Microplanificación diseño mecatrónico ld 7 de septiembre 2013 propuesta borrador

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Esta microplanificación es una muestra borrador desarrollada en Diseño Curricular, ahora en Comunicación y Tecnología Educativa, como experiencia para uso de esta herramienta digital.

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Microplanificación diseño mecatrónico ld 7 de septiembre 2013 propuesta borrador

  1. 1. 1 INGENIERÍA MECATRÓNICA DISEÑO MECATRÓNICO DESCRIPCIÓN DE ASIGNATURA Asignatura: Diseño Mecatrónico Código: IMP 32 Código de asignatura: 07625 Código de horario: 07573 Créditos: 5 Prerrequisitos: Diseño Técnico Asistido por Computadora Docente: Luis Antonio Daniel De León MICROPLANIFICACIÓN VIII SEMESTRE 8 de agosto de 2013 Corrección 21 de agosto de 2013 UNIVERSIDAD DE PANAMÁ FACULTAD DE INGENIERÍA MECATRÓNICA ESCUELA O DEPARTAMENTO MECATRÓNICA
  2. 2. 2 JUSTIFICACIÓN No contamos con los suficientes profesionales para llenar las plazas de empleos vacantes en el área de la electrónica, electricidad, y mecánica. Nuestro propósito es coadyuvar a la formación del recurso humano que requiere la industria, el sector portuario, energético, como de las nuevas aplicaciones tecnológicas en las empresas. La contribución de esta asignatura de Diseño Mecatrónico será elevar la las capacidades como habilidades de sus egresados al momento de atender cualquier llamado por emergencias o mal funcionamiento, en un curso que como base de prerrequisito tendrá el diseño técnico asistido por computadora. Nuestro aporte con esta asignatura que puede ser nueva, inclusive un cuadro referencial, considerando su carencia en los planes de estudio de la Universidad de Panamá como en la Universidad Latina, siendo nuestro referente la experiencia de una Universidad de Argentina que dicta este curso y nos pareció interesante hacer esta prueba, a favor de los estudiantes es promover las habilidades para resolver problemas de mercado, sociedad, industria hasta de la propia Universidad. Asi, nuestra visión, la Mecatrónica comprende la integración, coordinación y puesta en marcha de sistemas electrónicos, mecánicos e informáticos, no se puede concebir el futuro de la industria sin la intervención de la misma, ya que existe una tendencia hacia sistemas robotizados de producción. Esta microplanificación será subida a www.slideshare.net como parte de evaluación del Curso de Comunicación y Tecnología Educativa, facilitador Elvis Hernandez.
  3. 3. 3 Descripción. Estudiar Diseño Mecatrónico en Ingeniería Mecatrónica ofrece un vasto campo de trabajo en la producción industrial, pero además juega un papel fundamental en el desarrollo de los conocimientos científicos y tecnológicos del país, lo que conlleva posibilidad de desarrollo en la docencia e investigación, por tanto, el dominio del diseño mecatrónico elevara el poder analítico, deductivo, como espacial a la solución de problemas diarios comunes abstractos de campo. Este programa al preguntarnos que hace, podemos decir que integrara y desarrollara los diseños de sistemas que involucren tecnología con componentes mecánicos, eléctricos, electrónicos y computacionales dentro de los procesos industriales, seleccionando los mejores métodos y tecnologías para el diseño y desarrollo integral de un producto como proceso, impulsando ser emprendedor, buscador de fallas, orientado a la capacidad de trabajo en equipo, lo que ayuda a promover la innovación tecnológica. Los aspirantes como perfil de ingreso, a este nivel, en Ingeniería Mecatrónica, estarán interesados en un mercado que exigirá aplicar diseños coherentes a las nuevas tecnologías para la solución de problemas de automatización, aceptar retos con siendo emprendedor, trabajar en equipo, con vocación al estudio inclusive autoaprendizaje, pensamiento critico, analítico, de síntesis, propositivo y prospectivo. El egresado de este curso podrá aplicar los principios de programación, robótica y diseño mecatronico para la manufactura y control de sistemas automatizados. Adicional será capaz de proyectar como diseñar sistemas, componentes
  4. 4. 4 o procedimientos que juntos satisfagan las necesidades de la industria de productos inclusive de servicios de mantenimiento. CONTENIDO DISEÑO MECATRÓNICO Semestre Horas de teoría por semana Horas de práctica por semana Horas trabajo adicional estudiante Créditos cinco (5) VIII semestre. Programa analítico OBJETIVOS GENERALES El estudiante diseñará sistemas mecatrónicos de aplicación general integrando conocimientos de diseño electrónico, diseño mecánico, programación, máquinas eléctricas y control Unidad 1 El alumno conocerá los fundamentos y componentes principales de los sistema mecatrónico. Entenderá la
  5. 5. 5 importancia de las filosofía de los sistemas mecatrónicos en el desarrollo tecnológico actual. Unidad 2 El estudiante adquirirá el conocimiento de una metodología en el desarrollo de productos mecatrónico. Sabrá escoger los componentes adecuados a la problemática del producto mecatrónico. Unidad 3 El alumno analizará y modelará sistemas mecatrónico para estudiar su comportamiento dinámico. Unidad 4 Integración de diferentes tipos de controladores hardware- software al diseño mecatrónico. OBJETIVOS ESPECIFICOS Unidad 5 El alumno aplicará los conocimientos adquiridos en la materia para desarrollar un proyecto. Contribución al Perfil de Egreso El egresado tendrá la facilidad de tener un pensamiento formal y metodológico para proponer soluciones a problemas de mediana complejidad de abstracción. ELEMENTOS DE UNA COMPETENCIA
  6. 6. 6 El estudiante identifica los elementos de diseño cada una de las ramas que conforman la MECATRONICA, que influyen en el mejoramiento de sus destrezas como sus habilidades en base a las lecturas que hemos sugerido para este curso. Los estudiantes analizaran la relevancia de ampliar sus competencias para uso de herramientas, conocimientos de leyes básicas, de mecánica, electricidad y electrónica, conforme al informe de Delors como en la base de las lecturas y productos. Competencias Genéricas Cognitiva Comunicación e información Competencias a Desarrollar Competencias Profesionales Esta asignatura contribuye a formar las competencias profesionales de: -Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control.
  7. 7. 7 -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica. Contenidos y métodos por unidades y temas Unidad 1 Metodología en el desarrollo de productos mecatrónicos. 16 hs Tema 1.1 Diseño tradicional y mecatrónico Tema 1.2 Posibles soluciones de diseño Tema 1.3 Estudios de casos de sistemas mecatrónicos Lecturas y otros recursos Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. El maestro indicará a los alumnos los ejercicios que deberán resolver como práctica en forma de tarea. Actividades de aprendizaje Las actividades específicas de los estudiantes son; prácticas, lecturas, tareas, ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.
  8. 8. 8 Unidad 2 Introducción a la representación de sistemas mecatrónicos 16 hs. Tema 2.1 Introducción Tema 2.2 Sistemas multipuertos y Bond Graphs Tema 2.3 Componentes básicos de los modelos Lecturas y otros recursos Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en Internet. Métodos de enseñanza - Se impartirá mediante sesiones expositivas por el docente y los alumnos. - Sesiones de solución de problemas con ayuda de las TICs con la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. − Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados. − Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender. Actividades de aprendizaje
  9. 9. 9 • Formar equipos (heterogéneos) para discusión y análisis de conceptos previamente investigados. • Identificar diferentes tipos de ecuaciones diferenciales. • Programar sesiones de resolución analítica de ecuaciones diferenciales de primer orden. • Utilizar software para graficar y analizar cualitativamente soluciones de ecuaciones diferenciales de primer orden. • Resolver banco de ejercicios propuestos. Unidad 3 Modelado de sistemas mecatrónicos. 16hs Tema 3.1 Sistemas eléctricos Tema 3.2 Sistemas mecánicos Tema 3.3 Sistemas hidráulicos y acústicos Tema 3.4 Transductores y modelos de energía de multinivel Lecturas y otros recursos Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Actividades de aprendizaje Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
  10. 10. 10 Unidad 4 Análisis y simulación de sistemas mecatrónicos. 16hs Tema 4.1 Sistemas de ecuaciones con Bond Graph Tema 4.2 Formulación y reducción básica Tema 4.3 Formulación extendida Tema 4.4 Variable de salida Tema 4.5 Simulación nolineal Tema 4.6 Simulación de automatización Lecturas y otros recursos Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Actividades de aprendizaje Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.
  11. 11. 11 DISEÑO MECATRÓNICO Programa resumido DISEÑO MECATRÓNICO Datos básicos Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo adicional estudiante Créditos VIII 1 3 1 5 Objetivos El estudiante diseñará sistemas mecatrónicos de aplicación general integrando conocimientos de diseño electrónico, diseño mecánico, programación, máquinas eléctricas y control. Contribución al Perfil de Egreso El egresado será capaz de analizar, proponer, diseñar y simular sistemas mecatrónicos de mediana complejidad, resolviendo problemas específicos. Conocerá los diferentes tipos de sensores y actuadores y sabrá elegir el adecuado para la aplicación requerida. Competencias a Desarrollar Competencias Genéricas Científico-Tecnológico Ético-valoral Competencias Profesionales Esta asignatura contribuye a formar las competencias profesionales de: -Elaboración de soluciones a problemas de automatización y control. -Elaboración de soluciones a problemas de manufactura automatizada. -Elaboración de soluciones a problemas de automatización de robots manipuladores. -Elaboración de soluciones a problemas de mecatrónica. Temario Unidades Contenidos Unidad 1 Metodología en el desarrollo de productos mecatrónicos Unidad 2 Introducción a la representación de sistemas mecatrónicos Unidad 3 Modelado de sistemas mecatrónicos. Unidad 4 Análisis y simulación de sistemas mecatrónicos. Unidad 5 Proyecto integrador. Métodos y prácticas Métodos Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Prácticas Se emplearán dos horas por semana para resolver ejercicios y problemas del tema. Mecanismos y procedimientos de Exámenes parciales 1o Examen departamental, que abarca el contenido de 20 horas clase. Valor relativo 20%. Contenido: Unidad 1
  12. 12. 12 evaluación 2o Examen departamental, que abarca el contenido de 16 horas clase. Valor relativo 20%. Contenido: Unidad 2 3o Examen departamental, que abarca el contenido de 8 horas clase. Valor relativo 20%. Contenido: Unidad 3 4o Examen departamental, que abarca el contenido de 20 horas clase. Valor relativo 20%. Contenido Unidad 4. 5o Proyecto integrador. Valor relativo 20%. Evaluación Formativa y sumativa. Evidencias de desempeño Portafolio de evidencias a través el cual se evalúan las competencias desarrolladas y que puede consistir de: • Cuadernillo de ejercicios resueltos • Reportes de prácticas • Simulaciones
  13. 13. 13 Programa resumido • Documentación de prototipos • Reportes técnicos relacionados con la materia (escrito, fotos y/o videos) • Otras que el profesor considere pertinentes. Examen ordinario Promedio de los cuatro exámenes parciales Examen Extraordinario Examen departamental, en el que se evalúa todo el programa. Examen a título Examen departamental, en el que se evalúa todo el programa. Examen de regularización Examen departamental, en el que se evalúa todo el programa. Otros métodos y procedimientos Tareas, trabajos de investigación, actividades complementarias, participaciones, etc. Valor relativo 10% Bibliografía Básica. Textos básicos: 1. W. Bolton. “Mecatrónica. Sistemas de Control Electrónico en la Ingeniería Mecánica y Eléctrica”. 3ª Edición, Ed. Alfaomega, 2007 2. D. Alciatore. “Introducción a la Mecatrónica y los sistemas de medición”. 3ª edición, Mc Graw Hill, 2007 Textos complementarios: 3. Joseph E. Shigley, Charles R. Mischke, “Diseño en Ingeniería Mecánica”, 6ª
  14. 14. 14 Estrategias de enseñanza y aprendizaje: Solución de ejercicios y problemas como elemento central para reafirmar adquirir y manejar la información. Solución de problemas para la aplicación y transferencia del conocimiento Se aplicarán otros enfoques didácticos como: aprendizaje basado en problemas, aprendizaje colaborativo, aprendizaje basado en proyectos, y estudio de casos. Evaluación y acreditación Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación Primer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño 4 semanas ( Programado ) El contenido de 16 sesiones de una hora 20% Segundo examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño 4 semanas ( Programado ) El contenido de 16 sesiones de una hora 20% Tercer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño 4 semanas ( Programado ) El contenido de 16 sesiones de una hora 20% Cuarto examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño 4 semanas ( Programado ) El contenido de 16 sesiones de una hora 20% Otra actividad 1 Durante todo el curso Asistencia a clase Requisito Proyecto integrador Durante todo el curso Todo el curso 20% TOTAL 100%
  15. 15. 15 Examen ordinario. Se evalúa como el promedio del total de evaluaciones parciales. Al terminar el curso El contenido del curso. 100% Examen Extraordinario. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen. El contenido del curso. 100% Examen a título. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen. El contenido del curso. 100
  16. 16. 16
  17. 17. 17 SEMANA OBJETIVOS ESPECÍFICOS CONTENIDO EXPERIENCIA DE APRENDIZAJE ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS RECURSOS EVALUACIÓN 3 Semanas El estudiante diseñará sistemas mecatrónicos de aplicación general integrando conocimientos de diseño electrónico, diseño mecánico, programación, máquinas eléctricas y control Metodología en el desarrollo de productos mecatrónicos 1. Desarrolla un pre-test para determinar los conocimientos previos. 2. Lee de manera general los antecedentes y estructura del diseño Mecatrónico. 3. Elabora diseños aplicables a la industria. 4. Comenta el objetivo, define y expone oralmente un informe sobre las ideas principales, en grupo. -Exposición oral -Análisis de textos -Mapa conceptual -Resumen -Trabajo colaborativo Recursos tecnológicos: Multimedia Normas reguladoras. Diagnóstica Pre-test. Formativa Discusión de mapas conceptuales. Sumativa -Exposición del taller en grupo (Heteroevaluación: Rúbrica) 3 Semanas Unidad 1 El alumno conocerá los fundamentos y componentes principales de los sistema mecatrónico. Entenderá la importancia de las filosofía de los sistemas mecatrónicos en el desarrollo tecnológico actual. Introducción a la representación de sistemas mecatrónicos. Unidad 1 Metodología en el desarrollo de productos mecatrónicos. 16 hs Tema 1.1 Diseño tradicional y mecatrónico Tema 1.2 Posibles soluciones de diseño Tema 1.3 Estudios de casos de sistemas Lecturas y otros recursos Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Actividades de aprendizaje Las actividades específicas de los estudiantes son; prácticas, lecturas, tareas, ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos. Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. El maestro indicará a los alumnos los ejercicios que deberán resolver como práctica en forma de tarea. Recursos tecnológicos: Multimedia Normas reguladoras, sistemas eléctricos, mecánicos, electrónicos e informaticos. Diagnóstica Pre-test. Formativa Discusión de mapas conceptuales. Sumativa -Exposición del taller en grupo (Heteroevaluación: Rúbrica)
  18. 18. 18 mecatrónicos 3 Semanas Unidad 2 El estudiante adquirirá el conocimiento de una metodología en el desarrollo de productos mecatrónico. Sabrá escoger los componentes adecuados a la problemática del producto mecatrónico. Modelado de sistemas mecatrónicos. Unidad 2 Introducción a la representación de sistemas mecatrónicos 16 hs. Tema 2.1 Introducción Tema 2.2 Sistemas multipuertos y Bond Graphs Tema 2.3 Componentes básicos de los modelos Lecturas y otros recursos Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el docente. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en Internet. Métodos de enseñanza - Se impartirá mediante sesiones expositivas por el docente y los alumnos. - Sesiones de solución de problemas con ayuda de las TICs con la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. − Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados. − Se expondrán por parte del docente, con ayuda de equipo multimedia, la teoría Programar sesiones de resolución analítica de ecuaciones diferenciales de primer orden. • Utilizar software para graficar y analizar cualitativamen te soluciones de ecuaciones diferenciales de primer orden. • Resolver banco de ejercicios propuestos. Diagnóstica Pre-test. Formativa Discusión de mapas conceptuales. Sumativa -Exposición del taller en grupo (Heteroevaluación: Rúbrica)
  19. 19. 19 que requiera una explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender. Actividades de aprendizaje • Formar equipos (heterogéneos) para discusión y análisis de conceptos previamente investigados. • Identificar diferentes tipos de ecuaciones diferenciales. • 3 Semanas Unidad 3 El alumno analizará y modelará sistemas mecatrónico para estudiar su comportamiento dinámico. Análisis y simulación de sistemas mecatrónicos. Unidad 3 Modelado de sistemas mecatrónicos. 16hs Lecturas y otros recursos Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y Diagnóstica Pre-test. Formativa Discusión de mapas
  20. 20. 20 Tema 3.1 Sistemas eléctricos Tema 3.2 Sistemas mecánicos Tema 3.3 Sistemas hidráulicos y acústicos Tema 3.4 Transductores y modelos de energía de multinivel sesiones de solución de problemas. Actividades de aprendizaje Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. conceptuales. Sumativa -Exposición del taller en grupo (Heteroevaluación: Rúbrica 3 Semanas Unidad 4 Integración de diferentes tipos de controladores hardware- software al diseño mecatrónico. Proyecto integrador. Unidad 4 Análisis y simulación de sistemas mecatrónicos. 16hs Tema 4.1 Sistemas de ecuaciones con Bond Graph Tema 4.2 Formulación y reducción básica Tema 4.3 Formulación extendida Tema 4.4 Variable de salida Tema 4.5 Simulación Lecturas y otros recursos Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el docente. Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. Actividades de aprendizaje Los trabajos de investigación, ejercicios resueltos en clase y tareas de parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar Recursos tecnológicos: Multimedia Normas reguladoras. Diagnóstica Pre-test. Formativa Discusión de mapas conceptuales. Sumativa -Exposición del taller en grupo (Heteroevaluación: Rúbrica
  21. 21. 21 nolineal Tema 4.6 Simulación de automatización y profundizar los temas y tópicos del curso. 4 Semanas Unidad 5 El alumno aplicará los conocimientos adquiridos en la materia para desarrollar un proyecto. Contribución al Perfil de Egreso El egresado tendrá la facilidad de tener un pensamiento formal y metodológico para proponer soluciones a problemas de mediana complejidad de abstracción. Unidad 5 Análisis y simulación de sistemas mecatrónicos. 16hs Tema 4.1 Sistemas de ecuaciones con Bond Graph Tema 4.2 Formulación y reducción básica Tema 4.3 Formulación extendida Tema 4.4 Variable de salida Tema 4.5 Simulación nolineal Tema 4.6 Simulación de automatización Lecturas y otros recursos Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el decente. Exposición oral -Análisis de textos -Mapa conceptual -Resumen -Trabajo colaborativo Recursos tecnológicos: Multimedia Normas reguladoras, sistemas eléctricos, mecánicos, electrónicos e informáticos. Diagnóstica Pre-test. Formativa Discusión de mapas conceptuales. Sumativa -Exposición del taller en grupo (Heteroevaluación: Rúbrica

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