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Academic Year/course: 2019/20

558 - Bachelor's Degree in Industrial Design and Product Development Engineering

25870 - Mathematics II


Syllabus Information

Academic Year:
2019/20
Subject:
25870 - Mathematics II
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
558 - Bachelor's Degree in Industrial Design and Product Development Engineering
ECTS:
6.0
Year:
1
Semester:
Second semester
Subject Type:
Basic Education
Module:
---

1. General information

2. Learning goals

2.1. Competences

BC01. Students have demonstrated knowledge and understanding in a field of study that is part of the general secondary education curricular, and is typically at a level which, although it is supported by advanced textbooks, includes some aspects that involve knowledge of the forefront of their field of study.


BC02. Students can apply their knowledge to their work or vocation in a professional manner and have competences typically demonstrated through devising and defending arguments and solving problems within their field of study.


BC03. Students have the ability to gather and interpret relevant data (usually within their field of study) to inform judgments that include an important reflection on social, scientific or ethical issues.


BC04. Students can communicate information, ideas, problems and solutions to both specialist and non-specialist audiences.


BC05. Students have developed those skills needed to undertake further studies with a high degree of autonomy.


GC04. Ability to organize time effectively and coordinate activities to acquire new knowledge quickly and perform under pressure.


GC05. Capacity to collect, manage, analyze and synthesize information from various sources for the development of design projects and product development. Capacity to use this documentation to obtain conclusions aimed at solving problems and making decisions with initiative, creativity and critical thinking, in order to generate new product concepts, new ideas and solutions.


GC06. Ability to generate the necessary documentation for the proper transmission of ideas through graphics, reports and technical documents, models and prototypes, oral presentations in Spanish and other languages.


GC07. Ability to use and master techniques, skills, tools and techniques and communication and others specific of design engineering needed for design practice.

 

GC08. Ability to learn continuously, to develop autonomous learning strategies and to work in multidisciplinary groups with motivation and determination to achieve goals.


SC01. Ability to solve mathematical problems that may arise in Engineering in Industrial Design and Product Development. Ability to apply knowledge of linear algebra; geometry; differential geometry; differential and integral calculus; differential equations and partial differential equations; numerical methods; numerical algorithmic; statistical and optimization.


BC:BASIC COMPETENCES. GC: GENERAL COMPETENCES. SC: SPECIFIC COMPETENCES.

3. Assessment (1st and 2nd call)

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The methodology followed in this course is oriented towards the achievement of the learning objectives. It favors the acquisition of knowledge related to linear algebra, its applications and an introduction to differential geometry. A wide range of teaching and learning tasks are implemented, such as theory sessions, computer lab sessions, group work, autonomous work, and tutorials.

Students are expected to participate actively in the class throughout the semester.

Classroom materials will be available via Moodle. These include a repository of the lecture notes used in class, the course syllabus, as well as other course-specific learning materials.

Further information regarding the course will be provided on the first day of class.

4.2. Learning tasks

The course includes the following learning tasks:

  • Lectures (1.68 ECTS: 42 hours). Theory sessions will take place three hours a week, until the complete 42 hours. Topics will be presented using blackboard and computer presentations. Theoretical content, illustrative examples, and problem solving will be combined during the theory sessions. Lecture notes and a set of problems (and their corresponding solutions) will be available for the students.
  • Computer lab sessions (0.48 ECTS: 12 hours). There will be 6 computer lab sessions. Each session is scheduled for 2 hours and takes place every 2 weeks approximately. The mathematical software Maxima will be used in this course. The emphasis is on symbolic and numerical aspects of the subject. The problems are designed to force the student to engage in critical, analytic, and interpretive thinking beyond rote manipulation of calculus formulas. Students are provided in advance with task guidelines for each session.
  • Group work (0.8 ECTS: 20 hours). Students work in a group to carry out a project for the complete development of a product. Group sizes are 2 students. The work may be proposed with some or all of the subjects of the second semester. Group work will be guided by regular meetings and seminars, where the teacher will provide help and feedback.
  • Autonomous work (2.92 ECTS: 73 hours).
  • Exams (0.12 ECTS: 3 hours). Written exams.

4.3. Syllabus

The course will address the following topics:

  • Matrix Algebra: Matrices, determinants and linear systems of equations.
  • Vector spaces.
  • Euclidean spaces.
  • Linear transformations.
  • Diagonalization of matrices.
  • Iterative methods for linear systems.
  • Differential Geometry: an introduction of curves.

4.4. Course planning and calendar

Activity /Week

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Lectures

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Computer lab sessions

 

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Group work

 

 

 

 

 

 

 

 

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Exams

 

 

 

 

 

 

 

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Autonomous work

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For further details concerning the timetable, classroom, office hours, assessment dates and other details regarding this course will be provided on the first day of class or please refer to the “Escuela de Ingeniería y Arquitectura de la Universidad de Zaragoza”, website, https://eina.unizar.es/.


Curso Académico: 2019/20

558 - Graduado en Ingeniería en Diseño Industrial y Desarrollo de Producto

25870 - Matemáticas II


Información del Plan Docente

Año académico:
2019/20
Asignatura:
25870 - Matemáticas II
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
558 - Graduado en Ingeniería en Diseño Industrial y Desarrollo de Producto
Créditos:
6.0
Curso:
1
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Formación básica
Materia:
Matemáticas

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

El objetivo principal de la asignatura Matemáticas II es que los alumnos adquieran una base sólida en los fundamentos del Álgebra Lineal, la Geometría y la Geometría Diferencial, así como destreza en sus operaciones y procedimientos. Se persigue al mismo tiempo introducir al estudiante en la resolución numérica de problemas de estas disciplinas. Asimismo, es prioridad de la asignatura que el alumno aprenda a resolver un problema de forma rigurosa, seleccionando las técnicas y estrategias disponibles más eficaces, potenciando de este modo el razonamiento crítico y abstracto. Por otra parte, la asignatura introduce al alumno en el conocimiento y manejo de un software matemático, primando en este caso la reflexión y el análisis de los resultados frente al cálculo.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La asignatura de Matemáticas II es una de las dos asignaturas de formación básica en Matemáticas del Grado en Ingeniería en Diseño Industrial y Desarrollo de Producto. Se imparte durante el segundo semestre del primer curso. Es una asignatura de 6 ECTS y forma parte del segundo módulo de la titulación, junto con las asignaturas de Física II, Expresión Gráfica I, Materiales  y Taller de Diseño I: Fundamentos y Comunicación de producto.

 

La asignatura pretende capacitar al alumno para el seguimiento de otras asignaturas de carácter científico-tecnológico del plan de estudios que tienen las matemáticas como herramienta básica. Los contenidos que se tratarán en la asignatura tienen aplicación práctica en otras disciplinas de la titulación. El lenguaje y el modo de razonar propio de las matemáticas, facilitará al alumno la comprensión de dichas asignaturas.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

El perfil recomendable para cursar la asignatura es poseer los conocimientos y destrezas adquiridos en las asignaturas de Matemáticas del Bachillerato de Ciencias.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

CB01. 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.

CB02. 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.

CB03. Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.

CB04. Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.

CB05. Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.

 

CG04. Capacidad de organizar el tiempo de forma efectiva y coordinar actividades, de adquirir con rapidez nuevos conocimientos y de rendir bajo presión.

CG05. Capacidad de obtener, gestionar, analizar y sintetizar información procedente de diversas fuentes para el desarrollo de proyectos de diseño y desarrollo de producto. Utilizar esta documentación para obtener conclusiones orientadas a resolver problemas y tomar decisiones con iniciativa, creatividad y razonamiento crítico generando nuevos conceptos de producto, nuevas ideas y soluciones.

CG06. Capacidad de generar la documentación necesaria para la adecuada transmisión de las ideas por medio de representaciones gráficas, informes y documentos técnicos, modelos y prototipos, presentaciones verbales u otros en castellano y otros idiomas.

CG07. Capacidad para usar y dominar las técnicas, habilidades, herramientas informáticas, las tecnologías de la información y comunicación y herramientas propias de la Ingeniería de diseño necesarias para la práctica de la misma.

CG08. Capacidad para aprender de forma continuada y desarrollar estrategias de aprendizaje autónomo, y de trabajar en grupos multidisciplinares, con motivación y responsabilidad por el trabajo para alcanzar metas.

 

CE01. Capacidad para la resolución de los problemas matemáticos que puedan plantearse en la ingeniería en Diseño Industrial y Desarrollo de Producto. 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.

 

CB: Competencia básica. CG: Competencia genérica. CE: Competencia específica.

2.2. Resultados de aprendizaje

 

  1. Tiene aptitud para aplicar los conocimientos adquiridos de Álgebra Lineal, Geometría, Geometría Diferencial y Métodos Numéricos relacionados con el Álgebra Lineal.
  2. Resuelve problemas matemáticos que pueden plantearse en Ingeniería.
  3. Sabe utilizar métodos numéricos en la resolución de algunos problemas matemáticos que se le plantean.
  4. Conoce el uso reflexivo de herramientas de cálculo simbólico y numérico.
  5. Posee habilidades propias del pensamiento científico-matemático, que le permiten preguntar y responder a determinadas cuestiones matemáticas.
  6. Tiene destreza para manejar el lenguaje matemático; en particular, el lenguaje simbólico y formal.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Los resultados de aprendizaje de la asignatura Matemáticas II proporcionan a los estudiantes los conocimientos matemáticos y procedimentales que se encuentran en la base de otras asignaturas de carácter científico-tecnológico del Grado, como, por ejemplo, las asignaturas de Física I, Física II, Materiales, Diseño de mecanismos, Estadística y Fiabilidad del Producto.

Además, el alumno será capaz de analizar los problemas que se le planteen, seleccionar la técnica más adecuada de resolución, interpretar los resultados obtenidos y cuestionar su validez.

3. Evaluación

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

Se propone un sistema de evaluación global, de manera que en cada convocatoria oficial se programará una prueba global organizada en tres bloques, cada uno de éstos evaluado sobre 10 puntos y con unas exigencias y pesos determinados para la calificación final de la asignatura.

 

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

 

Bloque-1 de contenidos teórico-prácticos (peso 70%): Realización de una prueba escrita (PE) en la que se evaluará la resolución de varios problemas sobre los contenidos teórico-prácticos de la asignatura. Si bien ésta tendrá un carácter eminentemente práctico, podrá contener cuestiones teóricas o teórico-prácticas. Es importante resaltar que esta prueba se evaluará sobre 10 puntos y será necesario obtener una nota PE igual o superior a 4 puntos para ponderar y superar la asignatura.

 

En esta prueba (PE) se evaluará:

  • La comprensión de los conceptos matemáticos tratados en la asignatura.
  • La capacidad de aplicar los conceptos anteriores para resolver los problemas planteados.
  • El uso de estrategias y procedimientos eficientes en su resolución.
  • Las explicaciones claras y detalladas.
  • La ausencia de errores matemáticos en las soluciones.
  • El uso correcto de la terminología y notación.
  • La exposición ordenada, clara y organizada.

Bloque-2 de Prácticas (peso 15%): Realización de una prueba escrita, evaluada sobre 10 puntos, en la que el alumno deberá resolver problemas similares a los de trabajados en las sesiones prácticas de ordenador. Su calificación (P) supondrá el 15% de la calificación final y será necesario obtener una nota no inferior a 4 puntos puntos para ponderar y superar la asignatura.

 

En la evaluación de esta parte se tendrá en cuenta:

  • El dominio y uso correcto de los comandos del software matemático necesarios para resolver los problemas.
  • La correcta interpretación de los resultados obtenidos.
  • La capacidad para seleccionar el método más apropiado.
  • Las explicaciones y/o razonamientos claros y detallados a las preguntas realizadas.

Bloque-3 relativo al Trabajo Académico (peso 15%). Realización de una prueba escrita con cuestiones teórico-prácticas, problemas y ejercicios relacionados con los trabajos académicos dirigidos propuestos en la asignatura. Su nota evaluada sobre 10 puntos (T) supondrá el 15% de la calificación final y será necesario obtener una nota no inferior a 4 puntos para ponderar y superar la asignatura.

 

Ahora bien, con el fin de incentivar el trabajo continuado del alumnado a lo largo del semestre y ayudar a la superación gradual de la asignatura, se programarán distintas actividades (de carácter voluntario) que supondrán la anticipación de algunas partes de la prueba global. Todas las actividades y pruebas realizadas se evaluarán sobre 10 puntos.

 

- Actividades del Bloque-1 de contenidos teórico-prácticos (peso 70%). Realización de dos pruebas escritas (PE1 y PE2) sobre los contenidos teórico-prácticos de la asignatura. La prueba PE1 tendrá lugar hacia mitad de semestre y un peso del 30% sobre la calificación PE del Bloque-1 teórico-práctico. La segunda de las pruebas PE2 se hará en la 1ª convocatoria oficial de exámenes programada por la EINA y tendrá un peso del 70% sobre la calificación del Bloque-1 teórico-práctico (PE). Con estas notas, se calculará la nota PE como:

  • PE = 0,3*PE1 + 0,70*PE2.

 

Para realizar únicamente la prueba PE2 en la 1ª convocatoria oficial la nota PE1 deberá ser igual o superior a 5 puntos (sobre 10). Asimismo, para poder superar la asignatura, la nota PE deberá ser igual o superior a 4 puntos para poder ponderar y superar la asignatura.

 

- Actividades del Bloque-2 de Prácticas (peso 15%). Se realizará un test previo a cada sesión práctica y una prueba final de ordenador en la que el alumno deberá resolver problemas similares a los de las sesiones prácticas. Este bloque será evaluado de 0 a 10 puntos, siendo necesario obtener un mínimo de 4 puntos para ponderar y superar la asignatura. Su calificación supondrá el 15% de la calificación final de la asignatura.

 

- Actividades del Bloque-3 relativo al Trabajo Académico (peso 15%).  El trabajo en grupo consistirá en la realización de un trabajo de módulo, que implicará a todas o a algunas de las asignaturas que se imparten en el segundo semestre (dependiendo de las asignaturas en las que esté matriculado el alumno).  El proyecto se plantea  en torno a un producto de Diseño Industrial alrededor del cual se desarrolla el conjunto de actividades de aprendizaje. En la resolución del trabajo será necesaria la combinación de competencias específicas de cada una de las asignaturas del módulo y competencias transversales de la titulación. Las actividades propuestas desde la asignatura de Matemáticas II irán dirigidas a la aplicación de herramientas matemáticas que incorporen siempre un elemento de diseño.

 

Cada grupo deberá presentar una memoria final del proyecto que recoja el planteamiento, análisis y la resolución del problema abordado con el software matemático utilizado en las prácticas.  El trabajo de módulo deberá ser expuesto oralmente en clase siguiendo las directrices dadas (en las distintas asignaturas) y utilizando para la exposición recursos adecuados.

En la evaluación de esta parte se tendrá en cuenta:

  • El resultado y calidad final del trabajo.
  • La correcta resolución del problema y los métodos y estrategias matemáticas empleadas.
  • La calidad en la exposición del mismo.
  • El lenguaje matemático empleado, tanto en la redacción de la memoria como en la exposición oral.
  • La mayor o menor participación en las entrevistas con el profesor.
  • La calidad de las fuentes bibliográficas utilizadas.
  • El trabajo en equipo.
  • La integración de los resultados en el módulo y la conexión con el resto de las asignaturas.

Cuando un alumno no esté matriculado en la asignatura de Taller de Diseño, en la asignatura de Matemáticas II se le propondrá un trabajo alternativo de características análogas.

Este bloque será evaluado de 0 a 10 puntos y su nota supondrá el 15% de la calificación final de la asignatura. Para superar esta parte y ponderar en la calificación final es necesario obtener una calificación no inferior a 4 puntos.

Teniendo en cuenta estos criterios, los pesos establecidos, siempre y cuando se haya alcanzado la nota mínima de 4 puntos en cada uno de los bloques para poder ponderar y superar la asignatura, la nota final (F) se calculará de la siguiente forma:

  • F = 0,7*PE + 0,15*P + 0,15*T.

 

Se superará la asignatura cuando nota final F sea igual o superior a 5 puntos.

 

 

 

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

Los créditos de la asignatura se dividen en:

  • Clases magistrales (teoría y problemas) (42 horas).
  • Prácticas de ordenador (12 horas).
  • Trabajos prácticos tutelados (20 horas).
  • Estudio personal del alumno (73 horas).
  • Realización de exámenes y pruebas (3 horas).

Para lograr que los alumnos aprendan los conceptos de la asignatura se combinarán las clases de teoría en el aula, las de resolución de problemas en pizarra y las prácticas de ordenador que se impartirán en uno de los laboratorios de informática y que se realizarán con un software matemático. Los trabajos tutelados se realizarán en grupos y estarán guiados con entrevistas/reuniones con el profesor.

 

4.2. Actividades de aprendizaje

  1. Clases teórico-prácticas.
    • Se dedicarán 3 horas presenciales a la semana a las clases teórico-prácticas hasta completar un total de 42 horas. Se utilizará la lección magistral, combinando el uso de pizarra y ordenador, en la que se presentarán los contenidos teóricos y la resolución de problemas sin que haya una separación explícita entre ambas. Las explicaciones teóricas irán acompañadas de ejemplos ilustrativos.
  2. Prácticas de ordenador.
    • Se realizarán 6 sesiones prácticas de ordenador de 2 horas cada una que se impartirán en uno de los laboratorios de informática. Se utilizará un software matemático para resolverlas. El software elegido permitirá al alumno el trabajo con cálculo simbólico, numérico y gráfico, facilitando la comprensión de los resultados de aprendizaje propuestos. Los alumnos se dividirán en grupos que serán formados al principio del curso.
  3. Trabajos tutelados.
    • Los trabajos tutelados se desarrollarán en grupos de entre 2 y 4 personas  y estarán guiados con entrevistas/seminarios con el profesor donde se hará un seguimiento de la evolución y desarrollo del mismo.
    • Podrán plantearse distintas modalidades de trabajo de forma conjunta con algunas o todas las asignaturas del primer semestre.

4.3. Programa

El programa de la asignatura incluye los siguientes bloques:

  • Matrices. Sistemas de ecuaciones lineales.
  • Espacios vectoriales.
  • Aplicaciones lineales
  • Valores y vectores propios.
  • Formas bilineales.
  • Espacios con producto escalar. Ortogonalidad.
  • Geometría Diferencial: una introducción a las curvas.

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

Calendario de sesiones presenciales y presentación de trabajos

Actividad/ Semana

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Clase teoría-problemas

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Prácticas de ordenador

 

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Trabajo de módulo

 

 

 

 

 

 

 

 

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Exámenes

 

 

 

 

 

 

 

 

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Estudio personal

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Las fechas para el desarrollo del trabajo de módulo y para la realización del examen intermedio son orientativas y se fijarán al comienzo del semestre.

En cuanto a la presentación de los trabajos tutelados, ésta se realizará al final del segundo semestre, previsiblemente, durante las fechas de evaluación continua programadas por la escuela.

Consultar la página web de la escuela https://eina.unizar.es/ para obtener información acerca de:

  • Calendario académico (periodo de clases y periodos no lectivos, festividades, periodo de exámenes).
  • Horarios y aulas.
  • Fechas en las que tendrán lugar los exámenes de las convocatorias oficiales de la asignatura.