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FACULTAD DE INGENIERÍA DE SISTEMAS E INFORMÁTICA DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERÍA Y CIENCIAS BÁSICAS 1 1. INFORMACIÓN GENERAL: 1.1. NOMBRE : MÉTODOS NUMÉRICOS 1.2. CÓDIGO :10032 1.3. CRÉDITOS : 03 1.4. HORAS TEÓRICAS : 02 1.5. HORAS DE PRÁCTICA : 02 1.6. HORAS A LA SEMANA : 04 1.7. TIPO : OBLIGATORIO 1.8. REQUISITO : ECUACIONES DIFERENCIALES LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN II 1.9. DURACIÓN : 16 SEMANAS 1.10. SEMESTRE ACADÉMICO : 2020-I 1.11. NIVEL : III 1.12. CICLO : V 1.13. FACULTAD : Ingeniería de Sistemas e Informática 1.14. ESC. DE FORM. PROF. : Ingeniería de Sistemas e Informática 1.15. CARRERA PROFESIONAL : Ingeniería de Sistemas e Informática 1.16. DOCENTE : Ing. MSc. Fernando Javier Salas Barrera 1.17. CORREO ELECTRÓNICO : fesaba_33@hotmail.com 2. COMPETENCIA GENERAL: Identifica, abstrae y analiza modelos algorítmicos de situaciones reales con capacidad de resolver problemas, capaces de asimilar los cambios tecnológicos y sociales emergentes, gestionando proyectos informáticos que beneficien la sociedad e integrándose a equipos de trabajo con principios y valores. 3. SUMILLA: La asignatura de “Métodos Numéricos” es de naturaleza teórico – práctico, con código 10032, forma parte del área de formación específica, se ubica en el quinto ciclo del plan de estudios, con 03 créditos, 02 horas de teoría, 02 horas de práctica y es prerrequisito para las asignaturas de procesamiento de imágenes y diseño asistido por computadora. El propósito de la asignatura es que, el estudiante aplique y jerarquice los procesos de resolución de problemas sobre: modelos matemáticos, programación y software (Excel, Wolfram Mathematica y Matlab), ecuaciones algebraicas no lineales, diferenciación e integración numérica, sistemas de ecuaciones algebraicas no lineales, ecuaciones diferenciales ordinarias y ecuaciones diferenciales parciales; lo cual le permitirá modelar y solucionar SÍLABO mailto:fesaba_33@hotmail.com FACULTAD DE INGENIERÍA DE SISTEMAS E INFORMÁTICA DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERÍA Y CIENCIAS BÁSICAS 2 problemas reales relacionados a la ingeniería; realiza investigación formativa, resolviendo problemas y desarrollando modelos matemáticos relacionados con los temas de la presente asignatura; organiza en equipo de trabajo, actividades de proyección social o eventos académicos hacia la comunidad, mostrando respeto, responsabilidad y solidaridad. Sus contenidos son: modelos matemáticos, programación y software (Excel, Wolfram Mathematica y Matlab), ecuaciones algebraicas no lineales, diferenciación e integración numérica, sistemas de ecuaciones algebraicas no lineales, ecuaciones diferenciales ordinarias y ecuaciones diferenciales parciales. 4. COMPETENCIAS ESPECÍFICAS, CAPACIDADES Y ACTITUDES: COMPETENCIAS CAPACIDADES ACTITUDES COMPETENCIA N° 1: (EA) Aplica propiedades para resolver problemas sobre: modelos matemáticos, programación y software (Excel, Wolfram Mathematica y Matlab), ecuaciones algebraicas no lineales, diferenciación e integración numérica, sistemas de ecuaciones algebraicas no lineales, ecuaciones diferenciales ordinarias y ecuaciones diferenciales parciales; lo cual le permitirá modelar y solucionar problemas reales relacionados a la ingeniería, mostrando respeto, responsabilidad y solidaridad. EA: enseñanza de aprendizaje C1: Caracteriza los procedimientos, para resolver problemas sobre: operaciones matriciales, ecuaciones diferenciales y ecuaciones algebraicas no lineales, haciendo uso de programas como Excel, Wolfram Mathematica y Matlab. C2: Aplica procedimientos, para resolver problemas sobre: matrices, ecuaciones diferenciales y ecuaciones algebraicas no lineales. C3: Caracteriza los procedimientos, para resolver problemas sobre: diferenciación e integración numérica, ecuaciones diferenciales ordinarias y ecuaciones diferenciales parciales. C4: Aplica los procedimientos, para resolver problemas sobre: diferenciación e integración numérica, ecuaciones diferenciales ordinarias y ecuaciones diferenciales parciales. A1. Muestra respeto cuando trabaja en equipo. A2. Muestra responsabilidad en el desarrollo de las actividades de la asignatura. A3. Muestra solidaridad con su equipo de trabajo en circunstancias inesperadas. COMPETENCIA N° 2: (IF) Realiza investigación formativa, resolviendo problemas y desarrollando modelos matemáticos relacionados con los temas de la presente asignatura, mostrando respeto, responsabilidad y solidaridad. IF: investigación formativa C5: Resuelve un grupo de problemas relacionados a ecuaciones algebraicas no lineales. C6: Aplica las ecuaciones diferenciales ordinarias y parciales, para resolver diversos problemas de ingeniería. COMPETENCIA N° 3: (PS) organiza en equipo de trabajo, actividades de proyección social o eventos académicos hacia la comunidad, mostrando respeto, responsabilidad y solidaridad. PS: proyección social C7: Organiza y ejecuta la actividad de proyección social sobre educación matemática. FACULTAD DE INGENIERÍA DE SISTEMAS E INFORMÁTICA DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERÍA Y CIENCIAS BÁSICAS 3 5. PROGRAMACIÓN DEL PROCESO DE APRENDIZAJE: CAPACIDADES Y ACTITUDES CONTENIDOS ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA - APRENDIZAJE EVALUACIÓN DE LOS APRENDIZAJES Indicadores/ comportamientos observables Procedimientos Instrumentos Ponderación C1: Caracteriza los procedimientos, para resolver problemas sobre: operaciones matriciales, ecuaciones diferenciales y ecuaciones algebraicas no lineales, haciendo uso de programas como Excel, Wolfram Mathematica y Matlab. C2: Aplica procedimientos, para resolver problemas sobre: matrices, ecuaciones diferenciales y ecuaciones algebraicas no lineales. C5: Resuelve un grupo de problemas relacionados a ecuaciones algebraicas no lineales. C7-1: Organiza la actividad de proyección social sobre educación matemática. Actitudes: A1. Muestra respeto cuando trabaja en equipo. A2. Muestra responsabilidad en el desarrollo de las actividades de la asignatura. A3. Muestra solidaridad con su equipo de trabajo en circunstancias inesperadas. Modelos matemáticos. • T1: Modelos en ingeniería. Programación y software. • T2: Operaciones con matrices (Excel, Wolfram Mathematica y Matlab). • T3: Ecuaciones diferenciales de primer orden y orden superior con Wolfram Mathematicay Matlab. • T4: Procedimientos para la graficación de soluciones de ecuaciones diferenciales con Wolfram Mathematica y Matlab. • T5: Ejemplos diversos Ecuaciones algebraicas no lineales. • T6: Método de la bisección. • T7: Método de Newton Raphson. • T8: Método de la secante. • T9: Problemas resueltos. La asignatura es teórico práctico, por lo cual requiere la participación activa de los estudiantes. Para el desarrollo de los contenidos se hará uso de: ➢ Técnicas y tutoriales de aprender a aprender. ➢ Interacción con el contenido y exposición. ➢ Asesoría personalizada. ➢ Metodología participativa priorizando la construcción del aprendizaje. Conceptual: Caracteriza los procedimientos, para resolver problemas sobre: operaciones matriciales, ecuaciones diferenciales y ecuaciones algebraicas no lineales, haciendo uso de programas como Excel, Wolfram Mathematica y Matlab. Procedimental: Aplica procedimientos, para resolver problemas sobre: matrices, ecuaciones diferenciales y ecuaciones algebraicas no lineales. Investigación formativa: Resuelve un grupo de problemas relacionados a ecuaciones algebraicas no lineales. Proyección social: Participa en la organización de la actividad de proyección social. Actitudes: En equipo de trabajo, respeta las opiniones y condiciones culturales de sus compañeros. Está presente en la hora de clase y presenta sus trabajos en la fecha establecida. Es solidario con sus compañeros ante un accidente o enfermedad. Escrito: Práctica calificada 1 (PC1) Escrito: Examen parcial 1 (EP1) Exposición: Trabajo encargado 1 (TE1) Exposición: Primer avance de la proyección social (EPS1) Observación: Evaluación actitudinal 1 (EAC1) Ficha de registro Ficha de registro Lista de cotejo Lista de cotejo Lista de cotejo PC1: 0.3 EP1: 0.3 TE1: 0.25 EPS1: 0.10 EAC1: 0.05 FACULTAD DE INGENIERÍA DE SISTEMAS E INFORMÁTICA DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERÍA Y CIENCIAS BÁSICAS 4 CAPACIDADES Y ACTITUDES CONTENIDOS ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA - APRENDIZAJE EVALUACIÓN DE LOS APRENDIZAJES Indicadores/ comportamientos observables Procedimientos Instrumentos Ponderación C3: Caracteriza los procedimientos, para resolver problemas sobre: diferenciación e integración numérica, ecuaciones diferenciales ordinarias y ecuaciones diferenciales parciales. C4: Aplica los procedimientos, para resolver problemas sobre: diferenciación e integración numérica, ecuaciones diferenciales ordinarias y ecuaciones diferenciales parciales. C6: Aplica las ecuaciones diferenciales ordinarias y parciales, para resolver diversos problemas de ingeniería. C7-2: Ejecuta la actividad de proyección social sobre educación matemática. Actitudes: A1. Muestra respeto cuando trabaja en equipo. A2. Muestra responsabilidad en el desarrollo de las actividades de la asignatura. A3. Muestra solidaridad con su equipo de trabajo en circunstancias inesperadas. Diferenciación e integración numérica. • T10: Derivadas obtenidas mediante polinomios de grado superior. • T11: Derivación de funciones con espacios no equidistantes. • T12: Regla de trapecios. • T13: Regla de Simpson. Sistemas de ecuaciones algebraicas no lineales. • T14: Método del punto fijo multivariable. • T15: Método de Newton Raphson estándar. • T16: Método de Newton Raphson modificado. Ecuaciones diferenciales ordinarias. • T17: Método de Euler. • T18: Método de Runge- Kutta. Ecuaciones diferenciales parciales. • T19: Aproximación con ecuaciones de diferencias. • T20: Método de Lines. • T21: Método explícito. • T22: Método implicito. La asignatura es teórico práctico, por lo cual requiere la participación activa de los estudiantes. Para el desarrollo de los contenidos se hará uso de: ➢ Técnicas y tutoriales de aprender a aprender. ➢ Interacción con el contenido y exposición. ➢ Asesoría personalizada. ➢ Metodología participativa priorizando la construcción del aprendizaje. Conceptual: Caracteriza los procedimientos, para resolver problemas sobre: diferenciación e integración numérica, ecuaciones diferenciales ordinarias y ecuaciones diferenciales parciales. Procedimental: Resuelve con coherencia problemas sobre: diferenciación e integración numérica, ecuaciones diferenciales ordinarias y ecuaciones diferenciales parciales. Investigación formativa: Aplica las ecuaciones diferenciales ordinarias y parciales, para resolver diversos problemas de ingeniería. Proyección social: Participa en la ejecución de la actividad de proyección social. Actitudes: En equipo de trabajo, respeta las opiniones y condiciones culturales de sus compañeros. Está presente en la hora de clase y presenta sus trabajos en la fecha establecida. Es solidario con sus compañeros ante un accidente o enfermedad. Escrito: Práctica calificada 2 (PC2) Escrito: Examen parcial 2 (EP2) Exposición: Trabajo encargado 2 (TE2) Exposición: Informe final de la proyección social (EPS2) Observación: Evaluación actitudinal 2 (EAC2) Ficha de registro Ficha de registro Lista de cotejo Lista de cotejo Lista de cotejo PC2: 0.3 EP2: 0.3 TE2: 0.25 EPS2: 0.10 EAC2: 0.05 FACULTAD DE INGENIERÍA DE SISTEMAS E INFORMÁTICA DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERÍA Y CIENCIAS BÁSICAS 5 6. CRONOGRAMA Tiempo semanas CAPACIDADES Y ACTITUDES S E M A N A S 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 A C T IT U D E S A1. Muestra respeto cuando trabaja en equipo. EAC1 EAC2 A2. Muestra responsabilidad en el desarrollo de las actividades de la asignatura. EAC1 EAC2 A3. Muestra solidaridad con su equipo de trabajo en circunstancias inesperadas. EAC1 EAC2 E A C a p a c id a d e s C1: Caracteriza los procedimientos, para resolver problemas sobre: operaciones matriciales, ecuaciones diferenciales y ecuaciones algebraicas no lineales, haciendo uso de programas como Excel, Wolfram Mathematica y Matlab. T1 a T2 T2 T3 a T4 T4 T6 a T7 T7 a T8 T8 PC1 ES C2: Aplica procedimientos, para resolver problemas sobre: matrices, ecuaciones diferenciales y ecuaciones algebraicas no lineales. T1 a T2 T2 T3 a T4 T5T6 a T7 T7 a T8 T9 EP1 ES C3: Caracteriza los procedimientos, para resolver problemas sobre: diferenciación e integración numérica, ecuaciones diferenciales ordinarias y ecuaciones diferenciales parciales. . T10 a T11 T12 a T13 T14 a T16 T17 a T18 T19 a T20 T21 a T22 PC2 ES C4: Aplica los procedimientos, para resolver problemas sobre: diferenciación e integración numérica, ecuaciones diferenciales ordinarias y ecuaciones diferenciales parciales. T10 a T11 T12 a T13 T14 a T16 T17 a T18 T19 a T20 T21 a T22 EP2 ES IF C a p a c id a d e s C5: Resuelve un grupo de problemas relacionados a ecuaciones algebraicas no lineales. T5 T6 a T7 T7 a T8 T9 TE1 C6: Aplica las ecuaciones diferenciales ordinarias y parciales, para resolver diversos problemas de ingeniería. . T17 a T18 T19 a T20 T21 a T22 TE2 P S C a p a c id a d e s C7-1: Organiza la actividad de proyección social sobre educación matemática. EPS1 C7-2: Ejecuta la actividad de proyección social sobre educación matemática. EPS2 FACULTAD DE INGENIERÍA DE SISTEMAS E INFORMÁTICA DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERÍA Y CIENCIAS BÁSICAS 6 7. CALIFICACIÓN La evaluación de los aprendizajes es integral, porque considera las capacidades de enseñanza de aprendizaje, investigación formativa, proyección social a la comunidad y las actitudes que presentan los estudiantes en el desarrollo de las actividades de la asignatura. Comprende tres etapas: evaluación de entrada, evaluación del proceso y evaluación de salida. 1. Evaluación entrada (EE). Mide el nivel de conocimientos previos necesarios para el desarrollo de la signatura y se realiza a través de un examen escrito, es referencial y su peso es 00%. 2. Evaluación del proceso (EProceso). Comprende los siguientes rubros: conceptual, procedimental, investigación formativa, proyección social y actitudes. ➢ Conceptual (EC) . Evalúa el dominio conceptual, la explicación o interpretación de los contenidos de la asignatura. Representa el promedio de prácticas calificadas y se realizan dos (la primera en la semana 8 y la segunda en la 15). La evaluación conceptual se calcula mediante la siguiente ecuación: EC = PC1 + PC2 2 . (1) ➢ Procedimental (EPro). Evalúa la coherencia de los procedimientos escritos. Representa el promedio de exámenes parciales y se realizan dos (el primero en la semana 8 y el segundo en la 15). La evaluación procedimental se calcula mediante la siguiente ecuación: EPro = EP1 + EP2 2 . (2) ➢ Investigación formativa (EIF) . Evalúa la explicación, síntesis o caracterización de los contenidos conceptuales y procedimentales en la resolución de los problemas propuestos y deducción de modelos matemáticos. Representa el promedio de trabajos encargados y se realizan dos (el primero en la semana 8 y el segundo en la 15). La evaluación de investigación formativa, se calcula mediante la siguiente ecuación: EIF = TE1 + TE2 2 . (3) ➢ Proyección social (EPS). Evalúa la organización y ejecución en las actividades de proyección social hacia la comunidad. Representa el promedio de los informes de la proyección social y se realizan dos (el primero en la semana 8 y el segundo en la 15). La evaluación de proyección social, se calcula mediante la siguiente ecuación: FACULTAD DE INGENIERÍA DE SISTEMAS E INFORMÁTICA DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERÍA Y CIENCIAS BÁSICAS 7 EPS = EPS1 + EPS2 2 . (4) ➢ Actitudes (EAC). Evalúa la actitud del estudiante referente hacia los demás, responsabilidad en las actividades programadas de la asignatura y la solidaridad con su equipo de trabajo en circunstancias inesperadas. Representa el promedio de las evaluaciones actitudinales y se realizan dos (la primera en la semana 8 y la segunda en la 16). La evaluación actitudinal, se calcula mediante la siguiente ecuación: EAC = EAC1 + EAC2 2 . (5) 3. Evaluación de salida (ES) . Consiste en una evaluación escrita y abarca las capacidades conceptuales y procedimentales. Se realiza la semana 16. Entonces la evaluación del proceso se calcula mediante la siguiente ecuación: EProceso = 0.3 × EC + 0.30 × EPro + 0.25 × EIF + 0.10 × EPS + 0.05 × EAC. (6) El promedio final (PF), se obtiene con la siguiente fórmula: PF = 0.0 × EE + 0.80 × EProceso + 0.20 × ES. (7) 8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS • Carrasco, L. (2011). Métodos numéricos aplicados a la ingeniería (4a ed.). Lima-Perú: Empresa Editora Macro E.I.R.L. • Chapra, S. y Canale, P. (2006). Métodos numéricos para ingeniería (5a ed.). México: Mc Graw-Hill Interamericana. • Nakamura, S. (1997). Análisis numérico y visualización gráfica con Matlab (1a ed.). México: Pearson Educación. IQUITOS, MARZO DEL 2020 FACULTAD DE INGENIERÍA DE SISTEMAS E INFORMÁTICA DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERÍA Y CIENCIAS BÁSICAS 8 9. REVISIÓN ELABORADO REVISADO APROBADO NOMBRE: Wilson Del águila Panaifo NOMBRE: Wilson Del águila Panaifo NOMBRE: Fernando Javier Salas Barrera FECHA: 20/03/2020 FECHA: 20/03/2020 FECHA: 19/03/2020 FIRMA: FIRMA: FIRMA: NOMBRE: Alejandro Reátegui Pezo NOMBRE: Alejandro Reátegui Pezo FECHA: 20/03/2020 FECHA: 20/03/2020 FIRMA: FIRMA: Iquitos 19 de marzo del 2020 ______________________________ Maestro en Ciencias/Ing. Químico/Fernando Javier Salas Barrera
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