• Características– Vestimenta– Visión– Escritura

Encuestas

• Clasificación de estudiantes: • Análisis estructural, Mecánica de Sólidos,

Estática

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

Auditivo

Visual

Kinético

Modelo UAM

• Unidades– Azcapotzalco

– Iztapalapa

– Xochimilco

– Cuajimalpa

Azcapotzalco

• Divisiones– Ciencias Básicas e ingeniería (CBI)– Ciencias y Artes para el Diseño (CyAD)– Ciencias Sociales y Humanindades (CSH)

Departamentos

• CBI– Materiales– Electrónica– Ciencias Básicas– Sistemas– Energía

Distribución de clases

• Modelo Trimestral

• 11 semanas de clase y 1 de exámenes

• Carreras de 12 trimestres (4 años)

Ingeniería Civil

Talleres de Ingeniería Civil

• El objetivo es desarrollar en el alumno la habilidad para resolver problemas reales, o profundizar en los conocimientos de la Ingeniería Civil aplicando los conocimientos teóricos adquiridos

Ingeniería Civil

Proyectos terminales

• El objetivo es el de integrar los conocimientos adquiridos en las distintas asignaturas de la licenciatura. Aplicar estos conocimientos a la resolución de un problema específico de nivel profesional en alguna área de la Ingeniería Civil

Desarrollo de prototipos educativos

• Durante el año del 2005 se solicitaron varios alumnos de taller de ingeniería civil y de proyecto terminal (tanto de civil como de electrónica).

Modelo a escala de un edificio de cortante

• Asignatura que apoya:– Ingeniería sísmica– Dinámica estructural

• Conceptos– Determinación experimental

de periodos y formas modales

– Amortiguamiento

Modelo a escala de un edificio de cortante

0 1 2 3 4 5 6Frecuencia (Hz)

Am

plit

ud

Primer pisoSegundo piso

155 160 165 170 175 180

-2

-1

0

1

2

x 10-4

Tiempo (seg)

Ace

lera

ción

(cm

/seg

2 )

Primer pisoSegundo piso

0

1

2

0 0.1 0.2

0

1

2

-0.02 0 0.02

Puente de Wheatstone de un cuarto y medio puente

• Asignatura que apoya:– Mecánica

Experimental

• Conceptos– Medición de

deformaciones estáticas y dinámicas

Puente de Wheatstone de un cuarto y medio puente

• Los circuitos se adaptaron para que pudieran ser usados con los sensores inteligentes MICA

Amplitud

Muestras

Prueba 1

390

490

590

690

790

890

990

0 2000 4000 6000 8000Muestras

Tablilla de control para un amortiguador magnetereologico

• Asignatura que apoya:– Mecánica

Experimental

• Conceptos– Algoritmos de

control semiactivo

Tablilla de control para un amortiguador magnetereologico

• Asignatura que apoya:– Mecánica

Experimental

• Conceptos– Algoritmos de

control semiactivo

Sensor

Sensor

Amortiguador

Excitador por desbalance rotatorio

• Asignatura que apoya:– Mecánica

Experimental– Dinámica

• Conceptos– Determinación de

periodos, formas modales

Excitador por desbalance rotatorio

1 2 3 4 5 6 7 80

0.002

0.004

0.006

0.008

0.01

0.012

0.014

0.016

Frecuencia (Hz)

Am

plitu

d

AmbientalForzada

0 10 20 30 40 50 60-3

-2

-1

0

1

2

3x 10

-3

Tiempo (seg)

Ace

lera

ció

n (

cm

/se

g2 )

Conclusiones

• Existen diferencias importantes sobre la forma en que los alumnos perciben al mundo.

• El modelo UAM promueve la interdisciplinariedad de las licenciaturas

Conclusiones

• El plan de estudios de la licenciatura en ingeniería civil contempla asignaturas en las que alumno pueda colaborar con un investigador.

• Se llevaron a cabo diversos prototipos educativos en apoyo a asignaturas de la licenciatura.