Experiencias en diseño curricular ICC - U. de ChileCT-ESIC/Educacion/UChile-2005.pdfBúsqueda y...
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Experiencias en diseño curricular ICC - U. de Chile
{jalvarez,ppoblete}@dcc.uchile.clValdivia, 8 de noviembre de 2005
Contexto
• Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas (Escuela de Injeniería)– carreras de ingeniería y ciencias
• Fuerte tradición e influencias de:– ciencias básicas (Física y Matemáticas)– ingenierías “duras”: Civil, Industrial, Eléctrica
• Departamento Ciencias de la Computación– desde 1975
Historia: carrreras
• 68: programación (3 años)• 69: ingeniería de ejecución (4 años)• 75: licenciatura(4) y magister en ciencias(2)• 84: licenciatura(4) e ingeniería civil(2)• 95: doctorado en ciencias (3 años)• 98: postítulos y diplomados (1 año)• 2003: magister en tecnologías info (2 años)
Historia: fundamentos
1969: Ingeniería de Ejecución• CACM 1968
– basado en Mat, Computadores y Programación– 4 cursos básicos
1984: Ingeniería Civil• CACM 1978
– orientación a aplicaciones– ampliamente adoptado (CS1 + CS2)
Presente: ICC (desde 1989):Fundamentos Internacionales
• Computing as a discipline (Denning, 1988)– definición– 9 subáreas– 3 paradigmas: Teoría, Abstracción, Diseño
• CACM-IEEE 1991– unidades de conocimiento
Presente:fundamentos contexto
• Plan común de 2.5 años• Licenciatura de 4 años• Ingeniería Civil de 6 años• Primer año con 4 asignaturas: Algebra,
Cálculo, Física, Computación
CC10A – Computación I (20 UD)Propósitos• Desarrollar razonamientos algorítmico y lógico y habilidad
general para resolver problemas• Proporcionar visión general ingeniería y ciencia ComputaciónObjetivoResolver problemas utilizando conceptos, métodos, técnicas yherramientas de las sub-áreas de la disciplinaContenidos (actuales)Primer semestre Segundo semestreFundamentos programación Estructuras de datosProg. orientada a objetos Computación numéricaInterfaces gráficas de usuario Bases de datosArreglos y aplicaciones Diseño de softwareBúsqueda y ordenamiento Comp concurr y distribuidaMetodologíaOrientación al aprendizaje (basado en problemas)
Futuro
• Under construction• para 2007 (aniversario 100000 DCC)• fundamentos
– internacionales (ACM-IEEE)– contexto (Facultad/Escuela)– locales (departamento)
Fundamentos Internacionales
• CC2001 (ACM/IEEE)– 14 subáreas (con objetivos de aprendizaje)– modelos y programas de cursos:
introductorios(6), intermedios(4), avanzados– capacidades (perfil) egresados
• generales, cognitivas, prácticas, adicionales
• Computing Curricula 2004 (ACM/IEEE-CS)– 5 disciplinas: CE, CS, IS, IT, SE
Fundamentos contexto • Elaborado por comité (2.5 años)
– coordinado por Director Escuela (P.Poblete, DCC) – un integrante por depto (M.C.Rivara, DCC)
• Perfil del egresado • Nuevas tendencias en enseñanza de ingeniería• Innovaciones del nuevo diseño curricular• Objetivos del diseño curricular• Diseño de programas de asignaturas• Estructura licenciaturas (4 años)
Perfil del egresado• Fuerte dominio de las matemáticas y de las
ciencias básicas, con capacidad de aplicar estos conocimientos en donde se requiera.
• Capacidad para diseñar experimentos, obtener, utilizar e interpretar datos.
• Capacidad de plantear y resolver problemas de ingeniería en forma creativa, especialmente enfrentar problemas abiertos o que requieran un enfoque multi-disciplinario.
Perfil…• Capacidad de diseño en ingeniería.• Capacidad de auto-aprendizaje, y conciencia de la
importancia de mantener este hábito una vez egresados.
• Habilidad de trabajar en equipos, incluyendo equipos multi-disciplinarios.
• Habilidades de comunicación escrita, oral y gráfica.
• Conciencia de la importancia de un comportamiento ético tanto en los estudios como en la posterior vida profesional.
Ejemplo: Criterios ABET2000Los programas de ingeniería deben demostrar que sus estudiantes logran:• La habilidad de aplicar conocimientos de matemáticas, ciencia e ingeniería• La habilidad de diseñar y conducir experimentos, así como la de analizar e
interpretar datos• La habilidad de diseñar sistemas, componentes o procesos para satisfacer las
necesidades que se identifiquen, sujeto a restricciones tales como: económicas, ambientales, sociales, políticas, éticas, sanitarias, de seguridad, de manufacturabilidad y de sustentabilidad
• La habilidad para funcionar en equipos multi-disciplinarios• La habilidad para identificar, formular y resolver problemas de ingeniería• La comprensión de las responsabilidades profesionales y éticas• La habilidad para comunicarse efectivamente• La educación amplia necesaria para comprender el impacto de las soluciones
ingenieriles en un contexto global, económico, ambiental y de la sociedad• El reconocimiento de la necesidad de, y la habilidad para involucrarse en el
aprendizaje a lo largo de toda su vida• El conocimiento de los temas contemporáneos• La habilidad para utilizar las técnicas, habilidades y las herramientas de la
ingeniería moderna necesarias para la práctica de la ingeniería.
Nuevas tendencias en la enseñanza de la ingeniería
• El diseño emerge como la “columnavertebral” de los estudios de ingeniería
• Introducción de cursos de diseño de ingeniería, basados en proyectos, comenzando en Primer Año
• Importancia creciente de la creatividad y la capacidad de invención
• Planes de estudios integrados para aumentarla motivación y la aplicación
Nuevas tendencias en la enseñanza de la ingeniería
• Metodologías docentes centradas en el alumno y en su aprendizaje– Aprendizaje activo y colaborativo– Aprendizaje basado en proyectos– Aprendizaje basado en problemas– Aprendizaje basado en estudios de casos– Aprendizaje apoyado por la tecnología
Innovaciones del nuevo diseñocurricular propuesto
• Proceso centrado en el alumno y en suaprendizaje
• Diseño curricular por competencias• Flexibilidad curricular• Contacto temprano con la Ingeniería• Habilidades interpersonales
Objetivos del diseño curricular• Formación básica sólida y perdurable• Hábitos de razonamiento sistemático y
riguroso• Contacto temprano con los problemas y
métodos de la ingeniería• Desarrollo de creatividad, capacidad de
trabajo en equipo, comunicación• Diseño flexible de licenciaturas y
especialidades
Diseño de programas de asignaturas
• Explicitar objetivos de aprendizaje• Explicitar nivel de logro esperado• Promover uso de textos de alta calidad• Limitar porcentaje de tiempo destinado a clases
presenciales• Fomentar trabajo constante y búsqueda de la excelencia• Uso de conceptos y herramientas computacionales
modernas (razonamiento algorítmico, métodos numéricos, cálculo simbólico)
• Promover y ejercitar habilidades interpersonales
Renovación del Primer Año• Apoyar la transición desde el colegio a la vida universitaria• Primer año semestral, manteniendo exigencias especiales
para la promoción a segundo año.• Esquema semestral, para dar más flexibilidad para el
diseño curricular y ayudar a asegurar que los estudiantesadquieran efectivamente los conocimientos y habilidadesesperados en cada semestre.
• Adquisición más temprana de las herramientas del CálculoDiferencial e Integral.
• Nuevos cursos de “Ingeniería I y II”
Cursos de “Ingeniería I y II”– Cátedra incluirá temas como: el proceso de
diseño, ingeniería reversa, trabajo en equipos, ética en ingeniería, expresión escrita y oral, presentación de datos, medición e instrumentación, nociones de sistemas mecánicos y eléctricos.
– Los alumnos deberán trabajar en equipos, desarrollando proyectos sobre temas bien elegidos para ser factibles de ser abordados a ese nivel.
Nuevo esquema curricular de las licenciaturas
• Objetivo: mantener formación básica sólida, aumentarflexibilidad para los estudiantes.
• Primeros cuatro semestres comunes a todas laslicenciaturas.
• 30 UD adicionales de “Complementos de FormaciónBásica” (definidos por cada carrera)
• Cursos electivos, escogidos por cada alumno (mínimo 50 UD, podrían permitir constituir un “minor”).
• Cursos de especialidad.• 30 UD en Inglés+FG (incluyendo EH), al menos 15 deben
ser FG
Esquema general de unalicenciatura
50Espec.10
Espec.10
Espec.10
Electivo10
Electivo10
50Espec.10
Espec.10
Espec.10
Electivo10
Electivo10
50Espec.10
Espec.10
Espec.10
Electivo10
CFB10
50Inglés5
FG5
Espec.10
Espec10
CFB10
CFB10
50Inglés5
FG5
Métodos Experim.10
Cálculo IV10
Electromag.10
Term/FQ10
50Inglés5
Ingeniería III5
Ecs. Difs. Ords.10
Cálculo III10
Economía10
Mecánica10
50FG5
Ingeniería II5
Álgebra Lineal10
Cálculo II10
Química10
Física II10
50Ingeniería I10
Álgebra10
Cálculo I10
Computación I10
Física I10
Fundamentos locales (DCC)
• diseño de plan de estudios de Licenciatura – discutido en asambleas generales
• elaboración de programas de curso– coordinador Plan Común– coordinadores de áreas– profesores asignaturas
• dirigido por jefe docente (G.Navarro)
Licenciatura en Computación
50RedesSistemas
OperativosBases de Datos
Electivo10
Electivo10
50Diseño/Análisis Algoritmos
Arquitectura computadores
Lenguajes programacn
Electivo10
Electivo10
50Ingeniería de Software I
Software de Sistemas
Fdmentos computación
Electivo10
Optimiz.
50Inglés5
FG5
Metodología Diseño y Programación
Algoritmos yE. Datos
Probabilid. & Estadist.
50Inglés5
FG5
Métodos Experim.10
Cálculo IV10
Electromag.10
Term/FQ10
50Inglés5
Ingeniería III5
Ecs. Difs. Ords.10
Cálculo III10
Economía10
Mecánica10
50FG5
Ingeniería II5
Álgebra Lineal10
Cálculo II10
Química10
Física II10
50Ingeniería I10
Álgebra10
Cálculo I10
Computación I10
Física I10
PROGRAMA DE CURSO
CÓDIGO NOMBRE DEL CURSOCCXXX Computación I
NÚMERO DEUNIDADESDOCENTES
HORAS DECÁTEDRA
HORAS DEDOCENCIAAUXILIAR
HORAS DETRABAJO
PERSONAL10 3 1,5 5,5
REQUISITOS REQUISITOS DE CONTENIDOSESPECÏFICOS
CARÁCTERDEL CURSO
Ninguno ObligatorioPlan Común
PROPÓSITO DEL CURSO• Desarrollar los razonamientos algorítmico y lógico como
dimensiones fundamentales y básicas de la habilidad generalpara la resolución de problemas en el ámbito de la ingeniería ylas ciencias físicas y matemáticas.
• Incentivar el uso de notaciones, con sintaxis y semántica biendefinidas, para expresar los procedimientos y metodologías desolución de problemas.
• Promover el uso de tecnologías, y particularmente lastecnologías de información y comunicaciones, en las tareasformativas, profesionales y científicas
OBJETIVO GENERALResolver problemas valiéndose de notaciones, principios,técnicas, métodos y procedimientos de la disciplina deComputación. Específicamente, al final del curso los alumnosserán capaces de resolver problemas a través de programasescritos en un lenguaje de programación orientado a objetos.
UNIDADES TEMÁTICASNº NOMBRE
UNIDADOBJETIVOS
1DURACIÓN9 horas
Uso de clases yobjetos
Resolver problemas de interacción entre elcomputador y el usuario
CONTENIDOS BIBLIOGRAFÍA1.1 Conceptos de algoritmo, programa,lenguaje
de programación (sintaxis y semántica), errores(compilación, ejecución, lógica)
1.2 Uso de clases y objetos predefinidos para lainteracción con el computador
1.3 Manejo básico de números y strings:declaración, lectura/escritura,operaciones/métodos, expresiones, asignación,conversiones
1.4 Graficación básica1.5 Estructuras de control: secuencia, selección y
repetición
[Barnes] caps 1, 3, 4[Lewis] caps 2, 3[Stein] caps 1, 2, 3, 4,5, 6
Areas investigación/docencia• Algoritmos (y Estructuras de Datos)• Sistemas Operativos y Redes• Ingeniería de software• Bases de Datos• Recuperación de Información• Computación Gráfica y Visual• Interacción humano-computador• Lenguajes / Inteligencia Artificial