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Academic Year/course: 2022/23

434 - Bachelor's Degree in Mechanical Engineering

29707 - Fundamentals of computing


Syllabus Information

Academic Year:
2022/23
Subject:
29707 - Fundamentals of computing
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
434 - Bachelor's Degree in Mechanical Engineering
ECTS:
6.0
Year:
1
Semester:
434-First semester o Second semester
330-Second semester
107-Second semester
Subject Type:
Basic Education
Module:
---

1. General information

1.1. Aims of the course

The objectives of the course are fundamentally of two types:

  1. Train the student so that they can propose the solution of an information processing problem by creating simple programs. Therefore, the basic and core content of the course is programming and, in particular, the specification of problems, the approach of a range of solutions as possible alternative algorithms, the choice of the best solution based on experimentation or previous experiences, and the translation of these solutions into programs executable by a computer in a general purpose programming language. In addition, students must be able to relate the problems solved in this course with other problems that arise in matters of the degree.
  2. That the student knows the constituent elements of a computer, understands its basic operation, and is capable of searching for information and applying the knowledge of programming and problem solving in the tools and software applications of interest for the degree. Among the software applications that will be studied there will be general applications such as operating systems or tools to develop programs, and others more specific to the degree such as tools for Computer Aided Design, Manufacturing and Engineering (CAD/CAM/CAE). Students are not expected to have a deep understanding of these software tools, but rather to be able to analyze the hardware and software needs to be able to use them.

These approaches and objectives are aligned with the following Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations 2030 Agenda (https://www.un.org/sustainabledevelopment/), in such a way that the acquisition of the learning outcomes of the course provides training and competence to contribute to some extent to its achievement. Specifically, they are aligned with the following objectives:

  • Goal 9: Industry, innovation and infrastructures.
    • Target 9.1: Develop quality, reliable, sustainable and resilient infrastructure, including regional and transborder infrastructure, to support economic development and human well-being, with a focus on affordable and equitable access for all.
  • Goal 16: Peace, justice and strong institutions
    • Target 16.5: Substantially reduce corruption and bribery in all their forms.

1.2. Context and importance of this course in the degree

"Fundamentals of Computing" is a basic course taught in the first year of the degree. This particular temporary location allows students to apply the knowledge acquired in this course in most of the courses of the degree, where to a greater or lesser extent they will need to rely on computer tools for problem solving or for the automatic processing of information.

Throughout the course, the material of this course will be related to other courses of the degree in two ways:

  1. Identifying the most common hardware and software needs a mechanical engineer has in carrying out his professional work, emphasizing design tools (CAD/CAM/CAE).
  2. Identifying the contributions of computer programming to problem solving in the field of Mechanical Engineering.

1.3. Recommendations to take this course

This course introduces the Engineering student to problem solving using programming as a tool. The tool is introduced from the beginning, both from a general perspective of use, and in particular aspects aimed at solving specific problems. To take this course, the student is recommended to carry out continuous work in order to better develop problem-solving skills using a computer. In addition, it is convenient that each student who takes this course has a facility for understanding and analyzing problems and the logical deduction of solutions. An adequate mathematical training in previous studies is very convenient.

2. Learning goals

2.1. Competences

  • CE03.- Basic knowledge of the use and programming of computers, operating systems, databases and computer programs with application in engineering.
  • CT04.- Ability to solve problems and make decisions with initiative, creativity and critical reasoning.
  • CT06.- Ability to use the engineering techniques, skills and tools necessary for its practice.
  • CT10.- Ability to learn continuously and develop autonomous learning strategies.
  • CT11.- Ability to apply information and communication technologies in Engineering.

2.2. Learning goals

To pass this course, each student must demonstrate the following results:

  • RA1: Knows and uses with ease the tools to retrieve information from sources on digital media (including browsers, search engines, and catalogues).
  • RA2: Knows the basic functioning of computers, operating systems and databases and performs simple programs on them.
  • RA3: Use computer equipment effectively, taking into account its logical and physical properties.
  • RA4: Knows and uses environments for program development.
  • RA5: Analyze and generate solutions to low-medium complexity information processing problems in the world of engineering.

2.3. Importance of learning goals

This course supposes the first contact with the concepts and skills that constitute the "engineer's way of thinking", and that allow them to be put into practice with real problems from the beginning. If we attend to problem solving, Computer Science deals with the knowledge, design and exploitation of computation and computer technology, constituting a discipline that:

  1. Develops the ability to express solutions as algorithms, and their role in approaching areas such as system design, problem solving, simulation, and modeling.
  2. Requires a disciplined approach to problem solving, from which quality solutions are expected.
  3. Controls the complexity of problems, first through abstraction and simplification, to then design solutions through the integration of components.
  4. Facilitates the understanding of the opportunities offered by the automation of processes, and how people interact with computers.
  5. Facilitates learning, through experimentation, of basic principles such as conciseness and elegance, as well as recognizing bad practices.

3. Assessment (1st and 2nd call)

3.1. Assessment tasks (description of tasks, marking system and assessment criteria)

Each student must demonstrate that they have achieved the intended learning outcomes through the following assessment activities:

The evaluation is divided in each call into two grades P1 and P2:

  • P1. Written exam (theoretical part), in which each student has to answer, where appropriate, conceptual questions and solve problems. Each student must take this test and obtain a minimum grade of 4.0 points in order to pass the course. If this minimum grade is exceeded, it weights 70% in the grade for the course. Otherwise, the qualification of this written exam is the one that will appear in the minutes of the course.
  • P2. Practical part. If the written exam is passed, this part weighs 30% of the grade for the course. In the first call, it can be passed through carrying out activities during the semester of the course (P2A) or through a global practice exam (P2B). In the second call, this practical part can only be passed through the global practice exam (P2B).
    1. P2A Continuous assessment. Activities to be carried out during the four-month period of teaching the course:
      - Delivery of results of the laboratories of the course: throughout the semester, the deadlines for delivery of the programming problems that arise in the laboratory sessions of the course will be announced. Some of these problems will be corrected and qualified (although not necessarily all the laboratories or all the works stated in them) by the teaching staff or by other students of the course through a peer evaluation system. The teaching staff will indicate if the programming problems corresponding to the laboratory sessions must be done individually or in teams. The activities not delivered will be weighted in the calculation of P2A as if their grade were 0. Likewise, in accordance with the SDG 16.5 goal, when plagiarism or other irregular practices are detected in the deliveries of practices, all those involved (both supposed plagiarists as alleged plagiarized) will be graded 0.
    2. P2B Overall assessment. Global practice exam, in which programming work must be carried out individually on a computer in a predetermined time and in whose qualification it will be evaluated that the resulting program correctly solves the problem posed and the quality of its source code. The P2B rating is an alternative to the P2A rating.

Only those who do not appear for the written exam will be considered not presented in the first call.

Those who do not appear neither for the written exam nor for the global practice exam in September will be considered not presented in the second call.

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The learning methodology is based on the following:

  1. The presentation of the contents of the course in lectures by the teachers.
  2. The resolution of problems raised in class.
  3. The personal study of the course by the students.
  4. The development of laboratory work by students, guided by teachers, which develop theoretical knowledge.
  5. The development of simple programs of increasing difficulty proposed by the teachers.

It should be borne in mind that the course has both a theoretical and practical orientation. For this reason, the learning process emphasizes the student's attendance at lectures, laboratory practices, simple programs of increasing difficulty, and individualized study.

4.2. Learning tasks

  • In the theoretical classes the program of the course will be developed.
  • In the classes of problems, problems of application of the concepts and techniques presented in the program of the course will be solved.
  • Laboratory sessions in which programs will be developed in front of a computer. In the different sessions, each student must carry out programming work, individually or in a team, fine-tuning one or more programs.

4.3. Syllabus

  1. Introduction. Structure and functions of a computer. Hardware of a computer. Introduction to Operating Systems, application software of interest for the degree. Programming languages, compilers and interpreters.
  2. Basic data types, operators and expressions. Data input and output (display)
  3. Control structures. Sequential, conditional, and iterative composition. Procedures and functions.
  4. Composite data types. Data structures. Vectors and matrices. Strings.
  5. Text files. Files with data separated by delimiter characters.

4.4. Course planning and calendar

The teaching organization of the planned course is as follows:

  • Theoretical classes (2 hours per week)
  • Problem classes (1 hour per week)
  • Laboratory sessions (2 hours each week). They are programming work sessions, supervised by one or two teachers, in which students participate in small groups.

The schedules of all the classes and the dates of the laboratory sessions will be announced in advance through the websites of the center and the course.

The proposed programming work in laboratory sessions will be delivered on the dates indicated.

The exam schedule will be the one established by the School and the delivery dates for assessment work will be announced well in advance.

4.5. Bibliography and recommended resources

The recommended bibliography for this course can be consulted at this link of the Library of the University of Zaragoza.


Curso Académico: 2022/23

434 - Graduado en Ingeniería Mecánica

29707 - Fundamentos de informática


Información del Plan Docente

Año académico:
2022/23
Asignatura:
29707 - Fundamentos de informática
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
434 - Graduado en Ingeniería Mecánica
Créditos:
6.0
Curso:
1
Periodo de impartición:
434-Primer semestre o Segundo semestre
330-Segundo semestre
107-Segundo semestre
Clase de asignatura:
Formación básica
Materia:
Informática

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

Los objetivos de la asignatura son  fundamentalmente de dos tipos:

1. Capacitar al estudiante para que pueda plantear la solución de un problema de tratamiento de información creando programas sencillos. Por lo tanto, el contenido básico y nuclear de la asignatura es la programación y, en particular, la especificación de los problemas, el planteamiento de un abanico de soluciones como algoritmos alternativos posibles, la elección de la mejor solución basada en la experimentación o en experiencias previas, y la traducción de estas soluciones a programas ejecutables por un computador en un lenguaje de programación de propósito general.  Además, los alumnos deberán ser capaces de relacionar los problemas resueltos en esta asignatura con otros problemas que surjan en materias propias de la titulación.

2. Que el alumno conozca los elementos constitutivos de un computador, comprenda su funcionamiento básico, y sea capaz de buscar información y de aplicar los conocimientos de programación y de resolución de problemas en las herramientas y aplicaciones de software de interés para la titulación. Entre las aplicaciones de software que se estudiarán habrá aplicaciones generalistas como los sistemas operativos o herramientas para desarrollar programas, y otras más específicas de la titulación como herramientas para el Diseño, la Fabricación y la Ingeniería Asistidos por Computador (CAD/CAM/CAE). No se pretende que los alumnos tengan un conocimiento profundo de estas herramientas de software, sino que sean capaces de analizar las necesidades de hardware y software para poder utilizarlas.

Estos planteamientos y objetivos están alineados con los siguientes Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), de tal manera que la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura proporciona capacitación y competencia para contribuir en cierta medida a su logro. En concreto, se encuentran alineados con los siguientes objetivos:

  • Objetivo 9: Industria, innovación e infraestructuras.
    • Meta 9.1: Desarrollar infraestructuras fiables, sostenibles, resilientes y de calidad, incluidas infraestructuras regionales y transfronterizas, para apoyar el desarrollo económico y el bienestar humano, haciendo especial hincapié en el acceso asequible y equitativo para todos.
  • Objetivo 16: Promover sociedades, justas, pacíficas e inclusivas.
    • Meta 16.5: Reducir considerablemente la corrupción y el soborno en todas sus formas.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

"Fundamentos de Informática" es una asignatura de formación básica impartida en el primer curso de la titulación. Esta particular ubicación temporal permite que los estudiantes puedan aplicar problemas. los conocimientos adquiridos en esta asignatura en la mayor parte de las asignaturas de la titulación, donde en mayor o menor medida necesitarán apoyarse en herramientas informáticas para la resolución de problemas o para el tratamiento automático de información.

A lo largo del curso se relacionará la materia de esta asignatura con otras asignaturas de la titulación de dos formas:

  1. Identificando las necesidades más habituales de hardware y software tiene un ingeniero mecánico en el desempeño de su labor profesional haciendo hincapié en las herramientas de diseño (CAD/CAM/CAE).
  2. Identificando las aportaciones la programación informática a la resolución de problemas en el ámbito de la Ingeniería Mecánica.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Esta asignatura introduce al estudiante de Ingeniería en la resolución de problemas utilizando como herramienta la programación. La herramienta se introduce desde el principio, tanto desde una perspectiva general de  uso, como en los aspectos particulares orientados a resolución de  problemas específicos. Para cursar esta asignatura se recomienda al estudiante realizar un trabajo continuado con objeto de desarrollar mejor las habilidades para la resolución de  problemas utilizando un computador. Además, es conveniente que cada estudiante que curse esta asignatura tenga facilidad para la comprensión y el análisis de problemas y la deducción lógica de soluciones. Una adecuada formación matemática en los estudios previos resulta muy conveniente.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

  • CE03.- Conocimientos básicos sobre el uso y programación de los ordenadores, sistemas operativos, bases de datos y programas informáticos con aplicación en ingeniería.
  • CT04.- Capacidad para resolver problemas y tomar decisiones con iniciativa, creatividad y razonamiento crítico.
  • CT06.- Capacidad para usar las técnicas, habilidades y herramientas de la Ingeniería necesarias para la práctica de la misma.
  • CT10.- Capacidad para aprender de forma continuada y desarrollar estrategias de aprendizaje autónomo.
  • CT11.- Capacidad para aplicar las tecnologías de la información y las comunicaciones en la Ingeniería.

2.2. Resultados de aprendizaje

Para superar esta asignatura, cada estudiante deberá demostrar los siguientes resultados:

  • RA1: Conoce y utiliza con soltura las herramientas para recuperar información de fuentes en soporte digital (incluyendo navegadores, motores de búsqueda y catálogos)
  • RA2: Conoce el funcionamiento básico de ordenadores, sistemas operativos y bases de datos y realiza programas sencillos sobre ellos.
  • RA3: Utiliza equipamiento informático de forma efectiva, teniendo en cuenta sus propiedades lógicas y físicas.
  • RA4: Conoce y utiliza entornos para el desarrollo de programas.
  • RA5: Analiza y genera soluciones a problemas de tratamiento de información en el mundo de la ingeniería de complejidad baja-media.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Esta materia supone el primer contacto  con los conceptos y habilidades que constituyen la “forma de pensar del  ingeniero”, y que permiten ponerlas en práctica con problemas reales  desde el principio. Si atendemos a la resolución de problemas, la  Informática trata del conocimiento, diseño y explotación de la  computación y la tecnología de computadores, constituyendo una  disciplina que:

  1. Desarrolla la capacidad de  expresar soluciones como algoritmos, y el papel de estos para  aproximarse a áreas como el diseño de sistemas, la resolución de  problemas, la simulación y el modelado.
  2. Requiere una aproximación  disciplinada a la resolución de problemas, de las que se espera  soluciones de calidad.
  3. Controla la complejidad de los  problemas, primero a través de la abstracción y la simplificación, para  diseñar a continuación soluciones mediante la integración de  componentes.
  4. Facilita la comprensión de las  oportunidades que ofrece la automatización de los procesos, y como las  personas interaccionan con los computadores.
  5. Facilita el aprendizaje, a través  de la experimentación, de principios básicos como la concisión y la  elegancia, así como a reconocer las malas prácticas.

3. Evaluación

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

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

La evaluación se divide en cada convocatoria en dos calificaciones P1 y P2:

  • P1. Examen escrito (parte teórica), en el que cada estudiante ha de responder, en su caso, a preguntas conceptuales y resolver problemas. Cada estudiante ha de realizar esta prueba y obtener en la misma una nota mínima de 4.0 puntos para optar a aprobar la asignatura. Si se supera esta calificación mínima, pondera un 70 % en la nota de la asignatura. En caso contrario, la calificación de este examen escrito es la que constará en el acta de la asignatura.
  • P2. Parte práctica. Si se supera el examen escrito, esta parte pondera un 30% en la nota de la asignatura. En la primera convocatoria, puede superarse a través de la realización de actividades durante el cuatrimestre de impartición de la asignatura (P2A) o a través de un examen global de prácticas (P2B). En la segunda convocatoria, únicamente se puede superar esta parte práctica a través del examen global de prácticas (P2B).
    1. P2A Evaluación continua. Actividades a realizar durante el cuatrimestre de impartición de la asignatura:
      - Entrega de resultados de las prácticas de la asignatura: a lo largo del cuatrimestre, se anunciarán los plazos de entrega de los problemas de programación que se planteen en los guiones de prácticas de la asignatura. Algunos de esos problemas serán corregidos y calificados (aunque no necesariamente todas las prácticas ni todos los trabajos enunciados en las mismas) por el profesorado o por otros estudiantes de la asignatura a través de un sistema de evaluación por pares. El profesorado indicará si los problemas de programación correspondientes a las prácticas deben realizarse de forma individual o en equipo. Las prácticas no entregadas ponderarán en el cálculo de P2A como si su calificación fuese 0. Así mismo, de acuerdo con la meta ODS 16.5, cuando se detecten plagios u otras prácticas irregulares en las entregas de prácticas, todos los implicados (tanto supuestos plagiadores como supuestos plagiados) serán calificados con 0.
    2. P2B Evaluación global. Examen global de prácticas, en el que se debe realizar individualmente un trabajo de programación en un computador en un tiempo prefijado y en cuya calificación se evaluará que el programa resultante resuelva correctamente el problema planteado y la calidad de su código fuente. La calificación P2B es alternativa a la calificación P2A.

Se considerarán no presentados en primera convocatoria únicamente a quienes no se presenten al examen escrito.

Se considerarán no presentados en segunda convocatoria a quienes no se presenten ni al examen escrito ni al examen global
de prácticas de septiembre.

 

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

La metodología del aprendizaje se basa en lo siguiente:
  1. La  presentación de los contenidos de la asignatura en clases magistrales por parte de los profesores.
  2. La resolución de problemas planteados en clase.
  3. El estudio personal de la asignatura por parte de los alumnos.
  4. El desarrollo de prácticas por parte de los alumnos, guiadas por los profesores, que desarrollan los conocimientos teóricos.
  5. El desarrollo de programas sencillos de dificultad creciente propuestos por los profesores.
Se debe tener en cuenta que la asignatura tiene una orientación tanto teórica como práctica. Por ello, el proceso de aprendizaje pone énfasis tanto en la asistencia del alumno a las clases magistrales, como en la realización de prácticas en laboratorio, en la realización de programas sencillos de dificultad creciente, y en el estudio individualizado.

4.2. Actividades de aprendizaje

  • En las clases magistrales se desarrollará el programa de la asignatura.
  • En las clases de problemas se resolverán problemas de aplicación de los conceptos y técnicas presentadas en el programa
    de la asignatura.
  • Las sesiones de prácticas en las que se desarrollarán programas delante de un computador. En las distintas sesiones, cada estudiante deberá realizar un trabajo de programación, individualmente o en equipo, poniendo a punto uno o varios programas.

4.3. Programa

  1. Introducción. Estructura y funciones de un computador. Hardware de un computador. Introducción a los Sistemas Operativos, software de aplicación de interés para la titulación. Lenguajes de programación, compiladores e intérpretes.
  2. Tipos de datos básicos, operadores y expresiones. Entrada y salida de datos (pantalla)
  3. Estructuras de control. Composición secuencial, condicional e iterativa. Procedimientos y funciones.
  4. Tipos de datos compuestos. Estructuras de datos. Vectores y matrices. Cadenas
  5. Ficheros de texto. Ficheros con datos separados por caracteres delimitadores.

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

La organización docente de la asignatura prevista es la siguiente:

  • Clases teóricas (2 horas semanales)
  • Clases de problemas (1 hora semanal)
  • Clases prácticas (2 horas cada semana). Son sesiones de trabajo de programación, tuteladas por uno o dos
    profesores, en las que participan los estudiantes en grupos reducidos.

Los horarios de todas las clases y las fechas de las sesiones de prácticas se anunciarán con suficiente antelación a través
de las webs del centro y de la asignatura.

Los trabajos de programación propuestos en prácticas serán entregados en las fechas que se señalen.

El calendario de exámenes será el que establezca la Escuela y las fechas de entrega de trabajos de evaluación se
anunciarán con la suficiente antelación.

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

La bibliografía recomendada para esta asignatura puede consultarse en este enlace de la Biblioteca de la Universidad de Zaragoza.