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Dirección académica Instrumentación didáctica para la formación y desarrollo de competencias profesionales FO-205P11000-44 División: (1) Asignatura: (3) Clave de la asignatura: (5) Período: (7) Horas teóricas: (10) Ingeniería Mecatrónica Programación Avanzada MTG-1023 Grupo: (8) 2016-2 932M Horas prácticas: (11) 3 Docente: (2) Plan de estudios: (4) Fecha de elaboración: (6) Horas semestre: (9) Créditos: (12) 3 M en TI María de Lourdes Salinas Callejas IMCT-2010-229 Agosto 2016 64 6 Caracterización de la asignatura 13) El área de sistemas computacionales, específicamente el desarrollo de software es parte esencial para la formación técnica integral en cualquier ingeniería. La Ingeniería Mecatrónica, está conformada por la sinergia de la Ingeniería Mecánica, Ingeniería Electrónica y la Ingeniería en Sistemas Computacionales. Esta última está incluida dentro de las otras áreas mediante el uso de software de diseño y simulación, pero debe existir de manera explícita y separada, para la creación de software que apoye a las áreas de interfaces, automatización y control Intención didáctica (14) El contenido está dividido en 4 unidades: La primera aborda los temas concernientes a la programación visual. Se deja a criterio del maestro, y dependiendo de los requerimientos propios de cada región el software a utilizar, desde Visual Basic, C++, C#, Java, o inclusive Labview. Destaca la importancia del diseño de interfaces hombremáquina, la interacción mediante eventos de los elementos que la componen, tocando incluso la teoría de la Programación Orientada a Objetos. La unidad dos, trata sobre la interfaz de la computadora con el medio físico indispensable en el área de la Robótica. Esto requiere un amplio dominio de la electrónica por parte del estudiante, por lo que esta materia se colocará en los últimos semestres de su carrera. Competencia de la asignatura (15) Aprender técnicas propias de la ingeniería en sistemas computacionales, aplicándolas al desarrollo de sistemas mecatrónicos automáticos, controlados por computadora, a través de sus interfaces electrónicas, incluyendo el desarrollo de interfaces gráficas para interacción hombre-máquina Análisis por competencias específicas (16) Competencia No. :(17) 1 Temas y subtemas para desarrollar la competencia específica(19) 1.1. Paradigma de la programación visual 1.2. Lenguajes de programación visual y orientada a eventos 1.3. Diseño de Interfases visuales 1.4. Aplicaciones Descripción(18): Dominar y aplicar las tecnologías actuales y emergentes de programación visual para la solución de problemas en el ámbito de la automatización y el control. Actividades de aprendizaje(20) Actividades de enseñanza(21) Investigar información sobre el tema. � Diseño de interfaces gráficas de usuario. � Elaborar e implementar programas sencillos. � Manejar eventos para la interacción hombremáquina. Se dará información del Diseño de las Interfases visuales y aplicaciones Desarrollo de competencias genéricas(22) Horas teóricoprácticas (23) Capacidad de análisis y síntesis. 8 Capacidad de organizar y planificar. Conocimientos básicos de la carrera. Comunicación oral y escrita en su propia lengua. Indicadores de alcance(24) Valor del indicador(25) A. Distinguir las características de Lenguajes de programación visual y orientada a eventos 35 B. Ejercicio de Interface Visual 65 Niveles de desempeño (26) Desempeño Competencia alcanzada Nivel de desempeño Excelente Notable Indicadores de alcance(27) Cumplimiento excelente de los indicadores A, B Cumplimiento notable de los indicadores A, B Valoración numérica(28) 95 -100 85 – 94 Bueno Cumplimiento bueno de los indicadores A, B 75 – 84 2 Competencia no alcanzada Suficiente Cumplimiento suficiente de los indicadores A, B 70 - 74 Insuficiente No Cumple con los indicadores A, B NA Matriz de evaluación (29) % (31) Evidencia de aprendizaje(30) Cuadro comparativo de los lenguajes de programación visual y orientada a eventos 35 Interface Visual 65 Total (34) Indicador de alcance (32) A B x Heteroevaluación X 35 Evaluación formativa de la competencia (33) Heteroevaluación 35 3 Análisis por competencias específicas (16) Competencia No. :(17) 2 Descripción(18): Temas y subtemas para desarrollar la competencia específica(19) Actividades de aprendizaje(20) 2.1. Teoría del muestreo y adquisición de datos. Diseñar software para el envío y recepción de datos por el puerto serial. Interconectar dispositivos al puerto serial e interactuar con ellos mediante el software diseñado. Diseñar software para el envío y recepción de datos por el puerto USB. Interconectar dispositivos al puerto USB e interactuar con ellos mediante el software diseñado. Diseñar software para controlar la entrada y salida de datos por el puerto paralelo. Diseñar y construir interfaces electrónicas para interconectar sensores y actuadores eléctricos al puerto paralelo de la computadora. 2.2. Conceptos básicos de programación de puertos mediante objetos. 2.3. Configuración de los puertos locales en las computadoras. 2.3.1. Puerto Paralelo 2.3.2. Puerto serial 2.3.3. Puerto USB Dominar y aplicar las tecnologías actuales y emergentes de manejo de puertos de la computadora y su interconexión con sistemas electrónicos para el control de sistemas mecatrónicos. Actividades de enseñanza(21) Diseñar software para controlar la entrada y salida de datos por el puerto paralelo, serial y USB. Desarrollo de competencias genéricas(22) Capacidad de análisis y síntesis. Horas teóricoprácticas (23) 12 Capacidad de organizar y planificar. Conocimientos básicos de la carrera. Comunicación oral y escrita en su propia lengua. 4 Indicadores de alcance(24) A. Describir la B. Valor del indicador(25) Configuración de los puertos locales en las computadoras. 40 Exponer Configuración de puerto paralelo, serial y USB Niveles de desempeño (26) Desempeño Competencia alcanzada Competencia no alcanzada 60 Nivel de desempeño Excelente Notable Indicadores de alcance(27) Cumplimiento excelente de los indicadores A y B Cumplimiento notable de los indicadores A y B Valoración numérica(28) 95 -100 85 – 94 Bueno Cumplimiento bueno de los indicadores A y B 75 – 84 Suficiente Cumplimiento suficiente de los indicadores A y B 70 – 74 Insuficiente No Cumple con los indicadores A y B NA Matriz de evaluación (29) % (31) Evidencia de aprendizaje(30) Indicador de alcance (32) A Investigar las características de la configuración de los puertos paralelo, serial y visual. 40 Practica configuración de puerto 60 Evaluación formativa de la competencia (33) B x Heteroevaluación x Heteroevaluación Evaluacion Sumativa Unidad 1 y 2 Total (34) 40 60 5 Análisis por competencias específicas (16) Competencia No. :(17) 3 Temas y subtemas para desarrollar la competencia específica(19) 3.1. Autómatas. 3.1.1. Autómatas de estado finito determinístico. 3.1.2. Autómatas de estado finito no determinístico. 3.2. Máquinas de Turing 3.3. Redes de Petri Descripción(18): Comprenderá los conceptos básicos de lógica matemática, relaciones, árboles y grafos para aplicarlos a modelos que resuelvan problemas relacionados con la automatización. Actividades de aprendizaje(20) Actividades de enseñanza(21) Desarrollo de competencias genéricas(22) Horas teóricoprácticas (23) Diseñar un árbol binario Realizar el recorrido de un árbol utilizando un lenguaje de programación Utilizar un lenguaje de programación de alto nivel para representar expresiones regulares. Realizar prácticas de laboratorio para la programación de PLC’s, como casos de aplicación de autómatas. Realizar ejercicios que permitan la representación de operaciones matemáticas. Realizar ejercicios que permitan la representación de operaciones matemáticas. Simular a través de un lenguaje de alto nivel, la representación Habilidades básicas de manejo de la computadora. 14 Curso MOOC https://codigofacilito.com/courses/Arduino Habilidades de gestión de información (habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas. Solución de problemas. Toma de decisiones. 6 Simular a través de un lenguaje de alto nivel, la representación de una máquina de Turing. Simular a través de un lenguaje de alto nivel, la representación de una Red de Petri. Indicadores de alcance(24) Valor del indicador(25) A. Explicar los puntos que se deben de evaluar en los Autómatas de estado finito y no finito determinístico 35 B. Diseñar un ejercicio donde permita la representación de operaciones matemáticas 65 Niveles de desempeño (26) Desempeño Competencia alcanzada Competencia no alcanzada Nivel de desempeño Excelente Notable Indicadores de alcance(27) Cumplimiento excelente de los indicadores A, B, Cumplimiento notable de los indicadores A, B, Valoración numérica(28) 95 -100 85 – 94 Bueno Cumplimiento bueno de los indicadores A, B, 75 – 84 Suficiente Cumplimiento suficiente de los indicadores A, B 70 – 74 Insuficiente No Cumple con los indicadores A, B NA Matriz de evaluación (29) % (31) Evidencia de aprendizaje(30) Indicador de alcance (32) A Investigar los Autómatas de estado finito y no finito determinístico 35 x Evaluación formativa de la competencia (33) B Heteroevaluación 7 Diseñar un ejercicio donde permita la representación de operaciones matemáticas 65 Total (34) Análisis por competencias específicas (16) Competencia No. :(17) 4 Temas y subtemas para desarrollar la competencia específica(19) 4.1. Proyecto integrador. Descripción(18): Actividades de aprendizaje(20) Elaborar por equipo, un proyecto mecatrónico que involucre el diseño del software de control y la construcción de las interfaces electrónicas para su interacción con X 35 Heteroevaluación 65 Aplicar los conocimientos adquiridos para el desarrollo de un proyecto de ingeniería mecatrónica aplicable a una situación real. Actividades de enseñanza(21) Desarrollar un proyecto integrador orientado hacia el desarrollo de habilidades y destrezas propias de las competencias misio Desarrollo de competencias genéricas(22) Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica Habilidades de investigación Capacidad de aprender Capacidad de adaptarse a nuevas situaciones Horas teóricoprácticas (23) 6 8 sensores y actuadores. nales y profesionales específicas Habilidad para trabajar en forma autónoma Capacidad Indicadores de alcance(24) Valor del indicador(25) C. Identifica el proceso para planificar y realizar una auditoría. 35 D. Exponer un ejercicio de planificación de auditoria (incluyendo formatos) 35 E. Identificar 20 las herramientas computacionales para planificar y realizar una auditoría. F. Exponer las herramientas computacionales Niveles de desempeño (26) Desempeño Competencia alcanzada Competencia no alcanzada 10 de apoyo para planificar y realizar una auditoría . Nivel de desempeño Excelente Notable Indicadores de alcance(27) Cumplimiento excelente de los indicadores A, B, C y D Cumplimiento notable de los indicadores A, B, C y D Valoración numérica(28) 95 -100 85 – 94 Bueno Cumplimiento bueno de los indicadores A, B, C y D 75 – 84 Suficiente Cumplimiento suficiente de los indicadores A, B, C y D 70 - 74 Insuficiente No Cumple con los indicadores A, B, C y D NA Matriz de evaluación (29) % (31) Evidencia de aprendizaje(30) Indicador de alcance (32) A Elaborar un proceso donde describa las etapas para planificar una auditoria. Realizar una presentación donde comparta un ejercicio de auditoria y los formatos que ocupara en el desarrollo de su auditoria. Cuadro comparativo de las diferentes herramientas computacionales para planificar y realizar una auditoría. 35 35 20 B C x Evaluación formativa de la competencia (33) D Heteroevaluación x Heteroevaluación x Heteroevaluación 9 Realizar una presentación donde indiquen la herramienta computacional para auditoria que eligieron 10 Total (34) x 35 35 Fuentes de información y apoyos didácticos Fuentes de información(35): 1. M. Morris Mano, Arquitectura de computadoras, Ed. Prentice Hall 2. Byron S. Gottfried, Programación en C, Ed. Mc Graw Hill 3. Jamsa, Lenguaje C bibliotecas de funciones, Ed. Mc Graw Hill 4. Lee Adams, Programación avanzada de gráficos en C para windows, Ed. Graw Hill 5. Ceballos Sierra, Francisco Javier, "Enciclopedia de Microsoft Visual Basic 6 ", Madrid Ra-Ma 1999. 6. Mata-Toledo, Ramón A., "Introducción a la programación con ejemplos en Visual Basic, C, C++ y Java", México, D.F. McGraw-Hill/Interamericana 2001 7. Kelley, Dean, Teoría de Autómatas y Lenguajes Formales, Ed. Prentice Hall. 8. Rayward-Smith, V.S, A First Course in a Formal Language Theory, Ed. Mc Graw Hill 9. Brookshear, Teoría de la Computación, Lenguajes Formales, Autómatas y Complejidad, Ed. Addison Wesley. 10. Isasi, Martínez y Borrajo, Lenguajes, Gramáticas y Autómatas, Ed: Addison Wesley 20 Heteroevaluación 10 Apoyos didácticos(36): Manual de Practicas 10 11. Lewis C. Eggebrecht, Interfacing to the personal computer, thirth edition. Calendarización de evaluación en semanas (37) Semana 1 2 3 4 5 6 TP (38) EF2 ES1 ED EF1 7 8 EF3 9 10 11 12 ES2 EF4 13 14 15 16 EF5 ES3 17 TR (39) SD (40) TP=tiempo planeado TR=tiempo real SD=seguimiento divisional ED=evaluación diagnóstica EFn=evaluación formativa (competencia específica n) ES=evaluación sumativa ( calificaciones parciales) M en TI María de Lourdes Salinas Callejas Docente (41) Jefatura de División (42) 11