Métodos Numéricos y Programación

nelsonsanchezs
24 ago 2018
10 Min. de lectura

Actualizado: 26 nov 2018

Esta asignatura la he venido dictando durante el último año (periodos 2018-1S y 2018-2S). La primera vez que la dicté estaba dirigida a un grupo de 44 estudiantes con dos sesiones de clase a la semana (cada una de 2 horas) y en ésta segunda ocasión tengo 90 estudiantes de las distintas carreras de ingeniería de la universidad (ingeniería de alimentos, ingeniería ambiental, ingeniería en automatización, ingeniería industrial, ingeniería química e ingeniería industrial). Actualmente la clase se dicta en tres sesiones: una sesión de dos horas con el grupo completo de 90 estudiantes y luego se divide en dos sesiones tambien de dos horas cada una con un promedio 45 estudiantes para realizar los talleres prácticos.

¿ Qué se espera que los estudiantes aprendan en éste curso ?

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El silabus que está planteado para desarrollar durante el semestre es el siguiente :

Ver el sílabus ampliado en otra ventana

¿ Porqué esos objetivos de aprendizaje son importantes para los estudiantes?

Nuestro estudiante de ingeniería debe contar con habilidades que le permitan no solo resolver ecuaciones de distinta indole por medios analíticos, sino que debe ser capaz de abordar problemas más complejos donde no es posible hacer simples despejes de variables, y es necesario hacer numerosas repeticiones( iteraciones) de una secuencia de fórmulas para obtener aproximaciones a una solución con un margen de errror establecido.

Los objetivos delatan habilidades analiticas, técnicas, algorítmicas y computacionales que el estudiante debe logra para contar con una estructura mental que le permita resolver problemas de mediana o alta complejidad. Se trata tambien de integrar sus conocimientos de ciencias básicas, apropiándose de las tecnologías de información y de comunicaciones, resolviendo problemas de la ingeniería con el uso de las matemáticas y la computación.

¿ Qué se hace para que los estudiantes alcancen los objetivos de aprendizaje?

Apropiación del marco para la buena docencia.

Dimensión 1. Planeación y Recursos de apoyo para el estudiante

Lo primero que hago es conocer el contexto general de la asignatura y ver como está enmarcada dentro de los objetivos de la Facultad de Ciencias naturales e Ingeniería. Consulto los lineamientos internacionales de la disciplina de la ingeniería y de la computación (ABET 2018-2019, ACM-Curricula), para luego usar una taxonomía que me permita diseñar los objetivos de aprendizaje centrados en el estudiantes y pensar en los resultados que espero obtener de ellos al final del semestre.

Como objetivos principales que tengo para mí antes de iniciar una clase de curso de Métodos Numéricos y Programación son:

identificar qué se enseña y cómo se enseñan actualmente los temas de métodos numéricos y programación,
explorar nuevas formas de enseñar conceptos complejos, ver tipos de actividades de aprendizaje que se realizan animaciones y herramientas que se usan, recopilar excelentes recursos de Coursera; ( Introduction to Programming with MATLAB, Matrix Algebra for Engineers, Mathematics for Machine Learning: Linear Algebra), Udacity (Differential Equations in Action, Eigenvectors and Eigenvalues, Linear Algebra Refresher Course), edX (AP® Calculus BC, Linear Algebra - Foundations to Frontiers,MATLAB and Octave for Beginners, Differential Equations: Linear Algebra and NxN Systems of DEs, Applications of Linear Algebra Part 1, Applications of Linear Algebra Part 2), MiriadaX (MATLAB Y OCTAVE para ingenieros y científicos, MatLab para principiantes)
buscar que mis estudiantes cuenten con los mejores recursos de aprendizaje para que avancen más allá de lo visto en clase, desarrollen habilidades en el uso de la computación y apliquen los visto en el contexto de sus carreras.

Con los elementos anteriores, desarrollo el sílabus de la asignatura (mostrado antes) y paralelamente diseño el curso usando el ambiente virtual de aprendizaje o LMS basado en Moodle. Allí organizo el curso semana a semana (16 semanas en total) y los grandes objetivos del curso se desglosan en objetivos semana a semana que orientan cada una de las actividades del curso y guían en desarrollo de las evaluaciones que también son actividades de aprendizaje para identificar mediante rubricas de evaluación, qué aspectos se deben mejorar y qué fortalezas se tienen.

Diseño del curso en AVATA.

El diseñar el curso semana a semana permite al estudiantes conocer cuáles son los objetivos de aprendizaje para esa semana, qué recursos o presentaciones se usarán y qué actividades de evaluación, tareas y talleres se deben desarrollar y entregar.

Luego de desarrollar cada sesión de clase a la semana, yo registro la evidencia de la actividades que realmente ocurrieron en la clase y preparo una guía que comparto con mis estudiantes. La guía sirve para identificar qué hicimos en clase, anticiparnos qué ocurrirá en la siguiente semana de clase y recordar qué estrategias debemos seguir para administrar bien el tiempo no presencial de la clase y repasar o trabajar en casa.

La primera semana de clase contiene los enlaces a los libros más relevantes a usar en el curso, y en la segunda y tercera semanas de clase los estudiantes tienen acceso a los videos de los mejores cursos MOOC para aprender a usar el software Matlab y los enlaces para descargar el software libre Octave que le servirá para trabajar en casa.

En AVATA, cada semana contiene no solamente las presentaciones de los conceptos matemáticos vistos en clase sino la presentación paso a paso de cada uno de los algoritmos y su implementación en Matlab/Octave. Todos los algoritmos vistos en clase corresponden a los métodos numéricos desarrollado en la respectiva semana de clase.

[incrustar Presentaciones semanales del curso]

Para la parte práctica, el estudiante cuenta con un computador individual con el software licenciado y con las descripción del taller a desarrollar durante esa sesión práctica: Se espera que el estudiante al finalizar la clase suba la evidencia de sus trabajos a la plataforma virtual.

Las evaluaciones de final de cada momento o corte de notas se hace mediante un parcial que se califica usando una rúbrica

ón se hace sta dimensión también contempla la planeación y preparación de recursos que facilitan el

logro de los objetivos de aprendizaje como guías metodológicas, formatos y rúbricas; también materiales educativos como artículos de investigación, libros, videos y recursos como equipos audiovisuales, de laboratorio o tecnológicos.

Un docente tadeísta refleja la planeación de su asignatura a través de la ruta de aprendizaje que traza en el sílabus. Otra forma de evidenciar la planeación de la asignatura es mediante los materiales educativos y recursos que desarrolla en AVATA para contribuir al aprendizaje de sus estudiantes.

<El profesor planea su asignatura de acuerdo con los objetivos de aprendizaje, relacionando

con estos la metodología y la evaluación.>

Elaborar el sílabus en coherencia con lo establecido en el programa.
Definir objetivos de aprendizaje coherentes con el propósito de la asignatura dentro de la malla curricular.
Trabajar contenidos pertinentes para el propósito de la asignatura en el plan de estudios.
Seleccionar metodologías adecuadas para el logro de los objetivos de aprendizaje, el desarrollo de los contenidos y las necesidades de aprendizaje de los estudiantes.
Proponer una evaluación alineada con los objetivos de aprendizaje.

Utilizar los materiales apropiados para alcanzar los objetivos de aprendizaje de sus estudiantes.

2. Creación de un ambiente propicio para el aprendizaje

Al hablar de ambiente de aprendizaje se hace referencia a todas las relaciones que ocurren dentro del aula de clase, es decir, a las relaciones entre profesor-estudiantes y entre estudiantes; también, a los acuerdos de convivencia y los elementos que permiten la adecuada gestión del aula. Por lo anterior, la habilidad que se destaca en esta dimensión es: la comunicación asertiva y efectiva.

El docente tadeísta se caracteriza por propiciar un clima de respeto en los procesos formativos individuales de los estudiantes, y por valorar las habilidades y atender las dificultades de su grupo, siempre bajo la premisa de que sus estudiantes lograrán el aprendizaje. En razón a lo anterior, el profesor monitorea el ambiente de aula para que este permita que todos los estudiantes puedan desarrollar las actividades propuestas.

El desarrollo de esta dimensión puede evidenciarse en las encuestas de evaluación de la docencia realizadas por los estudiantes.

Orientar al estudiante hacia recursos/programas que apoyan su proceso de aprendizaje.
Propiciar un clima de respeto en el intercambio de opiniones.
Utilizar los acuerdos de convivencia durante el desarrollo del curso.
Considerar a los estudiantes como aprendices competentes, involucrados, capaces de aprender, y comunicar altas expectativas sobre su logro, para así empoderarlos.

Facilitar un ambiente propicio para el trabajo específico que se desarrolla en el aula.
Implementar acciones frente a situaciones que se presenten durante el desarrollo de la clase.

3. Enseñanza para el aprendizaje

Esta dimensión abarca el desempeño pedagógico del profesor en el aula de clases. La práctica pedagógica del docente tadeísta se direcciona hacia las necesidades del estudiante, es decir, se caracteriza por desarrollar la sesión de clases a partir de lo establecido en la planeación, con flexibilidad para adaptar la enseñanza a las situaciones que se presentan durante la sesión.

El profesor tadeísta también promueve la motivación del estudiante mediante situaciones de aprendizaje auténticas, retadoras y estimulantes. En consecuencia, uno de los puntos de llegada de esta dimensión es el empoderamiento del estudiante sobre la responsabilidad de gestionar su propio aprendizaje.

Para lograrlo, el profesor tadeísta monitores el desarrollo de la clase y enfoca la comunicación hacia la comprensión de las necesidades de aprendizaje del estudiante. De otra parte y teniendo en cuenta la importancia de la evaluación del proceso de aprendizaje, el profesor tadeísta utiliza la evaluación del y para el aprendizaje de forma alineada con los objetivos y contenido de la asignatura, con propósitos formativos durante el desarrollo de la sesión y como oportunidad para retroalimentar a los estudiantes sobre su proceso de aprendizaje.

Finalmente, la enseñanza para el aprendizaje contempla, además de la formación disciplinar, la formación del sujeto como ciudadano emprendedor, crítico y creativo, que, de acuerdo con el modelo pedagógico tadeísta, hacen parte de los pilares de la formación integral.

< El profesor utiliza estrategias de enseñanza centradas en el estudiante >

Desarrollar la asignatura conforme a lo establecido en el sílabus.
Promover en los estudiantes una comprensión de los objetivos o propósitos de cada sesión, garantizando que todas las actividades y sesiones estén alineadas con los objetivos de aprendizaje.
Adaptar su práctica de enseñanza a las necesidades del grupo de estudiantes.
Articular diferentes momentos en la sesión para promover el aprendizaje de los estudiantes.
Promover la motivación intrínseca de los estudiantes, orientándolos al proceso de aprendizaje y a aprendizajes significativos, más allá del logro o nota en el curso.
Utilizar estrategias para empoderar a los estudiantes frente a la responsabilidad de su aprendizaje.
Utilizar estrategias pedagógicas que promueven el aprendizaje de los estudiantes.
Utilizar estrategias para monitorear el desarrollo de la sesión, garantizando el aprendizaje de todos los estudiantes.
Utilizar diferentes formas de comunicación que permita que los estudiantes comprendan y aprendan.
Implementar estrategias que promueven la participación de todos los estudiantes.
Promover la contextualización de los contenidos de la asignatura en pro de la comprensión de los estudiantes.

Fomentar una actitud reflexiva sobre el compromiso de los estudiantes como miembros de una comunidad.
Promover la perseverancia y la responsabilidad frente a los compromisos que asume el estudiante.

4. Disposición al mejoramiento

Capacitación permanente, certificaciones, cursos

Se define como el proceso de mejoramiento de la práctica de aula que realiza el docente, a partir de la reflexión y actualización profesional. La reflexión es uno de los componentes más importantes del ejercicio de la docencia.

Un docente tadeísta se caracteriza por utilizar diferentes insumos para su proceso de reflexión y por estar en continua actualización profesional a nivel interno con sus colegas y a través de las oportunidades de formación de la universidad y a nivel externo con diferentes miembros destacados e instituciones relacionados con su campo de estudio.

La mejora de la práctica se refleja en la aplicación de los hallazgos y oportunidades en nuevos procesos de planeación de asignaturas y de aula

Las dimensiones del marco de la buena docencia tadeísta se hacen visibles a través de afirmaciones sobre el desempeño del profesor que pueden enriquecer los procesos de promoción docente y la formulación de acciones para el mejoramiento de la docencia en la UTADEO. Las descripciones de las acciones observables pueden consultarse en el anexo de este documento.

Fomentar una actitud reflexiva sobre el compromiso de los estudiantes como miembros de una comunidad.
Promover la perseverancia y la responsabilidad frente a los compromisos que asume el estudiante.

¿ Cómo se motiva al estudiante a aprender en éste curso?

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¿ Cómo es la relación con mis estudiantes en el aula de clase?

¿ Cómo se comprueba el progreso de los estudiantes respecto a los objetivos de aprendizaje?

¿ Cómo ayudan las evaluaciones a consolidar el aprendizaje de mis estudiantes ?

¿ Qué insumos/recursos utilizo para mejorar continuamente mi práctica pedagógica ?

¿ Cómo se hace ésta revisión ?

Comentarios sobre el desempeño de los estudiantes en mis cursos

¿ Qué fortalezas tengo como docente?