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https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/7507Registro completo de metadatos
| Campo DC | Valor | Lengua/Idioma |
|---|---|---|
| dc.coverage.spatial | México | - |
| dc.coverage.temporal | 2020-2022 | - |
| dc.date.accessioned | 2023-12-05T00:41:12Z | - |
| dc.date.available | 2023-12-05T00:41:12Z | - |
| dc.date.issued | 2020 | - |
| dc.identifier.uri | https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/7507 | - |
| dc.description.abstract | Con el presente proyecto se realizarán mejoras y se aplicarán modificaciones a los guiones experimentales y materiales utilizados en la asignatura de Ingeniería Química II (LIQ II), clave 1646, que cursan los estudiantes de la carrera de Ingeniería Química en la Facultad de Química. Dentro de la curricula del LIQ II se consideran los temas de flujo de fluidos y transferencia de calor siendo estos fundamentales en la formación de los estudiantes así como en la formación de atributos tales como: el resolver un problema de ingeniería, realizar experimentaciones acorde al semestre que se cursa y el trabajo en equipo. El Laboratorio de Ingeniería Química donde se imparte la asignatura de LIQ II cuenta con una infraestructura de 2820 m2 de la cual el 90% de esta es exclusivo para el desarrollo de actividades de docencia e investigación. En estos espacios los alumnos de la carrera de Ingeniería Química pueden interactuar con los diferentes procesos físicos y químicos en condiciones controladas así como los diferentes equipos de operaciones unitarias y procesos industriales a escala mesa de laboratorio o planta piloto aplicando los conocimientos adquiridos en las asignaturas teóricas. El proyecto consiste en mejorar 2 de los 7 guiones experimentales que se imparten en la asignatura del LIQ II con la finalidad de elaborar los dos temas propuestos y adaptarlos para generar como producto principal el manual de prácticas para el Laboratorio de Ingeniería Química II en forma electrónica. La mejora de los guiones experimentales a desarrollar servirá para que los estudiantes que cursan el LIQ II obtengan experimentalmente parámetros de ajuste que puedan utilizar para el escalamiento de procesos, para observar y describir el fenómeno físicos de transferencia de energía con diferentes condiciones de frontera, así como aumentar el número de experimentos que se realizan en una clase, haciendo más eficiente la toma de datos durante la experimentación. | - |
| dc.description.sponsorship | Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA) | - |
| dc.language | es | - |
| dc.rights | Todos los derechos son propiedad de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) | - |
| dc.title | DESARROLLO DE GUIONES EXPERIMENTALES PARA EL LABORATORIO DE INGENIERÍA QUÍMICA DE LA CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA | - |
| dc.type | Proyecto PAPIME | - |
| dcterms.bibliographicCitation | GUTIERREZ LARA, MARIA RAFAELA. (2020). DESARROLLO DE GUIONES EXPERIMENTALES PARA EL LABORATORIO DE INGENIERÍA QUÍMICA DE LA CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA. (Proyecto PAPIME). Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA). UNAM. México. | - |
| dcterms.educationLevel | nivel superior | - |
| dcterms.provenance | Facultad de Química | - |
| dc.identifier.papime | PE104620 | - |
| dc.subject.keywords | conducción | - |
| dc.subject.keywords | convección | - |
| dc.subject.keywords | descarga | - |
| dc.subject.keywords | educación | - |
| dc.subject.keywords | Flujo de fluidos | - |
| dc.subject.keywords | habilidades | - |
| dc.subject.keywords | innovación | - |
| dc.contributor.responsible | GUTIERREZ LARA, MARIA RAFAELA | - |
| dc.description.objective | Objetivo general: Diseñar y construir dos sistemas de experimentaciones para el Laboratorio de Ingeniería Química II, siendo los temas: descarga de tanque y mecanismos conductivos y convectivos proponiendo mejoras mediante la construcción de nuevos equipos, instrumentos de medición para la toma de datos experimentales para hacerlos más didácticos y lograr que el alumno pueda resolver problemas de escalamiento y desempeño de equipos a escala industrial. Con estas mejoras se pretende favorecer el aprendizaje de conceptos y el desarrollo de habilidades y de la capacidad para resolver problemas sobre los temas abordados en el LIQ II. Objetivos específicos: "⮚ Diseñar, construir y operar los dispositivos experimentales a escala para establecer las mejores condiciones de operación en la descarga de un tanque y evaluar el funcionamiento de los modelos desarrollados. ⮚ Integrar los dispositivos electrónicos y físicos adecuados para monitorear los parámetros en la descarga de tanque así como los parámetros en línea en la adquisición de datos ⮚ Diseñar, construir y operar una aleta de enfriamiento que permita obtener el perfil de temperaturas experimental de ésta a diferentes condiciones de frontera en estado estacionario. ⮚ Integrar los dispositivos de medición que permitan monitorear la temperatura en la aleta de enfriamiento ⮚ Integrar dispositivos de control de temperatura para establecer diferentes condiciones de frontera durante la experimentación con una aleta de enfriamiento. ⮚ Publicar manual de prácticas para el Laboratorio de Ingeniería Química II" | - |
| dc.description.strategies | Como primera etapa se realizarán las modificaciones de los guiones experimentales, “DESCARGA DE TANQUES” y “CONDUCCIÓN EN UNA BARRA”, que son los guiones experimentales que sufrirán modificaciones sustantivas. Para el guion experimental de descarga de tanques, se planea la construcción de un sistema de 3 tanques elevados de 500 750 y 1100 L de volumen de trabajo y las modificaciones a la estructura que se encuentra ubicada en el laboratorio de Ingeniería química, a los cuales se le adaptarán los accesorios necesarios para realizar la descarga. Las adaptaciones a la estructura contemplan: la instalación de tres tanques elevados, cisterna de recuperación de agua, bomba de recarga y conexiones hidráulicas y eléctricas, una vez instalados los tanques se probarán diferentes válvulas para determinar los tiempos de descarga. Se adaptarán los instrumentos para el control de volumen, nivel y tiempo. Para el guion de “Conducción en una barra” se diseñará y construirá un sistema de calentamiento con resistencias eléctricas para una barra metálica sólida intercambiable. Este sistema podrá controlar la temperatura y la entrada de energía a la barra. También se adaptará un sistema de medición con “termopares” a la barra metálica en diferentes posiciones longitudinales de esta, para monitorear su temperatura. Se probarán barras de diferentes materiales para obtener el perfil de temperaturas al conectarlos a la fuente de temperatura o calor constantes. Se construirá también un sistema de control de temperatura para el extremo frío de la barra. Se realizarán experimentaciones prueba de obtención de perfiles de temperatura y la determinación de parámetros asociados a la convección de energía. Para los guiones experimentales que se desarrollaran se considerará en el documento final los siguientes puntos: ● Título acorde al tema en estudio ● Objetivo académico (lo que se quiere que el alumno comprenda) ● Problema (relacionado a lo que se quiere que el alumno realice) ● Desarrollo experimental (procedimiento a realizar por el estudiantes donde se plasme cómo debe realizarse el experimento) ● Cuestionario (serie de preguntas que guiarán al alumno a resolver el problema planteado) | - |
| dc.description.goals | Primer año: 1. Establecer el diseño del sistema de descarga de tanques para elaborar los siguiente: Diagrama de Flujo de proceso Diagrama de Tubería e instrumentación Plano Isométrico Filosofía de operación del sistema 2. Realizar la adquisición de los materiales para la construcción del sistema de descarga de tanques integrando dispositivos para monitoreo en línea. 3. Realizar pruebas preliminares para establecer las condiciones de operación así como la adquisición de datos en el sistema de descarga de tanques. 4. Realizar la instrumentación del sistema para descarga de tanques. 5. Diseño de la interfaz de usuario para visualización y control de la operación del modelo de descarga de tanques. 6. Redactar el guion con título tentativo “Evaluación del modelo de descargas de tanques a diferentes escalas” 7. Establecer el diseño del sistema de conducción y convección en una aleta de enfriamiento para elaborar los siguientes documentos: Diagrama de Flujo de proceso Diagrama de Tubería e instrumentación Plano Isométrico Filosofía de operación del sistema 8. Asistencia a un congreso Internacional 9. Titulación de dos estudiantes de licenciatura, uno por cada entidad Segundo año: 1. Realizar la adquisición de los materiales para la construcción del sistema de conducción y convección en una aleta de enfriamiento integrando dispositivos para monitoreo en línea. 2. Realizar pruebas preliminares para establecer las condiciones de operación así como la adquisición de datos en el sistema de conducción y convección en una aleta de enfriamiento. 3. Realizar la instrumentación del sistema para la lectura de temperatura en una aleta de enfriamiento. 4. Diseño de la interfaz de usuario para visualización y control de la operación del modelo de conducción y convección en aleta de enfriamiento. 5. Redactar el guión con título tentativo “Mecanismos de Conducción y convección en una aleta de enfriamiento” 6. Asistencia a un congreso nacional 7. Realizar un curso taller para los profesores que imparten la asignatura de LIQ II. 8. Elaborar el manual de prácticas de LIQ II incluyendo los dos guiones experimentales modificados. 9. Enviar el manual de prácticas al Comité editorial de la Facultad de Química a revisión 10. Titulación de dos 2 estudiantes de licenciatura uno por entidad participante | - |
| dc.description.goalsAchieved | PRIMER AÑO. M1 Para el desarrollo del sistema se elaboraron los diagramas de flujo de proceso, de tubería e instrumentación y el Isométrico.M2 La adquisición de los materiales para la construcción del sistema de descarga se realizaron en tiempo, dicho sistema fue construido a finales del año 2021.M3 Debido a que la construcción del sistema de descarga fue realizado a finales de 2021 las pruebas de operación se lograron realizar.M4 Se adquirieron los instrumentos del sistema, pero no fue posible implementarlos físicamente; por lo que se generaron modelos virtuales.M5 Se programó la interfaz de usuario para el entorno virtual del experimento de descarga en donde el usuario puede permitir el llenado o vaciado del tanque.M6 Se redactó un guion experimental de descarga de tanques “Evaluación del modelo de descarga a diferentes escalas”.M7 Se elaboraron los diagramas correspondientes al equipo utilizado en la implementación del nuevo guion “Mecanismos de transferencia de energía: conducción y convección”, así como la filosofía.M8 Se tuvo la participación en el “4to Encuentro Estudiantil de Ingeniería Química 2020”, obteniendo el segundo lugar al mejor trabajo. M9 Esta meta no fue cumplida solo se realizaron servicio social y estancia académica. SEGUNDO AÑO. M1 Se realizó la adquisición del material necesario para la práctica “Mecanismos de transferencia de calor: conducción y convección”.M2 No fue posible realizar pruebas preliminares debido a que el equipo no fue posible instalarlo, pero se realizó un simulador virtual inmersivo.M3 No se pudieron realizar pruebas experimentales; no obstante, se aprovecharon los componentes reales para generar instrumentos virtuales.M4 Se generó la interfaz de usuario correspondiente al experimento virtual de conducción en donde el usuario puede desplazar el sensor de temperatura sobre la barra metálica, y visualizar los datos de la prueba en tiempo real en una superficie frente al banco de pruebas.M5 Se realizó la redacción del guion experimental “Mecanismos de transferencia de calor: conducción y convección”, en la modalidad virtual o en línea.M6 Se participo en el XII Congreso Internacional de Docencia e Investigación en Química, la presentación fue en la modalidad de oral por videoconferencia.M7 El curso taller no se realizó debido a que las actividades presenciales no se podían realizar, sin embargo, para el experimento de conducción, se realizó una prueba a distancia con profesores.M8 Se cuenta con un documento preliminar del Manual de Prácticas de LIQII, sin embargo, no fue posible someterlo a revisión con los profesores de LIQII debido a la pandemia.M9 El manual de prácticas no fue posible ser enviado al comité editorial debido a que los guiones elaborados en el presente proyecto aún están en revisión, cabe mencionar que la redacción de este se encuentra en un 80 % de avance M10 Para el cumplimiento de esta meta se logró el registro de una tesis, el trabajo escrito está desarrollado al 100%. | - |
| dc.description.area | 1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías | - |
| dc.description.selfAssessment | Debido a la situación de la pandemia y que las actividades durante la realización del proyecto fueron a distancia se realizaron ajustes en los productos referidos a los guiones experimentales los cuales se fueron realizados de manera virtual utilizando un simulador para el sistema de transferencia de calor: conducción y convección. Para ambos sistemas el área de mecatrónica generó la interfaz de usuario para el entorno virtual para que en estos se pueda visualizar información del experimento en tiempo real. Como resultado de la instalación del sistema de descarga de tanques se logró la elaboración del guion experimental “Evaluación del modelo de descarga de tanques a diferentes escalas” parte B y con el simulador se logró la redacción del guion “Mecanismos de transferencia de energía: conducción y convección” los cuales serán utilizados como herramienta de enseñanza para el Laboratorio de Ingeniería Química II. El curso taller a los profesores no se pudo realizar debido a que un sistema se terminó de instalar a finales del año 2021 y el otro aún no ha sido instalado, se pudo realizar una prueba a distancia con profesores de la Facultad de Química e Ingeniería sobre el entorno virtual para el experimento de mecanismos: conducción y convección realizando: la descarga del programa, correcta ejecución en el equipo personal, operación básica con funciones programadas y uso libre a partir de la comprensión de las capacidades del simulador. Con relación a los recursos humanos se integraron: 9 servicios sociales, 2 estudiantes que cursaron la asignatura de estancia académica y 2 estudiantes que registraron tesis con un avance del 100% en el escrito. Por la parte de difusión se presentó un trabajo en forma de cartel en el 4to Encuentro Estudiantil de Ingeniería Química vía streaming el 15 enero de 2020 obteniendo el segundo lugar al mejor trabajo, logrando realizar un video tutorial con duración de 5 min, también se participó en el XII Congreso Internacional de Docencia e Investigación en Química de manera virtual en el 2021 con el trabajo titulado “Desarrollo de un experimento virtual para la enseñanza a distancia de tópicos de ingeniería química: operación de la descarga de un tanque” presentado en la modalidad de oral. Se elaboró un video tutorial con duración de 2.5 min para el guion de descarga de tanques. Se logró la publicación del trabajo de manera digital en la Revista Tendencias en Docencia e Investigación en Química en la sección: Educación Química en el número 7, páginas 87-93, Año 2021 y con ISBN 2448-6663. Las metas propuestas para la realización del proyecto fueron realizadas con un 80% en los avances, debido a la situación que se tuvo durante la ejecución del proyecto sobre la pandemia y que las actividades en su mayoría fueron realizadas a distancia se tuvieron que modificar y ajustar los objetivos originalmente establecidos. En documentos adjuntos comprueban los productos generados. | - |
| dcterms.educationLevel.SEP | Licenciatura | - |
| dcterms.callforproject | 2020 | - |
| dc.subject.DGAPA | Ingenierías | - |
| dc.description.products | Congreso.Difusión de los resultados: Participación con una ponencia oral en el XII Congreso Internacional de Docencia e Investigación en Química, que se llevó a cabo de manera virtual del 25 al 27 de octubre de 2021. El contenido abordado consistió en la explicación de la problemática actual que se tiene para la impartición de una práctica de laboratorio para la asignatura “Laboratorio de Ingeniería Química II” en donde se evalúa la descarga de un tanque que contiene agua bajo sus parámetros principales a diferentes condiciones de operación para modelar el fenómeno; se presentaron las técnicas utilizadas para desarrollar un simulador del experimento considerando tecnologías inmersivas y así darle un nuevo valor a la herramientas educativa gracias a la diferencia sensorial que presenta realizar una simulación en un entorno tridimensional con interacciones cercanas a las que se tendrán en el laboratorio real. El contenido se abordó en un tiempo de 15 minutos por lo que se sintetizó el material presentado en el trabajo en extenso que forma parte de las memorias del Congreso; así también durante el tiempo de presentación se realizó una demostración en vivo del uso del software mostrando todas sus funciones y su capacidad de contar con múltiples usuarios al mismo tiempo para que quedara evidencia de las capacidades de trabajo colaborativo con las que cuenta la herramienta desarrollada, y que difícilmente serían apreciables sólo por la descripción de texto del trabajo entregado o por la presentación oral realizada. | - |
| dc.description.products | Software.Programa para adquisición de datos y visualización en HMI: El primer software desarrollado consiste en el simulador de una práctica de laboratorio en la que se estudia la transferencia de calor a través de un material, para ello se presenta un espacio virtual que asemeja al de un espacio de laboratorio, el usuario ingresa fuera del mismo con una vista de 360 grados de uno de las espacios públicos principales de Ciudad Universitaria y puede desplazarse hasta la puerta del laboratorio donde encontrará al centro del espacio el modelo interactivo de una mesa de trabajo en donde ya estará montada una barra metálica con fuentes de temperatura en sus extremos. A través de un panel frontal que funge como HMI (interfaz humano máquina), el usuario podrá seleccionar diversos parámetros del experimento como incrementos y decrementos a las temperaturas extremas de la barra y selección de material a probar en la simulación de conducción térmica; también se puede interactuar con el modelo de un sensor de temperatura y colocarlo en cualquier posición a lo largo de la barra metálica con la finalidad de conocer la temperatura en ese punto. A través de la programación realizada, los datos del experimento son adquiridos en tiempo real y en cuanto el usuario genera cualquier cambio de los parámetros; la información resultante es desplegada en todo momento para que el usuario pueda hacer uso o anotación de la misma y con esto adquirir los valores experimentales deseados. El software fue desarrollado para ser ejecutado en equipos sin conexión previamente a la descarga del mismo, o sin requerir descargar archivo alguno, pero accediendo a través de un sitio web, o como una aplicación ejecutable directamente en el equipo inmersivo adquirido gracias al apoyo del proyecto. | - |
| dc.description.products | Software.Programa de Adquisición de datos y visualización en HMI: El segundo software que se desarrolló consiste en un ambiente inmersivo que nuevamente asemeja a un laboratorio, en el cual el usuario ingresa al mismo para poder efectuar el estudio de las variables correspondientes a la carga y descarga de agua en un tanque. Al ingresar al entorno, el estudiante se encuentra con una vista periférica de un espacio público de la Universidad y puede desplazarse espacialmente para poder ingresar al laboratorio a través de una puerta automática; una vez dentro del espacio encontrará a la izquierda un tanque montado a cierta altura del nivel piso y frente a este un panel de control con tres botones interactivos. El usuario puede controlar la visibilidad del experimento en el tanque al hacer que las paredes del mismo sean transparentes u opacas, también puede encender o apagar una bomba que suministra la carga de agua al tanque por la parte superior del mismo, y permitir o bloquear la salida de agua del tanque a través de un botón que controla el modelo de una electroválvula; todas las acciones descritas tienen una representación visual en el ambiente basada en su aparición en el experimento real. En una de las paredes del espacio, se encuentra un pizarrón que sirve como interfaz para mostrar al usuario los datos de interés del experimento como flujo de salida, altura de líquido en el tanque, y tiempo transcurrido del experimento, con la finalidad de que el usuario pueda recabar los datos que así convenga a su prueba. El software fue programado para ejecutarse en la plataforma VRChat dotándolo así de la capacidad de tener varios usuarios al mismo tiempo en el mismo espacio y permitiendo interacciones en simultáneo entre ellos como la posibilidad de comunicarse y causar un efecto sobre el experimento que los demás presentes puedan observar. | - |
| dc.description.products | Encuentro.Presentación de trabajos desarrollados: Los alumnos Israel Reyes Cárdenas de la Facultad de Química, y César Octavio Flores Juárez de la Facultad de Ingeniería, se presentaron en el 4to Encuentro Estudiantil de Ingeniería Química 2020, en el que participaron con un póster de difusión y un video explicativo del proyecto desarrollado sobre Mecanismos de Transferencia de Calor, que da pie al simulador virtual del guion: “Mecanismos de transferencia de energía: Conducción y convección”; producto que también se menciona en este informe. En este encuentro los alumnos obtuvieron el segundo lugar con el póster titulado “Laboratorio virtual de transferencia de energía. Ecuaciones de transferencia y el entorno inmersivo”. En el póster y video, se expuso el desarrollo de las ecuaciones de transferencia de energía que describen el calentamiento de una barra metálica por conducción y el enfriamiento por convección de la misma. Además, se presentó el desarrollo del entorno virtual que se utilizará para realizar la práctica a distancia, las etapas del diseño del laboratorio virtual y los beneficios que traerá éste a la enseñanza de la Ingeniería Química. Para consultar el video generado se puede realizar al ingresar en el siguiente link de acceso: https://drive.google.com/file/d/15M3piJWVxnHAmajHKDNAoQs6Tg51uaRh/view?usp=sharing | - |
| dc.description.products | Video.video explicativo: Material audiovisual en el que se muestran las funciones del software iniciando por el proceso de entrada al entorno virtual donde el usuario aparece en un spawn point predefinido en el que al girar su cámara podrá observar los aspectos decorativos del laboratorio (basados en los espacios Universitarios) así como la apariencia exterior del edificio que alberga el laboratorio, posteriormente se muestra cómo ingresar al laboratorio a través de un acceso que simula una parte automática. Dentro del laboratorio, en el video se muestra cómo el usuario puede acceder al panel de control desde donde podrá, simulando la presión de un grupo de botones, modificar las variables del experimento acorde a los valores que requiera, aquí mismo se muestra cómo el funcionamiento y operación puede ser realizado por cualquiera de los usuarios presentes en la misma instancia de simulación. Finalmente, en el video se muestra el despliegue de valores del experimento para que los usuarios puedan recopilar los valores que genera la simulación y que están basados en los modelos matemáticos reales de los fenómenos en estudio. Para consultar los videos generados se puede realizar en el siguiente link de acceso: https://drive.google.com/file/d/1d4RxPqSb5tmqBWizDfMNiGm-7e5_-dSW/view?usp=sharing | - |
| dc.description.products | Guión.Guion “Mecanismos de conducción y convección en una aleta de enfriamiento”: Se elaboró el guion experimental modificado “Mecanismos de transferencia de energía: conducción y convección” modificando el guion actual “Transferencia de calor en una barra cilíndrica” de la materia Laboratorio de Ingeniería Química II, la cual es una asignatura obligatoria de sexto semestre en la carrera de Ingeniería Química. Debido a la crisis derivada de la pandemia por SARS-CoV-2, el equipo no pudo instalarse físicamente en el laboratorio, aunque con el regreso reciente a actividades y dado que se cuenta ya con el material para ello, esto se realizará próximamente. Dado lo anterior, para la realización de este guion se elaboró un simulador virtual en el que se programaron las condiciones de operación del equipo físico (barra metálica y resistencias de calentamiento) y las respuestas esperadas en las mediciones que realizarían los alumnos durante la experimentación (temperatura a lo largo de la barra) con base en las ecuaciones fundamentales de transferencia de energía y propiedades físicas de los materiales. Asimismo, con el objetivo académico previamente establecido, se redactó el documento del guion experimental titulado: “Mecanismos de transferencia de calor: conducción y convección”, cumpliendo con los elementos establecidos en la Reforma de la Enseñanza Experimental de la Facultad de Química: objetivo académico, título, problema a resolver por el estudiante, lista de materiales y equipo a utilizar (físicos o virtuales), procedimiento a realizar y cuestionario, el cual llevará al estudiante a resolver el problema planteado. Este guion experimental está diseñado para abordarse en dos sesiones, una experimental y otra de discusión de resultados, sin embargo, aún no ha sido implementado en grupos que cursaron la materia en los semestres pasados (2021-2, 2022-1), debido a que el simulador virtual estaba en desarrollo y la instalación del equipo no era posible. No obstante, el guion ahora puede implementarse para los grupos que cursen la materia en línea en el semestre 2022-2, y una vez que esté lista la instalación física del equipo, también para los grupos de forma presencial, gracias a que el guion está diseñado para poderse implementar en ambas modalidades. | - |
| dc.description.products | Guión.Guion “Evaluación del modelo descarga de tanques a diferentes escalas”: Se elaboró el guion experimental modificado “Evaluación del modelo descarga de tanques a diferentes escalas” modificando el guion actual “Descarga de tanques” de la materia Laboratorio de Ingeniería Química II, la cual es una asignatura obligatoria de sexto semestre en la carrera de Ingeniería Química. A pesar de la crisis derivada de la pandemia por SARS-CoV-2, el equipo se instaló físicamente en el laboratorio, y con el regreso reciente a actividades presenciales, podrá implementarse en un grupo piloto en el semestre 2023-1. Además del equipo físico, se cuenta con un simulador virtual en el que se programaron las condiciones de operación del equipo, el cual consiste en tres tanques de diferentes tamaños que contienen agua y se descargan mediante una válvula en la parte inferior. También se programaron en este simulador las respuestas esperadas en las mediciones que deben realizar los alumnos durante la experimentación: nivel del líquido en el tanque en función del tiempo. Con el objetivo académico previamente establecido, se redactó el documento del guion experimental titulado: “Evaluación del modelo descarga de tanques a diferentes escalas”, el cual retoma parte del guion realizado actualmente y lo complementa añadiendo una parte experimental que corresponde a la descarga mediante válvula de tres tanques diferentes tamaños y mayor capacidad que los utilizados actualmente. El guion se redactó siguiendo los lineamientos de la actual Reforma Experimental de la Facultad de Química, y consta de: título, problema a resolver por el estudiante, lista de materiales y equipo a utilizar, procedimiento experimental y cuestionario, el cual llevará al estudiante a resolver el problema planteado. Asimismo, el experimento descrito en este guion está diseñado para abordarse en dos sesiones, una experimental y otra de discusión de resultados. | - |
| dc.description.products | Artículo en memoria.Trabajo en extenso: "Se presentó el trabajo con título “Desarrollo de un experimento virtual para la enseñanza a distancia de tópicos de ingeniería química: operación de la descarga de un tanque”, en el XII Congreso Internacional de Docencia e Investigación en Química, que se llevó a cabo de manera virtual del 25 al 27 de octubre de 2021. Para la aprobación del trabajo se envió un resumen, el cual fue aprobado por el comité de evaluación, y posteriormente se aprobó su presentación en modalidad oral por lo que se elaboró el artículo en extenso, así como el material audiovisual para ser expuesto en el bloque temático “Estrategias de enseñanza-aprendizaje”. Posteriormente, sujeto a un arbitraje complementario, el artículo fue aceptado por el comité editorial para su publicación en el número 7 de la revista “Tendencias en docencia e investigación en Química” (con ISSN: 2448-6663) la cual fue publicada electrónicamente en diciembre de 2021. En el trabajo en extenso se hace una descripción a detalle de la problemática que originó el desarrollo del problema, el proceso de adaptación que surgió por la modificación a las formas de trabajo derivadas de la pandemia por COVID-19, la metodología empleada para dar solución al proyecto, presentación de tecnologías aplicadas y cómo benefician al proceso de enseñanza, así como el resultado obtenido a manera de un software virtual inmersivo basado en los cálculos experimentales teóricos del proceso real. La revista puede consultarse en el siguiente link https://revistatediq.azc.uam.mx/" | - |
| dc.description.products | Cartel.Póster de difusión: Se presentó un cartel para el 4° Encuentro estudiantil de Ingeniería Química 2020, concurso en el que participaron alumnos de licenciatura y profesores de la carrera de Ingeniería Química de Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán (FES-C), Facultad de Estudios Superiores Zaragoza (FES-Z) y Facultad de Química, Campus CU (FQ CU). El poster participante se tituló: Laboratorio virtual de transferencia de energía Ecuaciones de transferencia y el entorno inmersivo. Los participantes fueron los alumnos: Flores Juárez César Octavio de la Facultad de Ingeniería, y Reyes Cárdenas Israel de la Facultad de Química. El cartel se acompañó de un video explicativo de duración de 5 minutos, en el que los alumnos describieron el desarrollo de las ecuaciones de transferencia de energía que rigen el comportamiento del experimento virtual presentado, así como el funcionamiento del entorno inmersivo en el que se programaron dichas ecuaciones para obtener resultados experimentales-virtuales acordes a la realidad. El póster enviado y presentado durante el encuentro obtuvo el segundo lugar en el concurso, por lo que los alumnos Israel y César expusieron el cartel y respondieron a preguntas elaboradas por el público durante la ceremonia de premiación de los carteles, realizada de forma virtual. | - |
| dc.description.products | Tesis.Tesis de licenciatura: Los alumnos César Octavio Flores Juárez y Pablo Andrés Molina González, estudiantes con 100% de créditos completados del programa educativo de Ingeniería Mecatrónica en la Facultad de Ingeniería, desarrollaron su trabajo de titulación con título “Diseño y desarrollo de experimento virtual de transferencia de energía calorífica” con base en parte de las actividades que desarrollaron durante su colaboración en el proyecto PAPIME. El trabajo escrito correspondiente, dirigido por uno de los académicos registrados como participantes en el proyecto, está completo y cuenta con la aprobación del Comité de Titulación, desde octubre de 2021, para ser presentado como opción de titulación. En este momento el proceso se encuentra en la parte de aprobación del sínodo propuesto para hacerles llegar el borrador del escrito y posteriormente contar con su retroalimentación y agendar una fecha de examen profesional. | - |
| dc.description.objectivesAchieved | Debido a la situación que vivimos estos dos años, sobre la ejecución del proyecto, por causas de la contingencia sanitaria y que las actividades se realizaron de manera virtual el cumplir con el objetivo general y los objetivos específicos establecidos fue posible cumplirlos de manera parcial. Sobre el diseño de los dos sistemas se realizó sin contratiempos, pero no así la construcción del sistema sobre el mecanismo conducido y convectivo. El sistema de descarga de tanques si se logró cumplir a finales del año 2021 tanto en el diseño, construcción y operatividad del sistema. Cambios realizados durante la ejecución del proyecto fue la realización de actividades virtuales aplicando los principios para los temas en estudios ya que se diseñaron los sistemas de descarga de tanques y mecanismos de conducción y convección de manera virtual mediante el uso de plataformas para la programación y despliegue de ambientes virtuales (modeladores, motores gráficos, servicios web) en las que se pueden efectuar interacciones multiusuarios en tiempo real, permitiendo así a los usuarios tener una primera aproximación al uso del equipo relacionado a cada experimento lo más cercana posible a la que encontrarán en el laboratorio presencial. Estos productos se pueden comprobar en la elaboración de los guiones experimentales, así como de los ambientes virtuales, software y video demostrativo. Al no poder realizar las actividades experimentales de manera presencial no se pudo realizar la construcción ni las pruebas experimentales en el sistema de mecanismos de conducción y convección (aleta de enfriamiento). Es importante mencionar que con los materiales que se adquirieron con el proyecto la construcción del sistema faltante se podrá realizar para el primer semestre del presente año con la finalidad de poder concluir estas actividades. Lo anterior también permitirá complementar y verificar que los resultados obtenidos por la virtualización de los experimentos sean equiparables como herramientas de aprendizaje respecto a su contraparte real. Finalmente, los objetivos sufrieron cambios en la ejecución, pero no así en el contenido debido a que el aprendizaje de conceptos y el desarrollo de las habilidades para utilizar otras herramientas se pudieron realizar, permitiéndonos desarrollar una herramienta que se pueda utilizar tanto para la impartición de temas de manera presencial como en línea, de forma síncrona y asíncrona, permitiéndonos adaptar el material a las diversas circunstancias de estudio que pudieran requerirse por eventualidades como las ya vividas en los últimos años. | - |
| dc.description.outcomes | Como se mencionó a lo largo de la descripción del impacto de los productos obtenidos, derivado de la pandemia mundial por la que atravesamos durante el desarrollo de este proyecto y que trajo un cambio al paradigma de hacer llegar el conocimiento a los estudiantes. El desarrollo de dos softwares tipo simulador permite acercar un fenómeno virtual de laboratorio a los estudiantes a través del uso de las TIC fortaleciendo el acervo de material didáctico con el que contarán los profesores de la asignatura de LIQ II apoyadas por este proyecto. Esto les permitirá contar con material a corto plazo, y seguir con la impartición de temas prácticos en la modalidad de educación a distancia; ya que los profesores tendrán disponible un material que podrán utilizar con los estudiantes. Estos simuladores fortalecerán la enseñanza práctica porque permitirá al estudiante realizar el número de ensayos que sean necesarios para asimilar y comprender un fenómeno de estudio. Los softwares desarrollados de ninguna manera sustituirán la realización de una práctica presencial pero sí contribuirán a que los alumnos tengan una experiencia, en un entorno seguro y de esta manera se familiaricen con los equipos y procesos que se estudian. | - |
| Aparece en las colecciones: | 1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías | |
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