DISEÑO Y DESARROLLO DE
PROTOTIPOS EDUCATIVOS
Manuel E. Ruiz-Sandoval Hernández
Resumen
• Motivación
– Características de los alumnos
• Modelo UAM
• Prototipos
• Conclusiones
Motivación
• Conceptos de
ingeniería en lapsos de
tiempo corto es un reto.
• Énfasis en conceptos
analíticos puede
ocasionar confusiones
sin modelo físicos.
m1m2
Fg  G 2
r
Tipos de percepción del mundo
• Diferencias en
percepción del
mundo en los
estudiantes.
Visual
Auditivo
Kinético
Tipo Visual
• Aprendizaje por
medios visuales.
• Características
–
–
–
–
Vestimenta
Visión
Escritura
Verbos
Tipo Auditivo
• Aprendizaje por
medios auditivos.
• Características
– Vestimenta
– Visión
– Escritura
Tipo Kinético
• Aprendizaje por
medios kinéticos.
• Características
– Vestimenta
– Visión
– Escritura
Encuestas
• Clasificación de estudiantes:
• Análisis estructural, Mecánica de Sólidos,
Estática
40%
35%
30%
25%
20%
15%
10%
5%
0%
Auditivo
Visual
Kinético
Modelo UAM
• Unidades
– Azcapotzalco
– Iztapalapa
– Xochimilco
– Cuajimalpa
Azcapotzalco
• Divisiones
– Ciencias Básicas e ingeniería (CBI)
– Ciencias y Artes para el Diseño (CyAD)
– Ciencias Sociales y Humanindades (CSH)
Departamentos
• CBI
– Materiales
– Electrónica
– Ciencias Básicas
– Sistemas
– Energía
Distribución de clases
• Modelo Trimestral
• 11 semanas de clase y 1 de exámenes
• Carreras de 12 trimestres (4 años)
Ingeniería Civil
Talleres de Ingeniería Civil
• El objetivo es desarrollar en el alumno la
habilidad para resolver problemas reales, o
profundizar en los conocimientos de la
Ingeniería Civil aplicando los
conocimientos teóricos adquiridos
Ingeniería Civil
Proyectos terminales
• El objetivo es el de integrar los
conocimientos adquiridos en las distintas
asignaturas de la licenciatura. Aplicar estos
conocimientos a la resolución de un
problema específico de nivel profesional en
alguna área de la Ingeniería Civil
Desarrollo de prototipos educativos
• Durante el año del 2005 se solicitaron
varios alumnos de taller de ingeniería civil
y de proyecto terminal (tanto de civil como
de electrónica).
Modelo a escala de un edificio de
cortante
• Asignatura que apoya:
– Ingeniería sísmica
– Dinámica estructural
• Conceptos
– Determinación experimental
de periodos y formas
modales
– Amortiguamiento
Modelo a escala de un edificio de
cortante
2
2
1
1
0
0
Amplitud
Primer piso
Segundo piso
0
1
2
3
4
5
6
Frecuencia (Hz)
Aceleración (cm/seg2)
-4
x 10
Primer piso
Segundo piso
2
1
0
-1
0
-2
155
160
165
170
Tiempo (seg)
175
180
0.1
0.2
-0.02
0
0.02
Puente de Wheatstone de un
cuarto y medio puente
• Asignatura que
apoya:
– Mecánica
Experimental
• Conceptos
– Medición de
deformaciones
estáticas y dinámicas
Puente de Wheatstone de un
cuarto y medio puente
• Los circuitos se
adaptaron para
que pudieran ser
usados con los
sensores
inteligentes MICA
Prueba 1
990
790
Amplitud
Amplitud
890
690
590
490
390
0
2000
4000
6000
Muestras
Muestras
8000
Tablilla de control para un
amortiguador magnetereologico
• Asignatura que
apoya:
– Mecánica
Experimental
• Conceptos
– Algoritmos de
control
semiactivo
Tablilla de control para un
amortiguador magnetereologico
• Asignatura que
apoya:
– Mecánica
Experimental
• Conceptos
– Algoritmos de
control
semiactivo
Sensor
Sensor
Amortiguador
Excitador por desbalance rotatorio
• Asignatura que
apoya:
– Mecánica
Experimental
– Dinámica
• Conceptos
– Determinación de
periodos, formas
modales
Excitador por desbalance rotatorio
-3
3
x 10
Aceleración (cm/seg2)
2
1
0
-1
-2
-3
0
10
20
30
Tiempo (seg)
40
50
60
0.016
Ambiental
Forzada
0.014
0.012
Amplitud
0.01
0.008
0.006
0.004
0.002
0
1
2
3
4
5
Frecuencia (Hz)
6
7
8
Conclusiones
• Existen diferencias importantes sobre
la forma en que los alumnos perciben
al mundo.
• El modelo UAM promueve la
interdisciplinariedad
de
las
licenciaturas
Conclusiones
• El plan de estudios de la licenciatura
en
ingeniería
civil
contempla
asignaturas en las que alumno pueda
colaborar con un investigador.
• Se llevaron a cabo diversos prototipos
educativos en apoyo a asignaturas de
la licenciatura.
Descargar

IMPLEMENTACION DE UN ACELEROMETRO DE ALTA …