Curso:

Simulación

UACh

PROGRAMA DE FORMACION DE PREGRADO


CICLO: SIMULACION


Competencia perfil de egreso: Resolución numérica de problemas físicos y matemáticos.

Modulo disciplina: SIMULACION (FSCA 158)

Desempeño a desarrollar: Aplica técnica de resolución de problemas mediante el método numérico

Responsable: Dr. Willy H. Gerber

Colaboradores (2015):

RESULTADO DEL APRENDIZAJE


RESULTADOS DEL APRENDIZAJEACTIVIDADES EDUCATIVASTrabajo Virtual-PresencialTrabajo AutónomoFecha InicioFecha Termino
Estima el comportamiento del cuerpo humano en función de sus dimensiones y mecanismos de movimiento existentesUnidad 1: Como calcular el movimiento del cuerpo humano.Ver Nota 1Ver Nota 2Inicio del SemestreA 1/2 del semestre
Estima las fuerzas y torques que actúan sobre el cuerpo humano para lograr los desplazamientos estudiados en la unidad anterior.Unidad 2: Como calcular las fuerzas y torques que actúan sobre el cuerpo para generar el movimiento descrito en la primera unidad.Ver Nota 1Ver Nota 2A 1/2 del semestreFinal semestre

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Nota 1: El alumno consulta el material teórico (link en la página web del curso y material recomendado) y los videos de los principales conceptos y formas de aplicar (subidos a la plataforma youtube, link en la página web del curso). El rol de la clase es ir presentando los conceptos e ir discutiendo los distintos puntos para aclarar eventuales dudas. Como apoyo cada clase cuanta con una checklist de los conceptos, relaciones y magnitudes que el alumno debe llegar a dominar en la sesión. Dicha checklist también está disponible en la página web del curso y es la base para una mini-interrogación al final de la clase correspondiente (3 preguntas con alternativas).

Nota 2: Cada semana se inicia un estudio de un caso centrado en el tema de la semana. Se busca incentivar que los alumnos trabajen los casos en grupos aunque la entrega es individual y sobre la base de datos numéricos que difieren de alumno a alumno para evitar la copia sin haber comprendido el desarrollo. La solución emplea en sistema Physics Cases (presente en la página web del curso), que revisa el trabajo del estudiante y le señala los posibles errores. De esta forma existe un control directo del trabajo, nivel de avance y acierto por alumno. Cada caso se realiza además una validación en que el alumno debe explicar el caso, cómo y para que realizo los principales cálculos y que tipo de análisis se puede realizar. El alumno puede valerse de sus apuntes del trabajo realizado para contestar por lo que la revisión es simple y rápida. Si la validación es satisfactora, se valida el puntaje/nota alcanzado en el ejercicio. De lo contrario se realiza una revisión oral y se deja la nota en base al % del dominio del caso en revisión.

DETALLE


DETALLEUNIDAD 1UNIDAD 2
Titulo¿Cómo se describe el movimiento del cuerpo humano?¿Cómo se comporta el cuerpo ante fuerzas y torques generadas por músculos?
Actividad, Problema¿Cómo se desarrolla la posición y orientación de cada miembro? ¿Qué velocidad y aceleración logra/sufre durante movimientos como caminar, correr y saltar?¿Cómo actual las fuerzas para mover las piernas, los brazos y las manos al realizar movimientos como desplazarse, alcanzar y coger un objeto?
Contenidos más importantes a abordar durante el desarrollo del tallerDescripción del Cuerpo humano - Descripción de los sistemas de coordenadas que describen las posiciones y orientaciones de cada miembro del cuerpo - Velocidad de cada miembro del cuerpo - Aceleración de cada miembro del cuerpoFuerzas y torques - Aplicación en el sistema locomotor - Aplicación en el sistema brazo-mano - Aplicación en el proceso de coger un objeto
Desempeños específicos o Resultados de aprendizaje específicosEstima las partes de su propio cuerpo y su posición y orientación en el espacio - Estima la secuencia en que se mueven las partes del cuerpo dentro de un movimiento corporal - Estima la velocidad (traslación y rotación) de cada parte del cuerpo* Estima la aceleración (traslación y rotación) de cada parte del cuerpoEstima las fuerzas y los torques en las distintas situaciones - Estima los mecanismos que actúan para desplazar los brazos - Estima los mecanismos con que la mano coge un objeto.
Indicadores de desempeñoCompleto el caso correctamente (mínimo 50%) y se verifico su autoría.Completo el caso correctamente (mínimo 50%) y se verifico su autoría.
EvidenciasCasos resueltos y puntaje de la verificación de autoría.Casos resueltos y puntaje de la verificación de autoría.

CALENDARIO DE ACTIVIDADES


TituloDuración (horas)Semana Sem.
1Método Euler21
Práctico21
2Runge-Kutta22
Práctico22
3Lotka-Volterra23
Práctico23
4Sistema de Dos Cuerpos24
Práctico24
5Procesos Aleatorios25
Práctico25
6Sistema de Múltiples Partículas26
Práctico26
7Estructuras
7.1Percolación27
7.2Fractales27
8Ecuaciones Diferenciales28
Práctico28
9Sistemas Complejos
9.1Autómatas Celulares29
Práctico29
9.2Criticidad Autorganizada210
Práctico210
9.3Redes Neuronales211
Práctico211
9.4Desarrollo de Redes212
Práctico212
9.5Algoritmos Genéticos213
Práctico213
9.6Modelos de Celdas para Flujo de Líquidos214
Práctico214

NORMAS DE EVALUACION



  1. Siguiendo el Artículo 24 la asistencia exigida a clases será de un 70%.
  2. El alumno resuelve un total de 12 casos (uno por semana) basado en el tema de la semana. El desarrollo es apoyado por el sistema que va corrigiendo y apoyando al alumno para que logre la solución correcta. La nota para cada caso se calcula en base al porcentaje de avance alcanzado. Esto si el alumno logra demostrar mediante el mecanismo de validación (punto 3) que domina el trabajo realizado.
  3. Para validar se requiere de que el alumno, usando un programa diseñado para ello, filme una breve explicación de como realizo el trabajo. Debe ser capaz de explicar el contexto, los parámetros que estimo, los cálculos principales que realizo y discutir los resultados obtenidos. La validación no lleva nota, solo valida que el avance logrado es dominando por el alumno. El mecanismo es necesario ya que con la ayuda del sistema que corrige es posible resolver el caso por mera adivinanza sin haber aprendido.
  4. La evaluación de los casos es ponderada con la de la verificación dando un nivel de comprensión en porcentaje que luego se puede llevar a una nota entre 1 (0%) y 7 (100%). La nota de los casos vale el 70% de la nota final.
  5. Adicionalmente se toman al final de cada clase la denominada 'checklist' que consiste en tres preguntas contenidas en un documento de igual número disponible antes de la clase. El test es de alternativas múltiples, tiene tres preguntas, una correcta lleva a un punto, una incorrecta a -0.25 (cada pregunta tiene 5 alternativas de modo que si se contestan al azar el puntaje promedio será 0). Como se exige una asistencia mínima de 70% se elimina el 30% de las respuestas (de preferencia las incorrectas). La nota de las checklist vale el 30% de la nota final.
  6. Si no se logra la nota mínima de 3.5 como promedio final se considera reprobado el ramo. Si el promedio de presentación a examen resulta entre 3.5 y 4 y se cumple el requisito de asistencia a clases (70%) o se tiene una nota entre 4 y menor que 5 entonces, de acuerdo a la reglamentación vigente (Articulo 30) el proceso evaluativo contempla un examen de carácter global de ponderación 30%.


BIBLIOGRAFIA


Set de presentaciones (set teoría y set formulas & casos para cada tema) disponibles en gphysics

Adicionalmente se provee documentación de apoyo como referencias a libros, papers y videos relativos a los distintos capítulos.



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