Ngeniería en Comunicaciones y Electrónica. Unidad de Aprendizaje (asignatura): Análisis Numérico.

Unidad Académica:

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

Campus:

Zacatenco

Programa Académico (carrera):

Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica.

Unidad de Aprendizaje (asignatura):

Análisis Numérico.

Tipo de Unidad de Aprendizaje:

           (   )     Teórica                   (   )     Práctica                    ( X )     Teórica – práctica                  ( X )     Obligatoria

           (   )    Obligatoria              (   )    Optativa                    (     )      Electiva                                  (     )     Complementaria

Nivel:                                                                                Superior

Horas de teoría por semana:                                          3 horas

Horas de práctica o laboratorio por semana:          1.5 horas

La Unidad de Aprendizaje proporcionará conocimientos, habilidades y actitudes que permiten al egresado comprender, describir, analizar, crear, aplicar, y resolver problemas relacionados al mundo real, así como evaluar proyectos en diferentes áreas correspondientes a la Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica y de las diferentes áreas del conocimiento como ingeniería en general, administración, medicina, etc..

Las competencias a desarrollar por el alumno son:

• Aplica los conceptos del lenguaje de programación C (C++) y las metodologías de programación estructurada y orientada a objetos.
• Analiza problemas de Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica, ingeniería en general, administración y otras áreas del conocimiento.
• Desarrolla programas computacionales relacionados con los casos en estudio.
• Administra  proyectos de investigación y/o diseño.
• Trabaja colaborativamente en equipo.
• Valora y respeta el pensamiento divergente.
• Desarrolla iniciativa y liderazgo.
• Adquiere conocimientos en lo referente a cultura general tal como; Historia, Pintura, Escultura, Lectura, etc.
• Adquiere conocimientos conductuales del campo laboral.

Aprovechar los recursos de una organización, con la ayuda de la tecnología actual a su alcance en la solución de problemas del campo de la Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica y de otras áreas del conocimiento a partir de procesos  matemáticos del Análisis Numérico y el desarrollo de software, mediante la programación estructurada y /o la programación orientada a objetos en Lenguaje de Programación “C” (C++).

Conceptual:

Definir los conceptos del Análisis Numérico para resolver problemas de la Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica, ingeniería en general y otras áreas del conocimiento.

Procedimental:

Resolver problemas del área de la Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica, ingeniería en general y otras áreas del conocimiento para aprovechar los recursos de una organización, con la ayuda de la tecnología actual y que se encuentre a su alcance.

Actitudinal:

Respetar la Normatividad Institucional, Empresarial e Individual en las Instalaciones del IPN y en las visitas industriales que se relacionen con los problemas ingenieriles en las organizaciones, con el propósito de generar un clima organizacional óptimo, a través de valores como la honestidad, la tolerancia, el respecto, disciplina, etc.

Problemática:

Que el alumno pueda resolver problemas de la Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica, ingeniería en general y otras áreas del conocimiento a través del Análisis Numérico.

Competencia:

Soluciona problemas de la Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica, ingeniería en general y otras áreas del conocimiento a partir de procesos matemáticos de Análisis Numérico apoyándose en los Lenguajes de Programación C y C++, así como en Office.

Dinámicas Grupales:

En equipos de cinco integrantes como máximo, en el aula de clase los alumnos resolverán un ejercicio de aplicación cada dos unidades y lo entregarán en la fecha  que el profesor indique, asimismo, la entrega de los resultados será impreso de acuerdo al formato que se indica más adelante. Posteriormente se realizará la retroalimentación para aclarar dudas y corregir fallas en el proceso realizado por los alumnos Esta actividad se deberá realizar tres sesiones antes de cada examen parcial correspondiente y la retroalimentación dos sesiones antes del examen parcial correspondiente. 

Actividades de Aprendizaje extraclase (Problemario):

Resolverán en los espacios de aprendizaje correspondientes, los ejercicios del Problemario para cada Unidad Temática, los cuales deberán entregarlos en un cuaderno de cuadrícula chica con todos los procedimientos respectivos realizados a mano. Dicha actividad, se co-evaluará en el mismo grupo o con otros grupos del profesor para obtener la parte correspondiente a la evaluación. La entrega del cuaderno deberá ser una sesión antes del examen parcial correspondiente.

Estudio de caso:

En equipos de cinco integrantes como máximo, buscarán dentro de una organización, una problemática de cualquiera de los sistemas que la conforman y de preferencia que sea relacionada con la carrera de Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica o de cualquier otra rama de la ingeniería y por último de cualquier otra área del conocimiento. Y en base a los conocimientos adquiridos conforme avance el curso, deberán solucionarla a través de procesos matemáticos del Análisis Numérico apoyándose en programas elaborados por los mismos integrantes del equipo.

Cada dos unidades temáticas se deberá entregar el Estudio de caso resuelto, una sesión después del examen parcial correspondiente a cada periodo y será presentado por los alumnos frente al grupo para su evaluación y discusión en computadora con un máximo de 11 diapositivas por equipo. Las diapositivas deberán mostrar los siguientes datos:

1. Nombre de los integrantes del equipo.
2. Nombre de la empresa y giro.
3. Proceso productivo de la organización.
4. Problemáticas consideradas.
5. Problemática elegida y justificación.
6. Propuesta de solución y justificación.
7. Mapa conceptual del área del método numérico
8. Método Numérico empleado para solucionar el problema.
9. Tabla de valores.
10. Gráficas correspondientes.
11. Conclusiones.

NOTA: Las diapositivas deberán contener imágenes y el mínimo de texto (el alumno deberá desarrollar la exposición a través de mensajes concretos).

La entrega al profesor será de forma electrónica (un disco por grupo) y deberá contener además de las diapositivas, la redacción del problema en cuestión así como su solución.

Prácticas:

En equipos de dos integrantes como máximo, los programas deberán ser realizados en los espacios de aprendizaje correspondientes en el Lenguaje de Programación “C” (C++) y presentados para su evaluación de acuerdo a las indicaciones del profesor. Deberán ser entregados para su evaluación a más tardar 15 días después de haber visto el tema en clase, en caso contrario la práctica tendrá una calificación de cero. Las prácticas mínimas obligatorias son las siguientes:

   PROG                                       TEMA                                                                                      UNIDAD

1. Gráfica en dos dimensiones de una función*
2. Método de Regla Falsa.*
3. Método de Newton Raphson.*
4. Método de Matriz Inversa con un tamaño de m x n.
5. Método de Gauss – Seidel con un tamaño de m x n.
6. Método de Interpolación de Lagrange de m x n.*
7. Método de Mínimos Cuadrados Polinomial.*
8. Método de los Trapecios.*
9. Método de Simpson 1/3*
10. Método de Euler Mejorado.*.

I          Análisis de errores y graficación

II         Raíces de ecuaciones.

II         Raíces de ecuaciones.

III        Sistemas de Ecuaciones Lineales.

III        Sistemas de Ecuaciones Lineales.

IV        Interpolación.

IV        Interpolación.

V         Diferenciación e Integración.

V         Diferenciación e Integración.

VI        Ecuaciones diferenciales ordinarias

Nota:           Todos los programas deberán incluir  lo siguiente:

1. Algoritmo gráfico y Prueba de escritorio respectivos al programa, en el cuaderno de apuntes (El alumno deberá entregar previamente tanto el algoritmo como la prueba de escritorio antes de entregar el programa).

1. La portada deberá ser una librería y debe incluir los siguientes datos:

1. Nombre de la Institución.
2. Nombre de la Escuela.
3. Nombre de la Unidad Profesional.
4. Nombre del Programa Académico.
5. Nombre de la Academia.
6. Nombre de la Unidad de Aprendizaje.
7. Nombre del Profesor.
8. Grupo y Equipo.
9. Número y Nombre de la práctica correspondiente
10. Objetivo de la práctica
11. Nombre del Alumno (s).
12. Boleta del Alumno (s).
13. Fecha de elaboración del programa (dado por el sistema de cómputo).

1. Las validaciones necesarias. (entendiendo por validación la verificación de cualquier dato que introduzca el usuario para que éste sea correcto).

1. Los métodos marcados con asterisco deberán contener un menú de opciones que indique si se trabaja con datos o se trabaja con funciones y en este caso contendrán tres funciones diferentes: polinomial, trigonométrica y exponencial, las cuales deberán estar escritas en forma general de acuerdo a las siguientes  estructuras:

1. Polinomial            [pic 3]
2. Exponencial          [pic 4]
3. Trigonométrica     [pic 5]

1. Deberán imprimir cada una de las iteraciones en forma tabular con sus errores correspondientes.

1. Todos los programas deberán contener una pantalla donde se vea la gráfica del comportamiento de los datos o de la función según sea el caso a excepción de los métodos de Sistemas de Ecuaciones Lineales. La gráfica correspondiente deberá ser en forma de librería.

Actividades de Aprendizaje extra clase (Tareas):

El profesor podrá dejar tareas sobre el Eje Temático que haya impartido en clase, la cual se entregará en la siguiente clase teórica y deberá ser realizada en su cuaderno de teoría, a excepción de que el profesor dé otra indicación.

Trabajos de Investigación:

En equipos de cinco integrantes, se realizarán tres trabajos de investigación documental y deberán ser entregados tres sesiones antes del examen parcial correspondiente a más tardar en forma electrónica en un DVD reescribible. Los temas a investigar son los siguientes: