SYLLABUS MÉTODOS NUMÉRICOS
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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALAFACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
CARRERA DE INGENIERÍA DE SISTEMA
SYLLABUS ESTANDARIZADO
1.- DATOS GENERALES
Asignatura:MÉTODOS NUMÉRICOS
Código de la Asignatura:501
Eje Curricular de la Asignatura: Básica
Año:2014 - 2015
Horas presenciales teoría:64
Ciclo/Nivel:5TO SEMESTRE
Horas presenciales práctica:0
Número de créditos:4
Horas atención a estudiantes:2
Horas trabajo autónomo:64
Fecha de Inicio:12 / 05 / 2013
Fecha de Finalización:27 / 09 / 2014
Prerrequisitos:ÁLGEBRA LINEAL-MATEMÁTICAS IVCorrequisitos:MÉTODOS ESTADÍSTICOS
2.- JUSTIFICACIÓN DE LA ASIGNATURA
El contenido de MÉTODOS NUMÉRICOS se refiere al estudio de la teoría de
errores y de los diversos algoritmos que sirven como fundamento para crear y
utilizar programas sobre modelos matemáticos que sirvan para analizar y
resolver cualquier situación de matemática superior que sea factible de ser
procesada mediante estos modelos, a través de un PC. Es decir, se trata de
una asignatura en donde predomina el APRENDIZAJE DE ALGORITMOS
NUMÉRICOS APLICADOS A MATEMÁTICA SUPERIOR.
3.- OPERACIONALIZACIÓN DE LA ASIGNATURA CON RESPECTO A LAS COMPETENCIAS DEL PERFIL PROFESIONAL
3.1 Objeto de estudio de la asignatura
El perfil profesional del ingeniero en sistema al terminar la unidad el estudiante
pueda elaborar su propio software para resolver problemas prácticos que
requieran el planteamiento y solución de sistemas de ecuaciones algebraicas
y/o de operaciones de matemática superior tales como derivadas, integrales,
ecuaciones diferenciales, etc.
3.2 Competencia de la asignatura
Resuelve problemas de matemática superior tales como ecuaciones
algebraicas, derivadas, integrales, regresiones, ecuaciones
diferenciales, etc., con métodos aritméticos que sean factibles de ser
procesados mediante un PC.
Se ocupa de poder formular y utilizar algoritmos que puedan resolver
problemas prácticos del comercio, de la industria y la tecnología, que
requieran el planteamiento y solución de sistemas de ecuaciones
algebraicas y/o de operaciones de matemática superior tales como
derivadas, integrales, ecuaciones diferenciales, etc.
La competencia profesional específica de la asignatura es la de
capacitar al futuro ingeniero de sistemas para que pueda elaborar
software para resolver una gran variedad de problemas matemáticos,
técnicos y administrativos.
3.3 Relación de la asignatura con los resultados de aprendizaje
RESULTADO DEL APRENDIZAJE
CONTRIBUCIÓN DE ALTA, MEDIA Y BAJA
EL ESTUDIANTE DEBE
1. Habilidad para aplicar el conocimiento de las ciencias básicas de la profesión e ingeniería en sistemas
AltaSaber aplicar los resultados una temática y procesar la información durante su aprendizaje permitiéndole desenvolverse de mejor manera en su campo profesional
2. Pericia para diseñar y conducir experimentos, así como para analizar e interpretar datos
Alta
Poseer conocimientos básicos de los métodos estadísticos y tener la capacidad de diseñar y conducir los procesos de recopilación de datos e información necesarios
3. Destreza para el manejo de procesos de la profesión
BajaPoder diseñar software específico para resolver problemas matemáticos en el comercio y en lo administrativo
4. Trabajar como un equipo multidisciplinario Alta
Tener las capacidades lingüísticas y los conocimientos multidisciplinarios que sean necesarios
5. Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería de sistemas
Alta
El procesamiento de la información le permitirá interpretar el desarrollo del interno social, natural
6. Comprensión de sus responsabilidades profesionales y éticas
Alta
Determinar eficacia, eficiencia, contextualización, respeto y capacidad de transferencia al aplicar en conocimiento científico
7. Comunicación efectiva
Alta
En base a lo aprendido preparar informes con resultados numéricos e interpretar los mismos
8. Impacto en la profesión y el contexto social
Media
Adquirir los criterios necesarios para poder interpretar y juzgar los resultados en forma crítico-reflexiva
9. Aprendizaje para la vida Media
Mantener contacto con el mundo de la tecnología y sus continuos avances en cuanto a software, hardware e ingeniería
10. Asuntos contemporáneos Baja
Entender los problemas de actualidad que involucren su actitud ética, social y/o política
11. Utilización de técnicas e instrumentos modernos Media
Crear modelos matemáticos, con el uso de todos los datos disponibles para la resolución de problemas de la vida cotidiana
12. Capacidad para liderar, gestionar o emprender proyectos
Media
Tener la capacidad de formar grupos de trabajo en actividades tales como talleres de investigación
3.4 Proyecto o producto de la asignatura:
Elaborar un proyecto que exija el desarrollo y aplicación de un proyecto
integrador de conocimientos.
4.- PROGRAMA DE ACTIVIDADES:
4.1 Estructura de la asignatura por unidades:
UNIDAD COMPETENCIAS RESULTADOS DE APRENDIZAJE
I. “INTRODUCCIÓN” - Poder minimizar y estimar el valor de los errores propios de cada método
-Conocer el origen y la evolución histórica de los métodos numéricos.-Estudiar la teoría de errores y poder minimizar y evaluar los diversos tipos de errores que se pueden presentar al procesar un método numérico en un PC.
II.” SOLUCIÓN NUMÉRICA DE ECUACIONES”
- Poder programar y aplicar el algoritmo mejorado actual a casos de la vida real.
-Conocer el origen y la evolución histórica del método de Newton.-Estudiar los tipos de errores que pueden ocurrir en este método y las formas de controlar la convergencia y la divergencia a través de un programa para el PC
III. “SOLUCIÓN NUMÉRICA DE INTEGRALES”
Poder elaborar y aplicar un programa que resuelva una integral definida.
-Conocer los diferentes métodos para resolver una integral definida.
IV “SOLUCIÓN NUMÉRICA DE ECUACIONES SIMULTÁNEAS”
- Poder elaborar y aplicar un programa que resuelva este tipo de ecuaciones.
-Conocer, procesar y programar la aplicación práctica de estos métodos.
V “AJUSTE DE CURVAS POR REGRESIÓN”
Poder elaborar y aplicar un programa que resuelva este tipo de operaciones.
-Conocer, procesar y programar la aplicación práctica de estos métodos.
VI “SOLUCIÓN NUMÉRICA DE ECUACIONES DIFERENCIALES”
Poder elaborar y aplicar un programa que resuelva este tipo de ecuaciones.
-Conocer, procesar y programar la aplicación práctica de este método.
4.2 Estructura detallada por temas:
SEMANA DE ESTUDIO
TEMA DEUNIDADES
CONTENIDOS ESTRATEGIAS DE
APRENDIZAJE
HORAS DE CLASE
12/05/2014
17/05/2014INTRODUCCIÓN
Orígenes y evolución histórica.Aproximaciones sucesivas: convergencia y divergencia.
Conferencias del Docente. 4
19/05/201424/05/2014
Clases de errores y formas de calcularlos. Trabajos de
investigación. 4
26/05/2014
31/05/2014
SOLUCIÓN NUMÉRICA DE ECUACIONES
Funciones polinómicas y no polinómicas.Métodos de aproximación y de control de convergencia.
Trabajos individuales.
4
02/06/201407/06/2014
Método de Newton (algoritmo original). Conferencia del
Docente. 4
09/06/201414/06/2014
Evolución del método de Newton y algoritmo mejorado actual 4
16/06/2014
21/06/2014
SOLUCIÓN NUMÉRICA DE INTEGRALES
Método de intervalos trapezoidales.Método de cuadratura gaussiana.
Trabajos de investigación. 4
23/06/201428/06/2014
Algoritmo mejorado actual.
Trabajo en equipo4
30/06/2014
05/07/2014
SOLUCIÓN DE ECUACIONES SIMULTÁNEAS
Método de Gauss. Prácticas calificadas. 4
07/07/2014
12/07/2014
Examen del Hemisemestre
Método de la matriz inversa de 2x2
4
14/07/201419/07/2014
Método de la matriz inversa de 3x3
Trabajo de investigación 4
21/07/201426/07/2014
Método de la matriz inversa de 4x4
Conferencia del Docente. 4
28/07/2014
02/08/2014
AJUSTE DE CURVAS POR REGRESIÓN
Concepto y clases de regresión: mínimos cuadrados.
Trabajo individual 4
04/08/201409/08/2014
Regresión lineal.Regresión cuadrática.
Conferencia del Docente. 4
11/08/2014
16/08/2014
Regresión cúbica: la matriz MTM (algoritmo mejorado)
Trabajos en equipo. 4
18/08/2014SOLUCIÓN DE ECUACIONES Fundamentos teóricos. Prácticas 4
23/08/2014 DIFERENCIALES calificadas.25/08/2014
30/08/2014
Método de Runge-Kutta y ejercicios de aplicación.
Trabajo de investigación 4
01/09/2014
06/09/2014
Semana de recuperación de clases y preparación de exámenes finales
08/09/2014
13/09/2014
Examen fin de semestre – Entrega de calificaciones
15/09/2014
20/09/2014
Examen de suspenso y mejoramiento – Entrega calificaciones
24/09/2014
27/09/2014
Matrícula para el 1º, 2º, 3º, 4º, 6º, 8º, 10º semestre período lectivo 2014 - 2015
5.- METODOLOGÍA: (ENFOQUE METODOLÓGICO)
5.1. Métodos de enseñanza
De acuerdo a la temática propuesta, las clases y las actividades serán:
a)Clases magistrales, donde se expondrán los temas de manera teórica,
mostrando y analizando ejemplos relacionados con aspectos relativos a
los conocimientos previos.
b) Trabajo en grupo, efectuarán actividades de este tipo para que
demuestren aspectos actitudinales y además será como recurso
operativo para elaborar el trabajo final de módulo.
c) Trabajo autónomo u horas no presenciales, que será el material
básico para estructurar la carpeta del estudiante (o cuaderno) al que se
agregará el trabajo en grupo:
1. Tareas estudiantiles, en función de los temas abordados en clases,
para lo cual el docente les facilitará la información necesaria para
que los efectúen.
2. Investigaciones, individuales o por grupos.
d) Formas organizativas de las clases, los estudiantes asistirán a clase
con el material guía (libro) adelantando la lectura del tema de clase de
acuerdo a la instrucción previa del docente, sobre los puntos
sobresalientes o trascendentales que se van a exponer. De estos
análisis saldrán los trabajos bibliográficos que deberán desarrollar y
entregar posteriormente.
e) Medios tecnológicos que se utilizaran para la enseñanza:
Pizarrón para tiza líquida y marcadoresde varios colores.
Libros y revistas de la biblioteca.
Internet y material de Webs.
Equipo de proyección multimedia y material académico en Power
Point.
Aula Virtual
6.- COMPONENTE INVESTIGATIVO DE LA ASIGNATURA:
En el desarrollo del presente módulo se efectuarán investigaciones
relacionadas con la temática abordada para lo cual se les proporcionara
material de trabajo vía diapositivas que les servirá como apoyo además que
serán de utilidad para la presentación de un trabajo personal concerniente a lo
abordado durante el desarrollo de la unidad didáctica y que le servirá para
afianzar los conocimientos adquiridos.
Tipo de investigación: Aplicada, documental, de campo, descriptiva,
interpretativa, estudio de casos.
7. PORTAFOLIO DE LA ASIGNATURA
Los estudiantes llevarán una evidencia del avance académico que se denominará Portafolio de la Asignatura. Este comprende la producción realizada en el desarrollo de la asignatura.
El mejor portafolio será seleccionado por el profesor para entregar al CEPYCA. Al portafolio se le agregará los exámenes finales de ambos parciales.
8. EVALUACIÓN
La evaluación será diagnóstica, formativa y sumativa, considerándolas
necesarias y complementarias para una valoración global y objetiva de lo que
ocurre en la situación de enseñanza y aprendizaje. Los estudiantes serán
evaluados con los siguientes parámetros, considerando que la calificación de
los exámenes finales de cada parcial corresponderán al 30% de la valoración
total, el restante 70% se lo debe distribuir de acuerdo a los demás parámetros,
utilizando un mínimo de cinco parámetros.
8.1 Evaluaciones Parciales:
Pruebas parciales dentro del proceso, determinadas con antelación en las
clases. Presentación de informes escritos como producto de investigaciones
bibliográficas. Participación en clases a partir del trabajo autónomo del
estudiante; y, participación en prácticas de laboratorio y de campo de
acuerdo a la pertinencia en la asignatura.
8.2 Exámenes:
Exámenes, del I parcial (9na semana) y del II parcial o final (18ava. semana),
establecidos en el calendario académico del ciclo o nivel
8.3 Parámetros de Evaluación:
PARÁMETROS DE EVALUACIÓNPORCENTAJES
1er. PARCIAL 2do. PARCIAL
Pruebas parciales dentro del proceso 15 15
Presentación de informes escritos 10 10
Investigaciones bibliográficas 10 10
Participación en clase 10 10
Trabajo autónomo 25 25
Prácticas de laboratorio 00 00
Prácticas de campo 00 00
Exámenes Finales 30 30
Total 100 100
9. BIBLIOGRAFÍA
9.1. Bibliografía Básica:
LIPSCHUTZ, Métodos Numéricos, Colección SCHAUM
9.2. Bibliografía Complementaría:
GROSSMAN, Aplicaciones de Álgebra Lineal, Grupo Editorial
Iberoamérica
BRITTON, KRIEGH, RUTHLAND, Matemáticas Universitarias,
Compañía Editorial Continental S.A.
PHILLIPS, Ecuaciones Diferenciales, Editora Offset Universal
10. DATOS DEL DOCENTE:
Ing. Sist. Milton Rafael Valarezo Pardo
Dirección: Cdla. La cuatro mil
Teléfonos: 5000347
Correo electrónico: [email protected]
11. FIRMA DEL DOCENTE RESPONSABLE DE LA ELABORACIÓN DEL SYLLABU
_________________________________
Ing. Sist. Milton Rafael Valarezo Pardo.
12. FECHA DE PRESENTACIÓN:
Machala, 02 / 05 / 2014