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Programa de estudioMETODOS NUMRICOS

1.-rea acadmicaTcnica

2.-Programa educativoTronco General Para Ingenieras

3.-Dependencia acadmicaFacultades de Xalapa, Veracruz, Poza Rica, Orizaba, Coatzacoalcos

4.-Cdigo5.-Nombre de la Experiencia educativa 6.-rea de formacin

PrincipalSecundaria

INGG10009MTODOS NUMRICOSBSICACOMN A LAS INGENIERAS

7.-Valores de la experiencia educativaCrditosTeoraPrcticaTotal horasEquivalencia (s)

62260

8.-Modalidad9.-Oportunidades de evaluacin

CURSO TALLERTodas.

10.-Requisitos Pre-requisitos recomendado (opcional Alumno-Tutor) Co-requisitos recomendado (opcional Alumno-Tutor)

Algoritmos Computacionales y ProgramacinClculo y Ecuaciones Diferenciales

11.-Caractersticas del proceso de enseanza aprendizajeIndividual / GrupalMximoMnimo

GRUPAL3015

12.-Agrupacin natural de la Experiencia educativa (reas de conocimiento, academia, ejes, mdulos, departamentos)13.-Proyecto integrador

ACADEMIA CIENCIAS BSICAS

14.-FechaElaboracinModificacinAprobacin

Enero/2005 Diciembre 2009

15.-Nombre de los acadmicos que participaron en la elaboracin y/o modificacinLas academias de ciencias bsicas de las 5 regiones.

16.-Perfil del docenteLicenciado en Ingeniera, en Matemticas, o en Fsica, preferentemente con estudios de postgrado en el rea de matemticas o de la ingeniera, con un mnimo de 2 aos de experiencia docente en el nivel superior y con cursos didcticos pedaggicos.

17.-Espacio18.-Relacin disciplinaria

nterfacultades Interdisciplinaria (entre los diversos tipos de ingenieras)

19.-DescripcinEsta experiencia se localiza en el rea bsica de iniciacin a la disciplina (2 hrs. tericas y 2 hrs. taller, 6 crditos). Los mtodos numricos son tcnicas mediante las cuales es posible formular problemas de tal forma que puedan resolverse usando operaciones aritmticas. El curso consiste en la aplicacin de los mtodos numricos a la solucin de ecuaciones algebraicas y sistemas de ecuaciones. Adems, es una alternativa muy eficaz para la solucin de integrales y derivadas, as como la solucin de ecuaciones diferenciales, especialmente para aquellas cuya solucin analtica est fuera de los mtodos bsicos.Actualmente, con el uso de la computadora y algoritmos computacionales, los mtodos numricos se han vuelto una herramienta de gran utilidad para resolver de manera ms eficiente los problemas de diversas reas, incluyendo a las ingenieras. La evidencia sobre el desempeo de experiencia estar dado por: el resultado obtenido en los exmenes parciales, la asistencia, la entrega de tareas (o problemarios) que cumplan con: ser entregados oportunamente, que tengan una presentacin adecuada y que tengan problemas referentes a cada uno de los temas vistos.

20.-JustificacinLos mtodos numricos tienen como principal virtud, adems de ser un medio para reforzar la comprensin de las matemticas, la de reducir las matemticas superiores a operaciones aritmticas bsicas, permitiendo en muchos casos tener una interpretacin fsica en problemas que de otro modo resultaran poco claros. Son capaces de manejar sistemas de ecuaciones grandes, no linealidades y geometras complicadas que son comunes en la prctica de la ingeniera y que a menudo son difciles o imposibles de resolver de forma analtica

21.-Unidad de competenciaEl estudiante investiga y selecciona mtodos numricos aplicables a la solucin de problemas matemticos generados por una obra de ingeniera a realizar, implementando los algoritmos tanto de forma terica como en un lenguaje de programacin. Aplica sus conocimientos para normar su criterio y establecer de manera responsable los alcances, restricciones y especificaciones en su uso.Establece las bases para la aplicacin de los mtodos numricos como herramienta orientada la solucin de problemas en las Ingenieras.Desarrolla la capacidad para el planteamiento y solucin de problemas mediante el uso de herramientas computacionales que impliquen la aplicacin de los mtodos numricos.

22.-Articulacin de los ejesEl estudiante conoce, comprende y analiza los fundamentos tericos de los mtodos numricos para aplicar sus principios, desarrollando habilidades y procedimientos que le permiten utilizar los conocimientos adquiridos en la solucin de problemas realizando tareas grupales e individuales con tolerancia, respeto, responsabilidad, solidaridad y creatividad.

23.-Saberes

TericosHeursticosAxiolgicos

1. Errores y Aproximaciones. (4 horas)1.1 Errores de punto flotante y aritmtica de la computadora.1.2 Incertidumbre en los datos y propagacin de error.1.3 Error absoluto y error relativo.1.4 Algoritmos y convergencia.

2. Solucin numrica de ecuaciones algebraicas y trascendentes (8 horas)2.1 Introduccin a las herramientas computacionales2.2 Mtodo de Biseccin.2.3 Mtodo de la falsa posicin2.4 Mtodo de la secante2.5 Iteracin de punto fijo.2.6 Mtodo de Newton-Raphson2.7 Mtodo de Muller.Aplicaciones computacionales

3. Solucin numrica de sistemas de ecuaciones lineales (8 horas)3.1 Eliminacin Gaussiana3.2 Mtodo de Jacobi3.3 Mtodo de Gauss-Seidel.3.4 Aplicaciones computacionales

4. Interpolacin y Regresin (10 horas )4.1 Aproximacin polinomial e interpolacin 4.2 Interpolacin de Lagrange.4.3 Interpolacin por polinomios de Newton.4.4 Regresin lineal.4.5 Regresin polinomial.4.6 Regresin no lineal 4.7 Regresin lineal multivariable4.8 Aplicaciones computacionales.

5. Diferenciacin numrica e Integracin. (10 horas)5.1 Diferenciacin numrica.5.2 Extrapolacin de Richardson.5.3 Integracin numrica.5.4 Reglas del trapecio, Simpson y punto medio.5.5 Integracin numrica compuesta.5.6 Cuadraturas de Gauss.5.7 Aplicaciones computacionales 6.-Solucin numrica de ecuaciones diferenciales ordinarias con valores iniciales (10 horas)6.1 Mtodo de Euler6.2 Mtodo del polgono mejorado.6.3 Mtodos de Runge-Kutta.6.4 Mtodos multipaso.6.5Aplicaciones computacionales

7.- Solucin numrica de ecuaciones en derivadas parciales (10 horas )

7.1 Mtodos explcitos e implcitos para resolver la ecuacin del calor. 7.2 Mtodos para resolver la ecuacin de ondas. 7.3 La ecuacin de Poisson y una introduccin a los elementos finitos7.4 Aplicaciones computacionales

Anlisis de la informacin.

Anlisis de metodologas de acuerdo a los objetivos.

Bsqueda bibliogrfica y en Internet, en espaol e ingls.

Construccin de reporte.

Contextualizacin de la informacin.

Anlisis de fenmenos de causa efecto.

Modelar fenmenos/situaciones de otras disciplinas.

Trasladar situaciones a hechos concretos y viceversa.

Autoaprendizaje.

Argumentacin.

Asociacin de ideas

Formulacin de preguntas.

Abstraccin.

Inferencia.

Plantear alternativas.

Identificar VariablesConfianzaColaboracinRespetoToleranciaResponsabilidadHonestidadCompromisoIngenioLiderazgo

24.-Estrategias metodolgicas

De aprendizajeDe enseanza

Actividades de Aprendizaje: 1. Atender y comprender las explicaciones del maestro en el saln de clase 2. Revisar los temas recomendados por el maestro.3. Realizar satisfactoriamente las tareas y trabajos individuales y de equipo asignados por el maestro.4. Revisar peridicamente el material de clase para compararlo con la presentacin que del mismo se hace en los libros sealados en el texto y bibliografa.5. Implementar computacionalmente los mtodos numricos.6. Asistir regularmente a asesora con el maestro, para despejar dudas y reafirmar conceptos.

1. Motivar la presentacin de un mtodo presentndolo como una herramienta para el anlisis de un fenmeno en otras reas del conocimiento.2. Utilizar argumentos que puedan ser visuales, algebraicos o numricos que ayuden a clarificar un concepto o resultado. Dentro de las herramientas visuales podra utilizarse Excel, Power Point, Flash, etc.3. Promover el trabajo individual y colaborativo en el saln de clase, promoviendo la discusin de los problemas ejemplo y sus resultados.4. Proponer trabajos extraclase, ya sea individual o en equipos. Estos trabajo deben incluir la implementacin computacional de los mtodos numricos, resolucin de ejercicios, proyectos de investigacin, o bien asignar algn material de autoestudio.5. Introducir el uso de la tecnologa, tanto en actividades a desarrollar en el saln de clase como fuera de l.

25.-Apoyos educativosMateriales didcticosRecursos didcticos

LibrosAntologasManual de prcticasAcetatosFotocopiasPintarrnPlumonesBorradorEminusAula de cmputoSimuladoresSoftware (Matlab)Proyector de acetatosComputadoraCan de videoEminus

26.-Evaluacin del desempeo

Evidencia (s) de desempeoCriterios de desempeoCampo (s) de aplicacinPorcentaje

Opcin 1:

Solucin de problemas y ejercicios en exmenes parciales en un examen general de conocimientos. Proceso de solucin. Claridad. Creatividad. Presentacin. Cantidad.Aula70

Trabajos extra-clase. Entregados en tiempo y forma. Originalidad. Claridad.Centro de Cmputo, Biblioteca, Casa.25

Participacin en clase. Intervencin Oportuna. Ordenada. Clara.Aula.5

Opcin 2:

Solucin de problemas y ejercicios en exmenes parciales en un examen general de conocimientos. Proceso de solucin. Claridad. Creatividad. Presentacin. Cantidad.Aula.80

Trabajos extra-clase. Entregados en tiempo y forma. Originalidad. Claridad.Centro de Cmputo, Biblioteca, Casa.20

Opcin 3:

Solucin de problemas y ejercicios en exmenes parciales en un examen general de conocimientos. Proceso de solucin. Claridad. Creatividad. Presentacin. Cantidad.Aula.100

27.-AcreditacinPara acreditar esta experiencia educativa el estudiante deber alcanzar como mnimo el 60 % de cada una de las evidencias de desempeo.

28.-Fuentes de informacinBsicas

1. R.L.Burden y J.D.Faires, Anlisis numrico, International Thomson Editores, 1998. Clave UV: QA297 B87 19982. S.C. Chapra y R. P. Canale, Mtodos Numricos para ingenieros. Editorial McGraw Hill 2 edicin. CLAVE UV: 1988TA342 M47

Complementarias

3. Luthe, Olivera y Schutz, Mtodos Numricos, Editorial Limusa, Mxico 1995. Clave UV QA297 L87. 4. A. Nieves y F. C. Dominguez, Mtodos Numricos aplicados a la ingeniera, Editorial Cecsa, 1995. Clave UV QA297 N53 M4 5. D. D. McCracken, Mtodos Numricos y programacin Fortran, Editorial Limusa, Mxico, 1966. Clave UV QA76.73.F25 M32 6. S. Nakamura, Mtodos Numricos con software, Editorial Prentice-Hall Hispanoamericana, Mxico, 1992. Clave UV QA297 N34 7. A. Kharab y B. Ronald, An Introduction to Numerical Methods, Editorial Chapman & Hall, 2da Edicin, 2006. Clave UV QA297 N34 8. G. J. Penny, Numerical Methods using Matlab, Editorial Prentice-Hall. Clave UV QA297 P46 2000 9. S. Chapra, Applied Numerical Methods with Matlab for Engin Scientists, Editorial McGraw-Hill 10. W. Y. Yang, Appliead Numerical Methods using Matlab, Editorial Wiley. 11. L. Fausett, Numerical Methods using Mathcad, Editorial Prentice-Hall. 12. D. M. Etter, Mtodos numricos aplicados, Editorial Prentice-Hall. 13. R. E. Scranton, Mtodos Numricos bsicos, Editorial McGraw Hill. 14. F. Scheid y R. E. Dicosanzo, Mtodos numricos, Serie Schaum/McGraw Hill

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