Información del Plan Docente

1.1. Objetivos de la asignatura

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:

El objetivo primordial es que el estudiante conozca los distintos diseños de experimentos que extienden el concepto de reducir el tamaño muestral en la experimentación. Asimismo se obtienen modelos de tipo regresión, que sirven al propósito de proporcionar la combinación de factores bajo control del experimentador que permiten optimizar una variable de interés en el problema. El procedimiento sirve incluso en niveles no experimentados en aquellos factores cuya expresión es cuantitativa.

Estas técnicas son esenciales en la secuencia de innovación para de este modo poder tomar una decisión sobre el uso idóneo de los factores bajo control en una aplicación ya existente o en un nuevo proceso por definir y/o explotar.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La asignatura de Ampliación de estadística forma parte de la optatividad en la materia Técnicas y Campos de Investigación en Ingeniería Química, y es idónea para alumnos que quieran adquirir un itinerario formativo encaminado a disponer de herramientas útiles para el trabajo final de máster y para la investigación.

En ella se parte de conocimientos básicos transversales que el alumno ha adquirido en sus estudios de grado y en los propios de máster en curso. El contexto es el de la propia Ingeniería Química en su ejercicio hacia el desarrollo de nuevos materiales y nuevos productos, generadores antes o después de negocio y empuje económico, y lo que se podría llamar ingeniería de producto frente a la más obvia ingeniería de proceso. El contexto puede considerarse también plenamente multidisciplinar, pues el alumno deberá poner en juego simultáneamente sus conocimientos de ingeniería química, conocimiento de aplicaciones informáticas, etc.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

El requisito para cursar esta asignatura es tener conocimientos previos de Estadística al nivel de una titulación de grado y es recomendable haber superado la asignatura del máster El proceso de investigación en Ingeniería Química.

La asistencia regular a clase y el trabajo constante son fundamentales para que el alumno alcance de manera satisfactoria el aprendizaje propuesto. El material de trabajo se encontrará en la correspondiente asignatura en el Anillo Digital Docente (ADD).

2.1. Competencias

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...

Competencias Genéricas

• Capacidad para aplicar el método científico y los principios de la ingeniería y economía, para formular y resolver problemas complejos en procesos, equipos, instalaciones y servicios, en los que la materia experimente cambios en su composición, estado o contenido energético, característicos de la industria química y de otros sectores relacionados entre los que se encuentran el farmacéutico, biotecnológico, materiales, energético, alimentario o medioambiental (CG1).

• Concebir, proyectar, calcular, y diseñar procesos, equipos, instalaciones industriales y servicios, en el ámbito de la ingeniería química y sectores industriales relacionados, en términos de calidad, seguridad, economía, uso racional y eficiente de los recursos naturales y conservación del medio ambiente (CG2).

• Realizar la investigación apropiada, emprender el diseño y dirigir el desarrollo de soluciones de ingeniería, en entornos nuevos o poco conocidos, relacionando creatividad, originalidad, innovación y transferencia de tecnología (CG4).

• Saber establecer modelos matemáticos y desarrollarlos mediante la informática apropiada, como base científica y tecnológica para el diseño de nuevos productos, procesos, sistemas y servicios, y para la optimización de otros ya desarrollados (CG5).

• Tener capacidad de análisis y síntesis para el progreso continuo de productos, procesos, sistemas y servicios utilizando criterios de seguridad, viabilidad económica, calidad y gestión medioambiental (CG6).

• Integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de emitir juicios y toma de decisiones, a partir de información incompleta o limitada, que incluyan reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas del ejercicio profesional (CG7).

• Poseer las habilidades del aprendizaje autónomo para mantener y mejorar las competencias propias de la ingeniería química que permitan el desarrollo continuo de la profesión (CG11).

Competencias Específicas

• Aplicar conocimientos de matemáticas, física, química, biología y otras ciencias naturales, obtenidos mediante estudio, experiencia, y práctica, con razonamiento crítico para establecer soluciones viables económicamente a problemas técnicos (CE1).

• Conceptualizar modelos de ingeniería, aplicar métodos innovadores en la resolución de problemas y aplicaciones informáticas adecuadas, para el diseño, simulación, optimización y control de procesos y sistemas (CE3).

• Tener habilidad para solucionar problemas que son poco familiares, incompletamente definidos, y tienen especificaciones en competencia, considerando los posibles métodos de solución, incluidos los más innovadores, seleccionando el más apropiado, y poder corregir la puesta en práctica, evaluando las diferentes soluciones de diseño (CE4).

• Dirigir y realizar la verificación, el control de instalaciones, procesos y productos, así como certificaciones, auditorías, verificaciones, ensayos e informes (CE11).

2.2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

Diseña un experimento con varios factores, considerando efectos bloque, optimizando el número de ensayos a realizar.

Aplica las técnicas de modelización estadística, tests de significación de efectos y crítica de los modelos propuestos.

Sabe realizar los análisis estadísticos adecuados sobre los datos obtenidos en un experimento diseñado y obtener las conclusiones oportunas.

Desarrolla modelos de tipo regresión y analiza el grado de ajuste de modelos alternativos.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

El seguimiento y superación de la asignatura tiene como finalidad completar la formación científica y técnica del estudiante, y fijar los conocimientos específicos del módulo de Ingeniería de Procesos y Producto, definido en Resolución de 8 de junio de 2009 de la Secretaría General de Universidades – BOE 4 agosto 2009–. En particular, sin descartar otros aspectos de interés en tal documento, se hace hincapié en lo que se dice de “Aplicar conocimientos de matemáticas, física, química, biología y otras ciencias naturales, obtenidos mediante estudio, experiencia, y práctica, con razonamiento crítico para establecer soluciones viables económicamente a problemas técnicos”. Así como en “Diseñar productos, procesos, sistemas y servicios de la industria química, así como la optimización de otros ya desarrollados, tomando como base tecnológica las diversas áreas de la ingeniería química, comprensivas de procesos y fenómenos de transporte, operaciones de separación e ingeniería de las reacciones químicas, nucleares, electroquímicas y bioquímicas”.

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluación

Opción 1:

La evaluación es global y comprende:

1.  Resolución de casos prácticos propuestos en las sesiones de trabajo (20%). Estos se convertirán en entregables, en principio, uno por bloque.

2.  Trabajo académico (40%). En la evaluación del trabajo tutorizado propuesto a lo largo del cuatrimestre se tendrá en cuenta tanto la memoria presentada, como la idoneidad y originalidad de la solución propuesta.

3. Presentación de forma oral y debate sobre el desarrollo y resultados del trabajo académico (40%).

Opción 2:

Aquellos alumnos que no quieran seguir la evaluación según la opción 1, pueden optar por presentarse a una prueba escrita en la que se plantearán casos y problemas-tipo (100% de la nota final).

4.1. Presentación metodológica general

El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:

El proceso de aprendizaje se desarrollará en varios niveles: clases magistrales, resolución de problemas (casos), sesiones de trabajo práctico usando software específico, práctica especial, presentaciones orales y trabajos, siendo creciente el nivel de participación del estudiante. En las clases magistrales se darán las bases teóricas que conforman la asignatura y resolverán algunos problemas modelo. Las clases de problemas y casos y las sesiones de trabajo práctico y práctica especial son el complemento eficaz de las clases magistrales, ya que permitirán verificar la compresión de la materia, a la vez que contribuirán a desarrollar en el alumno un punto de vista más aplicado y crítico. Los trabajos constituirán la parte más importante de la evaluación en la que el estudiante establecerá los pilares de su éxito académico.

4.2. Actividades de aprendizaje

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades...

Clases presenciales en aula informática (30 h) donde se presentarán los conceptos teóricos de los distintos temas propuestos, se resolverán problemas por parte del profesor y del alumno supervisado por el profesor. Se trabajará con el software estadístico Minitab, para presentar los distintos modelos y abordar y analizar los datos de problemas propios del ámbito de la Ingeniería Química.

Estudio y trabajo individual (31 h no presenciales). Se recomienda al alumno que realice el estudio individual de forma continuada a lo largo del semestre. Las sesiones prácticas anteriores así como las exposiciones individuales requerirán un tiempo de trabajo personal para concluir un trabajo (resolución y exposición de un ejercicio) por cada uno de los bloques temáticos.

Tutela personalizada profesor-alumno (7 h presenciales).

Evaluación (3 h). Habrá exposiciones individuales de los alumnos sobre los entregables relacionados con los bloques de contenidos, tendrán una duración de hasta 15 minutos.

4.3. Programa

El temario previsto para la asignatura es el siguiente:

• Introducción. Fundamentos de inferencia estadística
• Diseño de experimentos.
• Diseños con bloques aleatorizados.
• Diseños 2^K y fraccionales.
• Diseños secuenciales.
• Regresión lineal y no lineal.
• Superficies de respuesta.
• Modelización estadística.

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

Las sesiones se imparten según horario establecido por la EINA además cada profesor informará de su horario de atención de tutorías.

Las sesiones son de 2 horas y se imparten en el laboratorio informático, para desarrollar destrezas en el planteamiento de problemas ligados a situaciones reales (modelado o análisis de datos), resolución e interpretación de los resultados.

De modo periódico y asociado a cada módulo de aprendizaje se propondrá a cada estudiante la realización de problemas y tareas que deberá entregar para su revisión por parte del profesor; esta actividad formativa permite identificar dificultades y paliarlas en un proceso continuado.

Se trata de una asignatura de 3 créditos ETCS, lo que equivale a 75 horas de trabajo del estudiante, a realizar tanto en horas presenciales como no presenciales, repartidas del siguiente modo:

• 30 horas de clase presencial, realizadas en aula informática, distribuidas en dos horas semanales. En ellas se alternarán tanto la exposición de contenidos teóricos y conceptos necesarios para la resolución de casos prácticos, como actividades de carácter práctico. En las sesiones se desarrollarán, con participación activa de los alumnos, problemas y casos prácticos a resolver con el software estadístico adecuado.
• 31  horas de estudio personal y tutorías personalizadas, repartidas a lo largo de todo el semestre.
• 11 horas de trabajos tutelados que consistirán en la realización de tareas de desarrollo, ampliación, documentación, resolución… de casos propuestos por el profesor, basados en los conceptos vistos en el aula. Estos trabajos se distribuirán a lo largo del curso, para ser realizados de modo individual y se plasmarán en trabajos que serán corregidos y calificados. Aproximadamente habrá un trabajo por bloque temático.
• 3 horas de pruebas de evaluación, correspondientes a una presentación individual de hasta 15 minutos de duración y que se realizará hacia el final del periodo de clases presenciales.

El calendario de la asignatura se adaptará al establecido en la Escuela de Ingeniería y Arquitectura (EINA), así como sus horarios y calendario de exámenes. Todos ellos se pueden consultar en http://eina.unizar.es.