Universidad Nacional Abierta y a Distancia Vicerrectoría Académica y de Investigación Formato guía de actividades y rúbrica de evaluación 1. Descripción general del curso Escuela o Unidad Académica Nivel de formación Campo de Formación Nombre del curso Código del curso Tipo de curso Número de créditos
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Profesional – Tecnológico Formación disciplinar Sistemas Dinámicos 243005 Metodológico 3
Habilitable Si
No
2. Descripción de la actividad Tipo de actividad: Momento de la evaluación:
Individ ual Inicial
Peso evaluativo de la actividad: 100 puntos Fecha de inicio de la actividad: 29 de septiembre de 2017
Colaborati Número de va semanas 4 Intermedi a, unidad Final 2: Entorno de entrega de actividad: Seguimiento y evaluación
Fecha de cierre de la actividad: 20 de octubre de 2017
Competencia a desarrollar: - El estudiante expresa modelos matemáticos que representan el comportamiento de un sistema dinámico en el dominio de la frecuencia f recuencia mediante transformada de Laplace. -El estudiante aplica el análisis de transformada de Laplace, algebra de bloques y lo simula en la herramienta de Matlab®. -El estudiante Aplica sus conocimientos para analizar el sistema dinámico en el dominio de la frecuencia.
Temáticas a desarrollar: Modelamiento matemático, transformada de Laplace, Función de transferencia, error en estado estacionario, Estabilidad.
Pasos, fases o etapa de la estrategia de aprendizaje a desarrollar Definición de la tarea o problema, estrategias para buscar y localizar información, planeación del trabajo, procedimiento y metodología, definición de roles en el grupo de trabajo, realización, seguimiento y revisión de actividades, tareas, productos parciales y finales
Actividades a desarrollar Examinar la bibliografía de la unidad 2, de manera que encuentre información que contribuya al desarrollo de la actividad colaborativa según el caso de estudio.
Es recomendable realizar síntesis de información en la forma de tablas, resúmenes, mapas. Igualmente responder las preguntas que se encuentran en el módulo. Cualquier inquietud por favor comunicarla al tutor encargado atendiendo sus horarios sincrónicos y asincrónicos disponible en el foro/Agenda de acompañamiento docente
DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA: La compañía donde usted trabaja ha realizado la adquisición de un nuevo equipo industrial que permitirá incrementar los niveles de producción de la empresa. Con el fin de prevenir fallas y proteger la alta inversión realizada, el presidente de la compañía ha ordenado la creación de un sistema de monitoreo que permita supervisar el buen funcionamiento de la máquina y diagnosticar la existencia de alguna falla. Para el diseño del sistema de monitoreo y diagnóstico de fallas se requiere conocer de forma precisa el modelo matemático del equipo industrial; de esta manera se dice que la máquina está funcionando correctamente si la salida real es similar a la salida de su modelo matemático; en caso contrario es posible que la máquina esté presentando fallas. A continuación se presenta un diagrama simplificado del nuevo equipo industrial, en el cual se tiene como variable de entrada la corriente aplicada () y como variable de salida el voltaje en el condensador () = ():
El condensador posee una capacitancia = 3 F (Faradio). La resistencia es no lineal por lo que su corriente () depende de la raíz cuadrada del voltaje, esto es: () =
() ,
donde
= 0.4 √ V⁄A (√ Voltios/Amperios ).
Usted y sus compañeros de grupo son designados para encontrar el modelo matemático más preciso posible. Para encontrarlo se ha dividido el problema en cuatro etapas:
En la Etapa 1 se deberá encontrar el modelo matemático en el dominio del tiempo y analizar la controlabilidad y la observabilidad del proceso (etapa ya desarrollada). En la Etapa 2 se deberá encontrar el modelo matemático en el dominio de la frecuencia y analizar el error en estado estacionario y la estabilidad del proceso.
En la Etapa 2 se deberá encontrar el modelo matemático en el dominio de la frecuencia y analizar el error en estado estacionario y la estabilidad del proceso. Se deben realizar 5 tareas teóricas y 1 tarea práctica.
Teóricas: A partir de la ecuación diferencial lineal encontrada en la Etapa 1, o suministrada por el docente (en caso de no cumplir con el objetivo inicial), 1. exprese el modelo matemático del sistema mediante una función de transferencia. 2. Represente el sistema lineal mediante un diagrama de bloques 3. Encuentre la función de transferencia del sistema a partir de la reducción del diagrama de bloques. 4. Determine el error en estado estacionario del sistema. 5. A partir de la ecuación característica determine la estabilidad del sistema.
Prácticas: http://conferencia2.unad.edu.co/p7duq15n6dv/?launcher= false&fcsContent=true&pbMode=normal Utilice MATLAB® para simular el sistema lineal y grafique la salida del sistema cuando se aplica una entrada constante i_i (t)=I_i=5 A, durante los primeros 2 segundos y en ese momento se aplica una entrada escalón unitario, esto es, la corriente de entrada cambia de 5 A a 6 A durante 3 segundos más. De manera que la simulación dura 5 segundos.
Etapas Futuras
En la Etapa 3 se deberá encontrar el modelo matemático empleando técnicas de identificación. En la Etapa 4 se debe realizar el examen de conocimientos (Unidades 1, 2 y 3). En la Etapa 5 se deberá seleccionar el modelo matemático más preciso, esto es, cuya salida sea la más cercana a la salida del sistema real, con el fin de usar más adelante este modelo en el diseño del sistema de monitoreo y diagnóstico de fallas.
Entornos para su desarrollo
Entorno de conocimiento: donde el estudiante encontrará el material bibliográfico para el desarrollo de las actividades. Entorno de aprendizaje colaborativo: donde el estudiante mostrará sus aportes, dudas y avances para recibir retroalimentación por parte del docente, igualmente se emplea como medio para interactuar con su grupo de trabajo. Entorno de evaluación y seguimiento: Donde el estudiante subirá el trabajo final para su evaluación.
Individuales: Productos a entregar Participación en cada una de las tres primeras fases del aprendizaje basado en problemas, dentro del tema por el estudiante asignado en el foro para la Etapa 2 (entorno de aprendizaje colaborativo), esta participación se tendrá en cuenta en la rúbrica de evaluación individual.
Colaborativos: Producto a entregar en la etapa 2: Documento en formato .PDF, en donde se evidencie el desarrollo de las tareas propuestas siguiendo las cuatro fases de la estrategia de aprendizaje basado en problemas. A este archivo se le debe asignar un nombre que tenga la siguiente estructura: E2_NumerodelGrupo. Ejemplo E2_03.pdf . El documento deberá contener:
Portada Introducción Resumen del análisis realizado por el grupo acerca de las tareas de la etapa Listado de conceptos conocidos Resultado de las consultas realizadas para dar solución a las tareas de la etapa Metodología empleada para solucionar las tareas Solución a las tareas de la etapa Conclusiones Referencias bibliográficas
Lineamientos generales del trabajo colaborativo para el desarrollo de la actividad Con el fin de promover la participación de los estudiantes en cada una de las etapas se dispondrán de 4 fases para ser tenidas en cuenta.
Contexto de la estrategia de aprendizaje a desarrollar en el curso para participación en Foro colaborativo Etapa 2: Aprendizaje Basado en Problemas – el cual se centra en el estudiante promoviendo que el aprendizaje sea significativo, desarrollando una serie de habilidades y competencias indispensables en el entorno profesional actual. El grupo colaborativo se ocupará en la búsqueda de la solución a un problema planteado desencadenando el aprendizaje auto-dirigido, para ello se proponen las siguientes fases que serán desarrolladas dentro de cada etapa:
Planeación de actividades para el desarrollo del trabajo colaborativo
1. Fase 1: Análisis, lluvia de ideas y listado de conceptos. En esta fase cada estudiante deberá leer e identificar claramente las tareas de la etapa (análisis). Luego, basándose en sus pre-saberes y en el sentido común, debe plantear algunas hipótesis sobre cómo solucionar esas tareas (lluvia de ideas). También, deberá elaborar un listado de conceptos conocidos, que pueden aportar a la solución de las tareas, y un listado de aquello que aún se desconoce. 2. Fase 2: Propuesta metodológica y obtención de información. En esta fase cada estudiante procederá a localizar, organizar, analizar e interpretar la información de diversas fuentes, con el fin de entender los conceptos desconocidos de la fase anterior (obtención de información). Luego, deberá sugerir cuál sería la metodología que se debe emplear para dar solución a las tareas de la etapa. 3. Fase 3: Diseño y ejecución del plan de acción. En esta fase cada estudiante utiliza el material bibliográfico y la metodología propuesta en la fase anterior para dar solución a cada una de las tareas de la etapa. 4. Fase 4: Presentación de resultados. En esta fase, cuando el grupo ya ha resuelto las tareas de la etapa, se compilará un informe con los resultados obtenidos y será entregado por el líder del grupo (sólo 1 informe por grupo).
Cada actividad centrada en el aprendizaje colaborativo comprenden varias fases, las cuales ocurren en dos escenarios tendientes a la producción de entregables del trabajo colaborativo (Abadía, Vela, Montero, Jiménez, 2014): 1) Interacciones y ejercicios que permiten consolidar la información necesaria para elaborar los productos 2) Acciones encaminadas a consolidar las interacciones en productos entregables Los anteriores se desarrollan al interior del foro de trabajo colaborativo de cada actividad, y por ello se sugieren algunos pasos (Pabón, Martínez, López, 2014): • Leer detenidamente las instrucciones dadas en la parte inicial del foro (la descripción del foro) • Descargar la guía de actividades y rúbrica de evaluación • Identificar las fases o momentos que componen la guía de actividades • Identificar el producto a obtener en cada fase y la fecha de entrega de acuerdo con la agenda del curso • Identificar los parámetros que serán valorados en la rúbrica de evaluación • Establecer si el trabajo es individual o grupal • En caso de solicitarse, asumir un rol en el foro • Realizar aportes pertinentes en el foro, teniendo en cuenta para la participación la aplicación de la rúbrica TIGRE (Galvis, 2008). Referencias: Abadía, C. G., Vela, P. A. G., Montero, R. V., Jiménez, R. J. S. (2014). Lineamientos generales del currículo en la UNAD. Aspectos del trabajo colaborativo y acompañamiento docente. Colombia: UNAD Galvis, A. (2008). Criterios y rúbrica TIGRE para autocontrolar calidad de aportes en discusiones, recuperado de http://aportetigre.blogspot.com
Roles a desarrollar por el estudiante dentro del grupo colaborativo Roles y responsabili dades para la
Pabón, D. C. G., Martínez, D. A. C., López, R. E. M. (2014). Guía e- estudiante, ambiente virtual de aprendizaje-AVA-. Colombia: UNAD Cada participante, por acuerdo con el grupo de trabajo, asume un rol a desempeñar en la actividad colaborativa respectiva, a partir de las siguientes posibilidades: • Moderador • Colaborador • Evaluador • Creativo • Investigador • Moderador: Organiza tareas. Responsable de entregar el producto solicitado • Colaborador: Organiza aportes al producto en construcción. Revisa redacción, ortografía y correcta
producción de entregables por los estudiantes
Uso de referencias
Políticas de plagio
citación con APA. • Evaluador: Revisa los aportes realizados por los integrantes del grupo de forma crítica, contrasta con lo solicitado en la rúbrica de evaluación. • Creativo: Aporta ideas, pregunta permanentemente a todos los integrantes frente a los aportes realizados. Está pendiente del tiempo destinado para cada paso de la actividad. • Investigador: Lidera consultas de bibliografía, revisión de documentos y propuestas para resolver la situación planteada. Utilizar la norma APA constituye una herramienta para no incurrir en plagio al tomar ideas de otros e incorporarlas en producciones propias. En el siguiente enlace encuentra una síntesis de la misma-6ª versióncon ejemplos prácticos. Se recomienda revisar el contenido previamente al inicio de las actividades. http://es.slideshare.net/eflores/introduccion-apa-6taedicin “El plagio está definido por el diccionario de la Real Academia como la acción de “copiar en lo sustancial obras ajenas, dándolas como propias.” El plagio es una falta grave: es el equivalente, en el ámbito académico, al robo. Un estudiante que plagia no se toma su educación en serio, y no respeta el trabajo intelectual ajeno. No existe plagio pequeño. Si un estudiante hace uso de cualquier porción del trabajo de otra persona, y no documenta su fuente, está cometiendo un acto de plagio. Ahora, es evidente que todos contamos con las ideas de otros a la hora de presentar las nuestras, y que nuestro conocimiento se basa en el conocimiento de los demás. Pero cuando nos apoyamos en el trabajo de otros, la honestidad académica requiere que anunciemos explícitamente el hecho que estamos usando una fuente externa, ya sea por medio de una cita, o por medio de un paráfrasis anotado (estos términos serán definidos más adelante). Cuando hacemos una cita o un paráfrasis, identificamos claramente a nuestra fuente, no sólo para dar reconocimiento a su autor, sino para que el lector pueda referirse al original si así lo desea. Existen circunstancias académicas en las cuales, excepcionalmente, no es aceptable citar o parafrasear el trabajo de otros. Por ejemplo, si un profesor asigna a sus estudiantes una tarea en la cual se pide claramente que los estudiantes respondan utilizando sus ideas y palabras exclusivamente, pues en ese caso el estudiante no deberá apelar a fuentes externas, aun si éstas estuvieran referenciadas adecuadamente.” Para ampliar información sobre el tema, consultar la referencia Políticas sobre el plagio.
4. Formato de Rubrica de evaluación Formato rúbrica de evaluación Actividad Actividad Tipo de actividad: individual colaborativa Momento de la Intermedia, Inicial Final evaluación unidad 2 Niveles de desempeño de la actividad individual Aspectos Puntaje evaluados Valoración Valoración Valoración alta media baja El estudiante participó en el análisis, lluvia de ideas y listado de conceptos de manera Participación pertinente, individual dentro del foro del asignado para estudiante la etapa 2 del en la Fase 1 problema, y (Etapa 2) sus aportes se realizaron en las fechas establecidas en la agenda del curso.
(Hasta 10 puntos) El estudiante participó en la elaboración de la propuesta metodológica y obtención de Participación información individual para la etapa del 2 del estudiante problema, y en la Fase 2 sus aportes se (Etapa 2) realizaron en las fechas establecidas en la agenda del curso.
(Hasta 10 puntos) El estudiante Participación participó en el individual diseño y
El estudiante participó en el análisis, lluvia de ideas y listado de conceptos, dentro del foro asignado para la etapa 2 del problema, pero sus aportes no son pertinentes al trabajo solicitado o se realizan en fechas diferentes a las establecidas en la agenda del curso.
El estudiante nunca participó en el análisis, lluvia de ideas y listado de conceptos, dentro del foro asignado para la etapa 2 del problema, durante las fechas establecidas en la agenda del curso.
(Hasta 5 puntos)
(Hasta 0 puntos)
El estudiante participó en la elaboración de la propuesta metodológica y obtención de información para la etapa 2 del problema, pero sus aportes no son pertinentes al trabajo solicitado o se realizan en fechas diferentes a las establecidas en la agenda del curso.
El estudiante nunca participó en la elaboración de la propuesta metodológica y obtención de información para la etapa 2 del problema, durante las fechas establecidas en la agenda del curso.
(Hasta 5 puntos)
(Hasta 0 puntos)
El estudiante participó en el diseño y
El estudiante nunca participó en el diseño y
10
10
del ejecución del estudiante plan de acción en la Fase 3 para la etapa (Etapa 2) 2 del problema, y sus aportes se realizaron en las fechas establecidas en la agenda del curso.
Aspectos evaluados
Estructura del informe de la Etapa 2 del problema
ejecución del ejecución del plan de acción plan de acción para la etapa 2 para la etapa 2 del problema, del problema, pero sus aportes durante las no son fechas pertinentes al establecidas en trabajo solicitado la agenda del o se realizan en curso. fechas diferentes a las establecidas en la agenda del curso.
(Hasta 15 (Hasta 7 (Hasta 0 puntos) puntos) puntos) Niveles de desempeño de la actividad colaborativa Valoración Valoración Valoración alta media baja El grupo no Aunque el participo en el documento foro El documento presenta una colaborativo o presenta una estructura base, no tuvo en excelente la misma carece cuenta las estructura. de algunos normas básicas elementos del para la cuerpo solicitado. construcción de informes.
(Hasta 10 puntos)
(Hasta 5 puntos)
(Hasta 2 puntos)
(Hasta 5 puntos)
10
5
(Hasta 0 puntos)
Se expresa el Se expresa el modelo modelo No se expresa matemático del matemático el modelo sistema del sistema matemático del Desarrollo mediante una sistema de las tareas mediante una función de función de mediante una de la Etapa transferencia, transferencia función de 2 del pero la solución de manera transferencia. problema presentada no es adecuada. correcta.
(Hasta 10 puntos)
Puntaje
(Hasta 0 puntos)
El documento está nombrado El documento correctamente El nombre del no tiene el Nombre y de acuerdo a documento o el nombre correcto formato del las formato del ni se encuentra informe de indicaciones y mismo no son los en formato. la Etapa 2 se encuentra especificados. PDF. del en formato. problema PDF.
(Hasta 5 puntos)
15
(Hasta 0 puntos)
10
Desarrollo de las tareas de la Etapa 2 del problema
Se representa Se representa el el sistema sistema lineal lineal mediante un mediante un diagrama de diagrama de bloques, pero la bloques de solución manera presentada no es adecuada. correcta.
(Hasta 5 puntos)
Desarrollo de las tareas de la Etapa 2 del problema
(Hasta 2 puntos)
Se encuentra Se encuentra la la función de función de transferencia transferencia del del sistema a sistema a partir partir de la de la reducción reducción del del diagrama de diagrama de bloques, pero la bloques de solución manera presentada no es adecuada. correcta.
(Hasta 5 puntos)
(Hasta 2 puntos)
No se representa el sistema lineal mediante un diagrama de bloques.
(Hasta 0 puntos) No se encuentra la función de transferencia del sistema a partir de la reducción del diagrama de bloques.
Desarrollo de las tareas de la Etapa 2 del problema
(Hasta 2 puntos)
(Hasta 5 puntos)
5
(Hasta 0 puntos)
Se determina Se determina la la estabilidad estabilidad del No se del sistema a sistema a partir determina la partir de la de la ecuación estabilidad del ecuación característica, sistema a partir característica pero la solución de la ecuación de manera presentada no es característica. adecuada. correcta.
(Hasta 10 puntos)
5
(Hasta 0 puntos)
Se determina Se determina el el error en error en estado No se estado estacionario del determina el Desarrollo estacionario sistema, pero la error en estado de las tareas del sistema de solución estacionario del de la Etapa estado de presentada no es sistema. 2 del manera correcta. problema adecuada..
(Hasta 5 puntos)
5
10
(Hasta 0 puntos)
Se utiliza Se utiliza MATLAB® para MATLAB® No se utiliza simular el para simular el MATLAB® para sistema lineal y sistema lineal simular el se grafica la Desarrollo y se grafica la sistema lineal ni salida del mismo de las tareas salida del se grafica la con los de la Etapa mismo con los salida del parámetros 2 del parámetros mismo con los indicados, pero la problema. indicados de parámetros solución manera indicados. presentada no es adecuada. correcta.
5
(Hasta 5 puntos)
(Hasta 2 puntos)
(Hasta 0 puntos)
Hay algunos La redacción errores de es excelente, ortografía y el documento Redacción las ideas están presenta una y ortografía correlacionada mediana del informe s, y el cuerpo del texto es articulación de de la Etapa coherente en las ideas y la 2 del su totalidad. estructura de los problema. párrafos.
(Hasta 5 puntos) Referencias bibliográfica s de la Etapa 2 del problema
(Hasta 2 puntos)
(Hasta 2 puntos)
5
(Hasta 0 puntos)
Aunque presenta El manejo de referencias, estas citas y no se articulan referencias es adecuadamente satisfactorio. con el trabajo.
(Hasta 5 puntos)
El documento presenta deficiencias en redacción y errores ortográficos.
Se maneja de manera inadecuada el uso de citas y referencias.
(Hasta 0 puntos) Calificación final
5
100
