FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS DE LA INGENIERÍA III
GRADO EN INGENIERÍA CIVIL
Curso 2024/2025
1. Datos de la asignatura
(Fecha última modificación: 09-05-24 13:17)- Código
- 106209
- Plan
- ECTS
- 6.00
- Carácter
- BÁSICA
- Curso
- 2
- Periodicidad
- Primer Semestre
- Idioma
- ESPAÑOL
- Área
- MATEMÁTICA APLICADA
- Departamento
- Matemática Aplicada
- Plataforma Virtual
Datos del profesorado
- Profesor/Profesora
- Manuela Chaves Tolosa
- Grupo/s
- 1
- Centro
- E. Politécnica Superior de Ávila
- Departamento
- Matemática Aplicada
- Área
- Matemática Aplicada
- Despacho
- 112
- Horario de tutorías
- Se programarán con los estudiantes al inicio del curso
- URL Web
- https://produccioncientifica.usal.es/investigadores/57652/detalle
- mchaves@usal.es
- Teléfono
- 920 353500
2. Recomendaciones previas
Se recomienda haber cursado y aprobado las asignaturas Fundamentos Matemáticos de la Ingeniería I y II
3. Objetivos
Los objetivos generales son los siguientes:
- Consolidar y ampliar los conocimientos adquiridos durante el Primer Curso relativos al tema de Integración en Rn e introducir algunos Métodos Numéricos del Cálculo de una y varias variables.
- Presentar los conceptos fundamentales, las técnicas y métodos de resolución clásicos de la Teoría de las Ecuaciones Diferenciales y de los Métodos Numéricos dirigidos a su resolución.
- Modelizar situaciones sencillas y aplicar las técnicas adecuadas para la solución del problema planteado.
- Utilizar técnicas matemáticas exactas y aproximadas en el marco dentro de las EDOs y las EDPs.
- Interpretar las soluciones en términos matemáticos en el contexto del problema real planteado
Los objetivos principales relacionados con las competencias académicas y disciplinares son los siguientes:
- Consolidar y ampliar los conocimientos inherentes Integración en Rn. Conocer, comprender y saber utilizar en las aplicaciones, algunos Métodos Numéricos del Cálculo de una y varias variables.
- Conocer, comprender y consolidar los conceptos y resultados fundamentales de la teoría básica de las Ecuaciones Diferenciales y los métodos numéricos asociados.
- Conocer y comprender los conceptos y resultados fundamentales de algunos de los principales Métodos Numéricos dirigidos a la integración numérica de ecuaciones diferenciales.
Respecto a los objetivos relacionados con las competencias generales y personales, se proponen los siguientes:
- Aportar los conocimientos sobre las principales herramientas matemáticas inherentes a las Ecuaciones Diferenciales y los Métodos Numéricos asociados.
- Ser capaz de comunicar conocimientos científicos de carácter especializado.
- Ser capaz de realizar búsquedas de información en bibliotecas, bases de datos, internet, etc.
- Formarse y actualizar conocimientos de forma continuada.
- Trabajar con constancia.
- Trabajar en equipo.
4. Competencias a adquirir | Resultados de Aprendizaje
Básicas / Generales | Conocimientos.
CB 1.- Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
CB 2.- Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
CB 4.- Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.
Específicas | Habilidades.
CE1: Capacidad para la resolución de los problemas matemáticos que puedan plantearse en la ingeniería. Aptitud para aplicar los conocimientos sobre: álgebra lineal; geometría; geometría diferencial; cálculo diferencial e integral; ecuaciones diferenciales y en derivadas parciales; métodos numéricos; algorítmica numérica; estadística y optimización.
5. Contenidos
Teoría.
Los contenidos de la asignatura se estructurarán y desarrollarán dentro de los siguientes temas:
Tema 1.- Cálculo Integral en Rn : Revisión/Ampliación
Tema 2.- Introducción a las Ecuaciones Diferenciales
Tema 3.- Ecuaciones Diferenciales Ordinarias
Tema 4.- Ecuaciones en Derivadas Parciales
Tema 5.- Otros métodos de resolución de Ecuaciones Diferenciales. Ejemplos y Aplicaciones en Ingeniería
Tema 6.- Métodos Numéricos:
6.1.- Métodos Numéricos en el Cálculo de una y varias variables
6.2.- Métodos Numéricos para la integración de Ecuaciones Diferenciales
6. Metodologías Docentes
1.- Clase magistral. 2.- Clases de problemas en los que se promueve el debate y la participación crítica del alumno. 3.- Preparación y exposición de trabajos en los que se procura poner de manifiesto el interés de la asignatura en otras materias y en las aplicaciones. 4.- Uso de paquetes informáticos como Matlab o Mathemática en la resolución de problemas. 5.- Uso adecuado de las TIC, comunicación-información sobre la asignatura, búsqueda de información en Internet, etc. 6.- Tutorías para consulta y seguimiento del alumno. 7.- Realización de exámenes.
7. Distribución de las Metodologías Docentes
8. Recursos
Libros de consulta para el alumno.
Ecuaciones Diferenciales:
- Simmons, George Finlay. Ecuaciones diferenciales: teoría, técnica y práctica. Mèxic: McGraw-Hill, 2007. ISBN 9780072863154.
- Boyce, William E. Introducción a las ecuaciones diferenciales. México: Limusa, 1972. ISBN 9681806360.
- Zill, Dennis G. Ecuaciones diferenciales con aplicaciones de modelado. 9a ed. México: International Thomson, 2009. ISBN 9789708300551.
- D.E. Edwards, C.H. J. Penney. Ecuaciones diferenciales y problemas con valores en la frontera. Cuarta edición. PEARSON EDUCACIÓN, México, 2009. ISBN: 978-970-26-1285-8.
Métodos Numéricos:
- Atkinson, K Han, W., Elementary Numerical Analysis, 3nd ed.; John Wiley & Sons, 2003.
- Sanz-Serna, J.M. Diez lecciones de cálculo numérico; (Segunda Edición revisada y ampliada) Universidad de Valladolid, 2010.
- S. Chapra. Métodos numéricos para ingenieros ( 6ª Ed) McGraw-Hill, 2011
-Burden, Richard L.; Faires, J. Douglas; Burden, Annette M. “Numerical Analysis”, 10 Ed.
Editorial: Cengage Learning, Inc, 2015
-W.Cheney, D. Kincaid Métodos Numéricos Y Computación - 6ª Edición – Cengage Learning, 3 julio 2013
Integración en Rn (Revisión/Ampliación):
- J. Stewart, Cálculo multivariable (4ª edición). Editorial Thomson (1999).
.- Salas, Hille, Etgen. Calculus Volumen II. 4ª Edición.(2003)
- J. Marsden, A. Tromba, Cálculo Vectorial, Pearson, 2004.
Otras referencias bibliográficas, electrónicas o cualquier otro tipo de recurso.
La bibliografía se irá comentando en detalle y se ampliará a lo largo del curso. También se incorporarán durante el desarrollo de las clases, referencias electrónicas, notas, apuntes y guías de trabajo preparados por el profesor, páginas web, etc. Todos estos materiales se pondrán a disposición del alumno a través de la plataforma Studium.
9. Evaluación
Criterios de evaluación.
Los criterios generales de evaluación son los siguientes:
- Valorar la utilización de las técnicas exactas y aproximadas adecuadas para resolver los problemas planteados.
- Valorar la claridad y el rigor de las argumentaciones realizadas.
- No serán determinantes en la calificación los errores de cálculo salvo que sean repetidos e involucren conceptos básicos y/ó impidan la correcta interpretación del ejercicio. También se valorará la participación activa en clase y la asistencia a las actividades complementarias.
Otros criterios más específicos de evaluación son los siguientes:
- Demostrar la adquisición y comprensión de los principales conceptos de la asignatura.
- Resolver problemas aplicando conocimientos teóricos y basándose en resultados prácticos.
- Preparar con rigor una revisión bibliográfica sobre un tema de la asignatura.
- Exponer con claridad un problema preparado.
- Analizar críticamente y con rigor los resultados.
- Participar activamente en la resolución de problemas en clase.
Sistemas de evaluación.
La evaluación de la adquisición de las competencias a adquirir en la asignatura se llevará a cabo de diferentes formas:
- Evaluación de las competencias a adquirir mediante las actividades de grupo grande:
a. Exámenes escritos de teoría, problemas, preguntas cortas, etc.
b. Desarrollo de un supuesto práctico
Concretamente se llevarán a cabo dos pruebas parciales en las siguientes fechas:
- Primera prueba parcial: semana 8 del cuatrimestre
- Segunda prueba parcial: semana 16 ó 17 del cuatrimestre
Esta parte de la evaluación supondrá el 70% de la nota final del curso. Podrían incluirse dos pruebas parciales más en las semanas 4 y 12 del curso en función del desarrollo del mismo.
2. Evaluación de las competencias a adquirir mediante las actividades individuales, de grupo/grupo mediano o seminarios:
a. Evaluación continua:
- Tutorías individualizadas.
- Participación activa en clase y en las tareas y actividades propuestas.
b. Realización y exposición de trabajos prácticos dirigidos:
- Elaboración y exposición de un trabajo de iniciación a la investigación.
- Elaboración de materiales propios.
- Elaboración y exposición de problemas teóricos y prácticos.
- Elaboración de informes sobre las charlas y/o conferencias.
La exposición de los trabajos se realizará durante las clases y/o en las tutorías individualizadas marcadas por el profesor en fechas de común acuerdo con los alumnos. Dichas tutorías también permitirán realizar el seguimiento del alumno. Estas tareas constituyen el 30% de la nota final.
En el caso de no superar la asignatura, el procedimiento de recuperación consistirá en la realización de un examen presencial y/o en la realización de las actividades recomendadas por el profesor.
OBSERVACIONES:
1.- Estos instrumentos de evaluación pueden sufrir pequeñas variaciones en función de la dinámica y la evolución del grupo.
2.- Para aprobar la asignatura, es requisito indispensable tener una calificación mayor o igual a cuatro en cada uno de los exámenes parciales o en la recuperación correspondiente y una calificación final (media-media ponderada) mayor o igual a cinco.
Recomendaciones para la evaluación.
La resolución de ejercicios, la elaboración y exposición de trabajos y la realización de las prácticas propuestas, se consideran una herramienta indispensable para entender los contenidos del curso y abordar con éxito las pruebas de evaluación