introducción a la ingeniería

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Introducción a la ingeniería 
Ing. Sharleen K. Morales Rojas 
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Unidad 1. Introducción a la ingeniería y 
al diseño de ingeniería 
• Contenido: 
 
• Definición y evolución de la ingeniería 
• Diferencia entre ingeniería, ciencia, tecnología, 
investigación, diseño de ingeniería, proyecto de 
ingeniería y manufactura de una obra de ingeniería. 
• Características deseables en un ingeniero 
• Metodología para diseño en ingeniería 
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Introducción a la ingeniería y al diseño de ingeniería 
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De los factores que mas han contribuido al 
desarrollo de la ingeniería pueden destacarse 
tres: 
 EL CONOCIMIENTO : (es necesario para realizar algo) 
 LAS HERRAMIENTAS: (Indispensables para construirlo) 
 LOS INSTRUMENTOS DE MEDIDA (sin los cuales 
muchos de esos logros no hubieran podido cumplir a cabalidad su misión. 
 
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Introducción a la ingeniería y al diseño de ingeniería 
EL CONOCIMIENTO: 
 
• Inicialmente se adquirió en forma empírica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Ensayo y error. 
Ejemplo: La maquina de vapor de Watt (no estaba 
precedida de estudios que demostraran su 
viabilidad técnica. Fue necesario esperar los 
estudios termodinámica de Carnot para demostrar 
la posibilidad de construir un motor de combustión 
interna a finales del siglo XIX. 
Ejemplo: Sin existir la hidrodinámica, los indígenas 
de Guinear han sido capaces, durante miles de años, 
de construir canoas que se deslizan suavemente en el 
agua ofreciendo una resistencia al avance no muy 
diferente a la que se hubiera podido lograr a través 
de un diseño mediante un computador moderno. 
• LAS HERRAMIENTAS: 
 
• Si bien pueden considerarse los periféricos artificiales del ser 
humano; si bien nuestra mano tiene una enorme posibilidad para 
agarrar cualquier cosa, debido básicamente a la presencia de 
nuestro dedo pulgar, su fuerza no es equiparable con sus otras 
cualidades. 
• El movimiento de grandes pesos tanto longitudinal como vertical 
no hubiera sido realidad sin contar con palancas, poleas, 
vehículos sobre ruedas, etc. 
• La construcción de grandes obras de la ingeniería actual no se 
hubieran logrado sin contar con la maquinaria adecuada para 
ello. 
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Introducción a la ingeniería y al diseño de ingeniería 
• INSTRUMENTOS DE MEDIDA: 
 
• Las grandes contribuciones de la antigüedad nos asombran 
aun en nuestros días por la exactitud de sus medidas. 
• Las pirámides egipcias 
• Las ciudades mesopotámicas 
• La muralla china 
• Templos construidos por las civilizaciones mayas, 
aztecas e incas. 
 
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Introducción a la ingeniería y al diseño de ingeniería 
Instrumentos que permitían: 
• elevar sus edificios 
• Controlar las longitudes 
 
CIENCIA INGENIERIA TECNOLOGIA 
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¿QUE ES LA INGENIERIA? 
• Quizá la primera definición de ingeniería fue la del conde Rumford, 
quien en 1799 dijo que era: “la aplicación de la ciencia a los propósitos 
comunes de la vida.” 
 
• En 1828 el arquitecto británico Thomas Tredgold presidente de la 
Institution of Civil Engineers, la llamó «el arte de dirigir las grandes 
fuerzas de la naturaleza y usarlas para beneficio del hombre». 
 
• A principios del siglo XX, las organizaciones ya intervenían en la 
definición: 
• 1907 Henry G. Scott la definió como: “el arte de organizar y dirigir a las 
personas y controlar las fuerzas y materiales de la naturaleza en beneficio del 
hombre”, una amplia concepción que contrasta con la manera como, en 1928, 
los ingenieros civiles definían su profesión: «el arte de la aplicación práctica 
del conocimiento científico y empírico al diseño y producción o realización de 
varios tipos de proyectos constructivos, máquinas y materiales de uso o valor 
para el hombre». 
 
 
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Introducción a la ingeniería y al diseño de ingeniería 
¿QUE ES LA INGENIERIA? 
• El Consejo de Acreditación de la Enseñanza de la Ingeniería de México: «La 
ingeniería se considera como una profesión que mediante el conocimiento y 
aplicación de las matemáticas y las ciencias naturales, integradas en el 
estudio, la experiencia y la práctica, desarrolla un conjunto de métodos que 
utilizan y transforman los materiales y fuerzas de la naturaleza con economía 
y respeto al ambiente, en beneficio del ser humano «. 
 
• Larousse: 
 
• “Ingeniería es la aplicación de los conocimientos científicos a la 
invención, perfeccionamiento y utilización de la técnica industrial en 
todas sus ramas. Estudios que permiten fijar las mejores orientaciones 
para la realización óptima de una obra o un programa de inversiones”. 
Otra acepción, 
• “Arte de traducir en realizaciones prácticas el conjunto de conocimientos 
científicos y tecnológicos relativos a una rama de las actividades 
humanas, y por ello existen diversas especialidades de la ingeniería, las 
cuales aumentan a medida que aumenta el caudal de conocimientos y de 
sus aplicaciones”. 
 
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Introducción a la ingeniería y al diseño de ingeniería 
¿QUE ES LA INGENIERIA? 
• Ingeniero e historiador Gabriel Poveda: 
• «Ingeniería es el conjunto de conocimientos teóricos, de conocimientos 
empíricos y de prácticas, que se aplican profesionalmente para disponer de 
las fuerzas y los recursos naturales, y de los objetos, los materiales y los 
sistemas hechos por el hombre para diseñar, construir, operar equipos, 
instalaciones, bienes y servicios con fines económicos, dentro de un 
contexto social dado, y exigiendo un nivel de capacitación científica y 
técnica ad hoc particularmente en física, ciencias naturales y economías 
especial y notoriamente superior al del común de los ciudadanos» 
• La ley sobre educación, Ley 30 de 1992, Artículo 36, la define así: 
• «Ingeniería es la profesión que se fundamenta en los conocimientos 
de las ciencias naturales y matemáticas, en la conceptualización, 
diseño, experimentación y práctica de las ciencias propias de cada 
especialidad, buscando la optimización de los materiales y 
recursos, para el crecimiento, desarrollo sostenible y bienestar de la 
humanidad.” 
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Introducción a la ingeniería y al diseño de ingeniería 
• “El campo ocupacional en la aplicación del conocimiento 
de las ciencias naturales mediada por la utilización de las 
herramientas matemáticas; para aprovechar 
adecuadamente los recursos energéticos; transformar la 
materia y los materiales; proteger y preservar el ambiente; 
producir, reproducir y manejar información; gestionar, 
planear y organizar los talentos humanos y los recursos 
financieros para el beneficio de la humanidad mediante el 
diseño de soluciones creativas y la utilización de las 
herramientas disponibles. Para desarrollar esta labor el 
ingeniero se acompaña de científicos, tecnólogos, 
técnicos y artesanos, con el fin de materializar estas 
realizaciones o concretar soluciones.” 
 
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INGENIERIA 
Introducción a la ingeniería y al diseño de ingeniería 
Complejidad de la Ingenieria 
12 INGENIERÍA 
Ciencia 
Técnica 
Economía 
Medio 
ambiente 
Sociedad 
Producción 
Introducción a la ingeniería y al diseño de ingeniería 
¿Qué es la Ciencia? 
• Ciencia es el intento sistemático de producir proposiciones 
verdaderas sobre el mundo. O sea que es ese creciente cuerpo de 
ideas, que puede caracterizarse como conocimiento racional, 
sistemático, exacto, verificable y por consiguiente falible. 
 
• CIENCIAS FORMALES (o ideales): La lógica y la matemática 
 
• CIENCIAS FÁCTICAS (o materiales): las ciencias naturales 
estudio de la naturaleza inorgánica (o física) y el estudio de la 
naturaleza orgánica (biología). 
• 
• LAS HUMANIDADES : las ciencias sociales (que incluye ramas 
tan disímiles como la historia, la lingüística o la sicología) y las 
disciplinas estéticas o artes. 
 
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¿Qué es la Técnica? 
• Se refiere a las habilidades que producen resultados y más 
concretamente al arte de producción y mantenimiento de 
instrumentos 
 
 
 
• Puede definirse como la aplicación sistemática del conocimientocientífico a las actividades productivas. En otras palabras es el 
conjunto de conocimientos utilizados en la producción y 
comercialización de bienes y servicios, que se materializa en 
máquinas y equipos, información sobre ellos, sobre los procesos, 
procedimientos y productos 
• LA TECNOLOGÍA es la ciencia de cómo hacer las cosas; la ciencia 
hecha acción y la acción convertida en ciencia. 
 
 
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¿Qué es la Tecnología? 
Ciencia e Ingeniería 
• La ciencia y la ingeniería son el núcleo de la 
tecnología; en ella se aúnan conocer y hacer. 
• Si aceptamos que la ingeniería es un arte, 
podemos afirmar que la tecnología es ciencia 
aplicada; pero es más: es un conjunto de 
organizaciones y recursos sincronizados para 
producir determinados bienes y servicios. 
Además, si bien la ingeniería es el corazón de 
la tecnología, esta última es hoy la locomotora 
de aquella. 15 
Introducción a la ingeniería y al diseño de ingeniería 
Investigación 
• Deriva etimológicamente de los términos latinos in (en , hacia) 
y vestigium (huella, pista), siendo su significación original 
“hacia la pista” o “seguir la pista”, buscar o averiguar 
siguiendo algún rastro. 
 
• Es el estudio sistemático, controlado, empírico, reflexivo y 
crítico de proposiciones hipotéticas sobre las supuestas 
relaciones que existen entre fenómenos naturales. Permite 
descubrir nuevos hechos o datos, relaciones o leyes, en 
cualquier campo del conocimiento humano 
 
• ES LA ACTIVIDAD QUE SE REALIZA PARA HACER 
CIENCIA 
 
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Introducción a la ingeniería y al diseño de ingeniería 
Razones del Uso de la Investigación 
• Permiten el acceso a métodos y técnicas básicas 
de investigación . 
• Resolver problemas. 
• Reflexionar, teorizar y probar estrategias. 
• Mayor efectividad en su ejercicio profesional. 
• Favorece procesos complejos de pensamientos. 
 
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Introducción a la ingeniería y al diseño de ingeniería 
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METODO CIENTIFICO 
MODELO 
 TEORICO 
DEDUCCION HIPOTESIS NUEVOS CONOCIMIEN 
TOS 
 PRBLEMA 
OBSERVACION 
REVISION DE LITERATURA 
INVESTIGACION 
PROBLEMA 
OBJETIVOS 
TEORIAS 
VARIABLES 
DISEÑO 
HIPOTESIS R. DATOS 
ANALISIS 
CONCLUSIONES 
La función del análisis en ingeniería 
• ¿Qué es el análisis? 
Una definición de diccionario indicaría lo siguiente: 
• Separación de los componentes de un todo, o examen 
de los elementos de un sistema complejo y sus 
relaciones 
• Con base en esta definición general, el análisis puede referirse 
a cualquier cosa, desde al estudio del estado mental de una 
persona (psicoanálisis), hasta a la determinación de la cantidad 
de elementos en una aleación metálica desconocida (análisis 
elemental). Sin embargo, el análisis en ingeniería tiene un 
significado específico. 
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Introducción a la ingeniería y al diseño de ingeniería 
La función del análisis en ingeniería 
• La función del análisis en ingeniería: 
• La solución analítica de un problema de ingeniería 
utilizando las matemáticas y los principios científicos. 
• Así, el análisis en ingeniería se basa fundamentalmente 
en las matemáticas básicas, como álgebra, 
trigonometría, cálculo y estadística. También puede 
recurrir a las matemáticas avanzadas, como álgebra 
lineal, ecuaciones diferenciales y variables complejas. 
Los principios y leyes de las ciencias físicas, en 
particular la física y la química, también son 
ingredientes clave del análisis 
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Introducción a la ingeniería y al diseño de ingeniería 
La función del análisis en ingeniería 
• En este sentido, más que buscar una ecuación que se adapte a un 
problema, el análisis en ingeniería implica conectar los números en 
una ecuación y “darle vuelta a la palanca” para generar una respuesta. 
Es decir, no es un simple procedimiento de “plug and chug” 
(sumergirse en la manipulación de fórmulas sin tratar de comprender 
el problema), sino que el análisis requiere un pensamiento lógico y 
sistemático acerca del problema. 
 
• El ingeniero primero tiene que definir éste de manera clara, lógica y 
concisa. Así que debe entender el comportamiento físico del sistema 
que está analizando e identificar qué principios científicos aplicar, 
reconociendo cuáles herramientas matemáticas debe utilizar y cómo 
aplicarlas, a mano o en computadora. 
 
• En consecuencia, debe ser capaz de generar una solución consistente 
con el problema definido y cualquier supuesto que lo simplifique, y 
después confirmar que la solución es razonable y no contiene errores. 
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Introducción a la ingeniería y al diseño de ingeniería 
Análisis de Ingeniería 
• Se puede considerar el análisis en ingeniería como un tipo de 
modelado o simulación. 
• Por ejemplo, suponga que un ingeniero civil desea conocer el 
esfuerzo de tensión que debe soportar el cable de un puente 
suspendido que se está diseñando. El puente sólo existe en el 
papel, por lo que el esfuerzo no se puede medir en forma 
directa. En consecuencia, podría construir un modelo a escala 
del puente y tomar la medida del esfuerzo a través del modelo, 
pero éste es costoso y toma mucho tiempo construirlo. Una 
mejor aproximación es crear un modelo analítico del puente, o 
de una porción de éste que incluya el cable. A partir de este 
modelo se puede calcular el esfuerzo de tensión. 
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Introducción a la ingeniería y al diseño de ingeniería 
ANÁLISIS Y DISEÑO EN INGENIERÍA 
 
• El diseño es el corazón de la ingeniería. Desde la antigüedad, 
el hombre ha reconocido la necesidad de protegerse de los 
elementos naturales, de recolectar y utilizar el agua, encontrar 
y cultivar alimentos, transportarse y defenderse de la hostilidad 
de algunos semejantes. Hoy, aunque el mundo es mucho más 
avanzado y complejo que el de nuestros ancestros, nuestras 
necesidades básicas son fundamentalmente las mismas. A 
través de la historia, los ingenieros han diseñado diversos 
dispositivos y sistemas para satisfacer las cambiantes 
necesidades de la sociedad. 
 
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Introducción a la ingeniería y al diseño de ingeniería 
ANÁLISIS Y DISEÑO EN INGENIERÍA 
• La siguiente es una definición concisa del diseño en 
ingeniería: 
• Proceso de producción de un componente, sistema u operación 
que satisface una necesidad específica. 
• El diseño en ingeniería es un proceso por medio del cual 
los ingenieros satisfacen las necesidades de la sociedad. 
Se puede describir de diversas formas, pero por lo común 
consiste en la secuencia sistemática. 
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DISEÑO EN INGENIERÍA 
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Proyecto de Ingeniería 
• En ingeniería se dice que un proyecto es el conjunto de 
cálculos, especificaciones y dibujos que sirven para construir 
un aparato o sistema. Sin embargo, el concepto de proyecto de 
ingeniería debe ser mas amplio, de manera que en la ingeniería 
de proyectos podemos decir que un proyecto es: 
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“UNA ACTIVIDAD CÍCLICA Y ÚNICA PARA TOMAR DECISIONES, EN LA 
QUE EL CONOCIMIENTO DE LAS BASES DE LA CIENCIA DE 
INGENIERÍA, LA HABILIDAD MATEMÁTICA Y LA EXPERIMENTACIÓN 
SE CONJUGAN PARA PODER TRANSFORMAR LOS RECURSOS 
NATURALES EN MECANISMOS Y SISTEMAS QUE SATISFAGAN LAS 
NECESIDADES HUMANAS”. 
 
 
 
Proyecto de Ingeniería 
• Es una actividad cíclica por que se repiten muchas veces con 
el fin de alcanzar la meta prefijada. Es muy raro el caso en que 
se alcanza un resultado con una sola exposición de los 
criterios. 
 
• El proyecto también es una actividad única puesto que los 
criterios, los cálculos y las especificaciones que sirven de base 
para obtener un sistema o un mecanismo no se utilizaran en 
su forma original para otro proyecto. 
 
 
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Tipos de Proyectos 
 
• El proyecto por evolución es una actividad que predominaba en los 
inicios de la ingeniería, pues no existía la gran demanda de 
tecnología de la actualidad; este consiste en que una vez que se 
establecía cierto sistema, este evolucionaba poco a poco y se le 
introducían mejoras hasta alcanzar el nivel deseado en un momento 
especifico.• 
• El proyecto de innovación requiere una mayor disciplina mental. Es 
una actividad que se encuentra más dentro de nuestras definiciones 
anteriores de ingeniería. 
 
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PROYECTO 
POR 
INNOVACION 
 
 
PROYECTO 
POR 
EVOLUCION 
 
 
 
Metodología para el desarrollo de 
un Proyecto 
• En todo proyecto es necesario 
establecer un orden sistemático 
de los distintos pasos que hay 
que efectuar. Este orden permite 
un trabajo más eficiente, a la vez 
que la obtención de resultados 
que satisfagan las necesidades 
establecidas dentro de los límites 
más exigentes. 
• Un proyecto se divide en dos 
ciclos: 
 
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CICLO PRIMARIO DEL PROYECTO 
• ESTUDIO DE VIABILIDAD 
• Es la primera etapa del ciclo 
primario del proyecto. Permite 
determinar si el proyecto que se ha 
iniciado contiene suficientes 
elementos para garantizar la vida 
posterior del proyecto antes de 
que se tome la decisión de asignar 
más recursos económicos y 
humanos para proseguir a la 
segunda etapa. Por esto el estudio 
de viabilidad tiene una 
importancia vital en el proyecto. 
 
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CICLO PRIMARIO DEL PROYECTO 
• PROYECTO 
PREELIMINAR: 
• La segunda parte del ciclo 
primario del proyecto, es el 
PROYECTO 
PREELIMINAR, a veces 
llamado anteproyecto. 
 
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CICLO PRIMARIO DEL PROYECTO 
• DISEÑO FINAL O DETALLADO 
• Esta etapa consiste en la 
elaboración de planos y 
especificaciones. El resultado 
obtenido al final de esta etapa 
permitirá la elaboración de un 
prototipo del proyecto y si así lo 
requiere el avance directo hacia la 
manufactura. 
• El Diseño final debe ser por último 
elaborado con todo lujo de detalles, 
tomando en consideración los 
resultados obtenidos en los distintos 
análisis efectuados. 
• Esta elaboración detallada se divide 
en los siguientes pasos: 
 
• Diseño de subsistemas 
• Diseño de componentes 
• Diseño de partes 
 
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CICLO SECUNDARIO DEL PROYECTO 
• Llamado por algunos autores “ciclo de consumo-producción”. 
En este segundo ciclo se parte del diseño detallado y se 
examina la manera más adecuada para producir, para distribuir, 
incluso para planear el retiro de la circulación del producto, 
una vez que sean vislumbrado nuevas necesidades. 
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Algunos Factores de éxito en la formación de ingenieros 
• Herramientas de comunicación y de trabajo a distancia, que 
permitan disminuir la “memorización pura” y aumentar la reflexión y 
la creatividad 
• Formación continua 
• Aprendizaje de lenguas extranjeras 
• Prácticas (en la industria, en trabajos de investigación, pasantías en 
el extranjero…) para desarrollar competencias 
• Exposición de los estudiantes a diversos modos de formarse, de 
estudiar, de investigar, de trabajar (Todos son complementarios y 
cada uno puede aprender de los demás) 
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Introducción a la ingeniería y al diseño de ingeniería 
Atributos del Ingeniero 
• Pasión por la tecnología 
• Apertura a las diferencias culturales 
• Deseo permanente de aprender 
• Solvencia en el manejo de varias lenguas 
• Dominio de los mecanismos de los mercados mundiales 
• Espíritu innovador, creativo y emprendedor 
• Capacidad de transferir los avances tecnológicos a nuevos 
productos y servicios 
• Actitud flexible y favorable a la movilidad profesional 
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Introducción a la ingeniería y al diseño de ingeniería 
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Introducción a la ingeniería y al diseño de ingeniería 
a. Conocer un 
 territorio del saber 
  
 para “hacerse” miembro 
 de una determinada 
 comunidad académica 
 y poder crecer en élla 
 conceptos 
 Lenguajes 
 teorías 
 
 métodos 
 Procedimientos 
 pautas de trabajo 
 
 Formas de comunicación 
b. Conocer las 
 características 
 específicas de su 
 campo profesional 
 Los límites de su 
 campo de acción 
 
 Los presupuestos 
 propios del campo 
las fronteras 
los desarrollos posibles 
relaciones con otros campos 
 
epistemológicos 
metodológicos 
lingüísticos 
c. Ser capaz de ejercer permanentemente 
 la autorreflexión 
 la crítica 
 la autocrítica 
d. Actualizarse continuamente 
• Un Ingeniero: 
• Seleccionar información, analizar, sintetizar, argumentar y 
persuadir 
• Abstraer y manejar sistemas simbólicos altamente formalizados 
• Usar un pensamiento sistémico, no reduccionista ni simplificador 
• Trabajar en equipo agregando valor y ejercer el liderazgo social 
• Tener un aprendizaje centrado en la experimentación y en la 
construcción y deconstrucción de saberes 
• Plantear soluciones creativas y aprehender de los fenómenos 
complejos. 
• Asumir consistentemente situaciones nuevas y proponer 
alternativas de solución innovadoras 
• Plantear y resolver problemas utilizando los recursos disponibles 
• Mostrar adaptabilidad, tolerancia, sensibilidad, solidaridad y 
respeto por los valores y los recursos sociales 
 
 
 
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Introducción a la ingeniería y al diseño de ingeniería