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Impacto en la enseñanza de la Sostenibilidad en el proceso de aprendizaje del diseño arquitectónico
(LACCEI Inc., 2018-09) Trujillo Diaz, Johanna; Diaz, Flor Nancy; Villamil Mejía, Claudia Alejandra; Peña, Luz Stella; Gomez, Jairo
Este artículo presenta un diseño experimental por efectos que relaciona los estilos de aprendizaje, los componentes de la formación sostenible y las competencias adquiridas por el Arquitecto para el desarrollo de Proyectos de Diseño. En la primera fase se identifican los componentes sostenibles básicos a tener en cuenta en la enseñanza-aprendizaje a partir de una revisión de la literatura enfocada al marco de referencia colombiano. En la segunda fase se diseña un instrumento de medición del aprendizaje de la Arquitectura Sostenible, utilizando como factores el Bioclimático, de Autosuficiencia y Ecológico, el objeto del instrumento busca medir las competencias en éstos componentes. Por último, se analizan los resultados utilizando software SPSS, con el fin de generar estrategias de priorización e incorporación de temáticas en la formación de la Arquitectura sostenible y su conjunto de las metodologías pedagógicas de aprendizaje.
Temporary warehouses for an earthquake in San Borja and San Luis, Lima, Peru
(LACCEI Inc., 2018-09) Benavente, Renzo A.; Rojas, Jonatan
A critical scenario of a magnitude 8.0 Mw earthquake is presented with epicenter in Lima, after which it is necessary to distribute humanitarian aid to 4 626 victims in San Borja and San Luis. The scenario works under the assumption that the affected population will have to approach the selected park in order to receive aid goods. The proposal is divided into two parts: the first is responsible for locating the temporary warehouses with the k means algorithm and then determining the optimal distribution route starting from the selected warehouses.
Hurricane Maria: Turning a Disaster into a Real-World Learning Experience in Machine Design
(LACCEI Inc., 2018-09) Morales, Juan C
At 6:15 a.m., on September 20, 2017, the eye of Hurricane Maria entered the town of Yabucoa, in the southeast corner of Puerto Rico, with sustained winds of 155 mph. At 2:00 pm it exited the northwestern town of Arecibo leaving behind a degree of devastation that has been regarded as the worst natural disaster on record in Puerto Rico. Upon returning to class on October 16, 2017, the author assigned a “forensic analysis” project in his Machine Design course. It consisted of analyzing a structure that failed at a bolted or welded connection due to the hurricane force winds of Maria. The topics of bolts, welds, and failure theories had been recently discussed in class. The first stage of the project consisted of showing photographs of the failed structure to the instructor to ensure that it was appropriate. The second phase consisted of handing in the written report which included the analysis of the failed structure and re-sizing the connection to avoid failure. This paper includes the following: specifications of the project; photographs of several failed structures that were analyzed by the students; free body diagrams created by the students; the expected analysis that students were required to conduct; and observations of the instructor regarding the expertise level acquired by the students while conducting this real-world project. This project is an example of how undergraduate engineering education may be enhanced, even in the face of a devastating disaster, if the instructor is willing to adapt to the particular situational characteristics of his site to innovate and engage students in transferring the knowledge learned in class to solve a real-world engineering problem.
Monitoreo del Estrés Estudiantil Durante la Realización un Examen Académico: Caso de Estudio Utilizando Dispositivos Wearables
(LACCEI Inc., 2018-09) Polo, Aura; Guillot, Jordan; Calle, María; Sarmiento, Juan
El rendimiento académico de los estudiantes y su bienestar en general, se ven seriamente influenciados por la ansiedad presentada durante actividades académicas. Las evaluaciones son uno de los principales factores que generan estrés y ansiedad. Sin embargo, diferentes tipos de cuestionarios pueden impactar de forma diferente los niveles de estrés de los estudiantes. El presente trabajo presenta una propuesta para monitorear el nivel de estrés de estudiantes de pregrado durante dos tipos de examen escrito, utilizando dispositivos wearables. Fueron aplicadas pruebas de cognición y personalidad a un grupo de 20 estudiantes, de los cuales fueron seleccionados 2 con similares perfiles. Se realizaron pruebas utilizando la diadema EEG Emotiv Insight para los dos sujetos, con dos tipos de cuestionarios, uno de pregunta abierta y uno de pregunta cerrada. Los resultados muestran coherencia entre los registros obtenidos con el sistema propuesto y las pruebas psicológicas estandarizadas utilizadas para estudio del estrés.
Magnetic Levitation System with Interface for Position Control
(LACCEI Inc., 2018-09) Vega, Nino; Parra, Pablo; Negrete, Teddy
This paper exposes the development of a magnetic levitation plant and graphical interface for control the position of a suspended permanent magnet and for monitor the control signal. This plant besides its interface have a didactic purpose to allow the students to observe how the control variable of the system changes with perturbations, as well as the design of a PD controller for a linear approximation of a non-linear system. The implementation is composed of the controller circuit (OPAMP and Hall Effect sensor), the power circuit (transistor and electromagnet), and a microcontroller to communicate with the graphical interface through computer. The graphical interface was developed with the Graphical User Interface (GUI) editor of MATLAB. It has been performed different tests with the prototype, and they verified that the designed controller worked properly keeping the levitating object in the desired position.
Desarrollo de una metodología para la medición de los Student Outcomes (1-7) de ABET empleando taxonomía SOLO
(LACCEI Inc., 2018-09) Gabalán-Coello, Jesús; Huggins, Kevin
En este artículo, se presenta una propuesta metodológica para realizar la medición de los resultados de estudiantes (SO) publicados por la Comisión de Acreditación de Ingeniería de ABET. Anteriormente se contaba con once resultados de estudiantes conocidos como los A-K, a finales del 2017 estos resultados han sido modificados acogiendo siete resultados (1-7). Esta propuesta emplea la taxonomía SOLO (Structure of Observed Learning Outcomes) alineada con los SO de ABET.
Herramienta interactiva en línea como instrumento para el aprendizaje de las matemáticas mediante las técnicas de programación, dirigido a alumnos de educación secundaria
(LACCEI Inc., 2018-09) Wilver, Auccahuasi; Bernardo, Grisi; Bernardo, Madelaine; Vega, Daniel; Urbano, Roxana; OrÉ, Elizabeth
la educación secundaria es el pilar en el desarrollo de habilidades y competencias de las ciencias básicas, permitiendo desarrollar en el alumno habilidades que le permitirán elegir una carreta profesional, el curso de matemáticas es el indicado en permitir el desarrollo de habilidades lógicas, analíticas, interpretación y de cálculo, permitiendo desenvolverse con mayor comodidad en los estudios superiores. Las carreras universitarias y técnicas relacionadas a rubros de la ingeniería, tienen un fuerte componente en la matemáticas y el desarrollo de ciertos cursos relacionados al uso de las herramientas computacionales con mayor énfasis en los cursos de programación, son los cursos de programación los que permiten la continuidad del estudiante, en el presente trabajo de investigación, presentamos una herramienta interactiva mediante el cual se presenta al alumno de educación secundaria, temas relacionados con las matemáticas y la manera como se pueden dar solución mediante el uso de las técnicas de programación, desarrollando conjuntamente habilidades matemáticas, lógicas y de programación, permitiendo al alumno mejorar sus habilidades cognitivas y su capacidad en el uso de las diferentes herramientas computacionales, la prueba piloto se realizó en base de 15 alumnos del segundo grado de educación secundaria de un colegio de Lima, donde se le dicto el curso básico de programación usando la herramienta interactiva, elaborando guías de desarrollo con problemas de razonamiento matemático, lo cual permitió analizar la mejora en la manera de enfocar los problemas matemáticos desde una lógica de programación así como la manera del aprendizaje de un lenguaje de programación, en nuestro caso el lenguaje utilizado fue el Python con una herramienta interactiva basada en inteligencia artificial, que le permite al alumno preguntar en el uso de la sintaxis del lenguaje
Nuevas Ecuaciones y Nuevos Algoritmos de Inyección de Energía para Facilitar las Tareas de Automatización
(LACCEI Inc., 2018-09) Andrade Morales, Juan Manuel
El estudio de los microprocesadores y las interfaces PWM, cuando se aplican a la automatización de variables continuas, obliga a replantear las ecuaciones de inyección de energía en los sistemas de control, ya que la interfaz PWM dosifica de manera diferente la energía. Estas nuevas ecuaciones deben ser conocidas por estudiantes e ingenieros debido a que existe una gran posibilidad de hacer aplicaciones de control automático, rápidas, baratas y eficientes que deben estar a su alcance. Los libros actuales de control automático son un compendio de modelamiento matemático pero ninguno muestra una integración entre modelamiento matemático, análisis físico, electrónica digital, electrónica análoga, electrónica de potencia y diseño de algoritmos en lenguaje de máquina. Este artículo hace un esfuerzo por integrar los anteriores conocimientos y aporta la aplicación de las nuevas ecuaciones deducidas anteriormente para poder hacer realidad las estrategias de control proporcional integral (PI) y proporcional integral derivativo (PID) en un microprocesador que posee una interfaz digital PWM.
Diseño y validación de un recurso educativo digital para el desarrollo de las competencias matemáticas para la vida de niños y niñas con Síndrome Down
(LACCEI Inc., 2018-09) Garcia, Lucy; Salazar, Augusto; Hernandez, Sayira
La inclusión de la población en situación de discapacidad es necesaria para lograr el respeto de sus derechos fundamentales. Para lograr esta meta se requiere de una educación inclusiva apoyada con recursos educativos creados para responder a las diferencias de cada uno de los estudiantes en general y en particular los que están en situación de discapacidad como la población con Síndrome Down (PcSD). Estos recursos deben ofrecer diferentes modelos de desempeño, retroalimentación, oportunidades para practicar y representación de la información, entre otros aspectos. Por tanto, el objetivo de éste proyecto es diseñar un prototipo de videojuego educativo inclusivo que apoye el desarrollo de las competencias matemáticas para la vida de niños y niñas. Dada la complejidad del proyecto no hace parte del alcance del mismo el diseño gráfico, la ambientación musical y la narración de la historia del juego. Por otra parte, el desarrollo se basó en la metodología SCRUM la cual permite involucrar activa y continuamente a los actores interesados en el proyecto. El videojuego consta de 7 actividades que se desarrollan en medio de una historia de un niño que va a colaborar en un almacén de un centro comercial y una tienda de ropa. Allí tendrá que poner en práctica habilidades matemáticas para resolver problemas de la vida cotidiana y ocupacional. En el guión del juego se integró el diseño mismo con descripciones más detalladas de las actividades, movimientos del jugador, pistas de audio, vídeo y diseño básico de las pantallas y otros. Posteriormente, se creó el prototipo en la plataforma E-Adventure, validado por medio de juicio de expertos con amplia experiencia con PcSD. Los resultados de la validación permitieron ajustar las características del juego para incrementar su funcionalidad. No obstante, la complejidad de la creación de un videojuego educativo inclusivo fue evidente durante este proceso especialmente en lo referente a la ausencia de los elementos gráficos y la ambientación musical.
Control remoto de planta piloto Compact Workstation FESTO en el marco del desarrollo de laboratorios remotos
(LACCEI Inc., 2018-09) Valdiviezo Espinoza, Juan Junior; Ipanaqué Alama, William; Soto Bohórquez, Juan Carlos; Belupú Amaya, Iván
Este artículo es una propuesta de laboratorio remoto como complemento de los laboratorios tradicionales, en el cual se busca manipular, en forma automatizada y a distancia, el nivel de un líquido en la planta piloto Compact Workstation FESTO, identificar su proceso a lazo abierto, y finalmente, controlarlo a lazo cerrado. Se hace uso de la tecnología PLC (Controlador Lógico Programable). Éste envía señales analógicas a la bomba del FESTO, así el flujo y el nivel del agua son regulados. Luego, un sensor de nivel ultrasónico, lee el nivel del agua en el tanque y manda señales de corriente al PLC para adquisición de datos. Se utilizan tres software: DirectSOFT para la programación del PLC, LabVIEW para la interfaz gráfica y el procesamiento de datos y NI OPC Servers para la comunicación entre el PLC y el LabVIEW. El laboratorio se ha aplicado en la asignatura de Control Industrial de la Universidad de Piura, cumpliendo con los objetivos de la asignatura.
Estimación del Costo de Un Producto Incluyendo La Distribución al Cliente en Condiciones de Incertidumbre
(LACCEI Inc., 2018-09) Moya, Marcos
El costo unitario de un producto es una dimensión que hay que considerar, para que las empresas generen una ventaja competitiva. Existen diversos procedimientos estandarizados para calcular ese costo. Uno de tales procedimientos es el costo estándar. Sin embargo, este método determina el costo de un producto basado en ciertas condiciones de demanda, eficiencia, entorno económico y de otros factores, lo que produce que cada vez que alguna de esas condiciones cambie, el costo unitario de los productos también cambie. El modelado de simulación es una herramienta que contribuye significativamente a la determinación del costo unitario de un producto cada vez que alguna de las condiciones enumeradas anteriormente presente variaciones a través del proceso de planificación de la producción. El objetivo de este trabajo es presentar una metodología para determinar el patrón de probabilidad del costo unitario de un producto mediante simulación desde que el proceso de planificación de los requerimientos de capacidad (CRP) comienza hasta su distribución al cliente final. Esta distribución de probabilidad les servirá a las empresas para apoyar el proceso de toma de decisiones conociendo el valor más probable del costo unitario del producto hasta un valor pesimista del costo, con sus respectivas probabilidades asociadas.
An Engineering Tool for Evaluation of Fire Suppression System Performance
(LACCEI Inc., 2018-09) Valencia Correa, Andres; Baum, Howard R.; Marhsall, André W.
In this paper is presented a description of a new engineering tool for evaluation of water-based fire suppression system (sprinklers), based on a high fidelity description of initial characteristics of the jet (sphere initialization from 4S device). The proposed model has three principal innovative advantages over classical Lagrangian approach: i) Speed: Fast calculation of the spray anywhere; ii) Description of the spray in the phase space, which turns the description of the spray into a time-independent, enabling compact, fast, and useful reconstruction of the spray; iii) Description of the spray as a set of 2D spray dispersion fields allowing considerable simplification of the spray field analysis. As results, a 2D visualization of the spray (volume flux), and an example of volume flux into a surface are reported.
Modelo matemático para la optimización del plan maestro de producción para lácteos
(LACCEI Inc., 2018-09) Barcia, Kleber F.; Cordova, Willie A.; Gonzalez, Victor H.
El propósito es diseñar un modelo matemático que ayude a desarrollar un plan maestro de producción que se ajuste a la demanda de productos lácteos de una empresa. La empresa tiene dos grandes desafíos: el primero es mantener un balance entre el consumo de un volumen regular de leche y el uso eficiente de los excedentes de grasa. El segundo desafío es asegurar el uso correcto de los activos de la fábrica. La empresa en la actualidad no posee una herramienta adecuada para estos desafíos.
Diseño de un prototipo de motor Stirling basado en energía solar
(LACCEI Inc., 2018-09) Peralta, Juan; Delgado, Emérita; Albarracín, Hugo; Guevara, Diego
El motor Stirling es considerado como el motor térmico más cercano posible al rendimiento de Ciclo de Carnot. Los motores Stirling solares, proponen utilizar la radiación solar como fuente de calor para la generación de energía eléctrica, en lugar de utilizar combustibles fósiles. En este artículo se presenta el diseño de un motor Stirling que funcione con energía solar empleando técnicas CFD con el fin de determinar las temperaturas en el receptor solar y en la zona de disipación de energía conociendo las temperaturas se calcularon las presiones de trabajo y con esto las fuerzas de expansión de los gases, con estas fuerzas se dimensionaron los elementos mecánicos que constituyen el motor Stirling
Aplicación de un Clúster de Máquinas Físicas y Virtuales para la reducción de tiempo de Segmentación en la Clasificación de Imágenes Satelitales utilizando Computación Paralela y Redes Neuronales
(LACCEI Inc., 2018-09) Huaynacho Peñaloza, Yoni; Huaynacho Peñaloza, Abel; Yanyachi Aco Cárdenas, Pablo Raúl
Existen diferentes proyectos, tesis, artículos en el campo de Big Data que requieren un Clúster de computadoras de un número considerable de máquinas para realizar pruebas. Debido a que no hay muchas máquinas físicas, hay gastos para obtenerlas, una solución lógica sería usar máquinas en la nube, sin embargo, las solicitudes de permisos para usarlas ocasionan pérdidas de tiempo y dinero. Además, al adquirir el servicio, su configuración es complicada y puede dificultar la realización de pruebas en estas computadoras de alto rendimiento. Por esta razón, en el presente artículo, las máquinas físicas y virtuales se utilizan en realizar pruebas para reducir los tiempos de respuesta en la clasificación de imágenes de satélite utilizando computación paralela y redes neuronales. Como resultado de este artículo se ha reducido en un 64.6% el tiempo de clasificación secuencial de imágenes multiespectrales de 4 bandas para 1'000,000 de datos a nivel digital (píxel), utilizando el clúster diseñado con 4 máquinas virtuales y 2 físicas.
Monitoring of stresses and deformations in soils by fiber optic sensors
(LACCEI Inc., 2018-09) Mosquera, Luis; Basurto, Jesús
This paper shows the application of LPG optical fiber sensors to the determination of the transmitted stress and deformation of a sample of confined soil subjected to surface loads. The transmitted stress was measured by a mechanical LPG pressure sensor and the curvature of the ground by permanent LPG sensors buried at depths of 0.1m; 0.2m; 0.4m and 0.6m. Clay-sandy soil characteristic of UNICAMP was deposited in a cylinder of 0.8m in length and 0.30m in diameter. The soil was lightly compacted in 0.2m layers and an LPG sensor was installed on each layer. Surface loads of up to 227 KPa were applied to the surface of the soil, measuring axial soil deformations of less than 3mm by our sensors with sensitivities of the order of 0.22 mm/dB. The values of the modulus of elasticity for this type of soil were determined from the fitting of the Boussinesq equations with the values measured by the buried LPG sensors. A Young's modulus of 5.40 MPa and a Poisson's coefficient ν = 0.52 were determined for this type of soil.
Propuesta de Curso de Formación Docente para la Enseñanza en Ingeniería
(LACCEI Inc., 2018-09) Chumpitaz, Lucrecia; Corrales, César
Este paper presenta una propuesta de sílabo para decentes de ingeniería, a partir de entrevistas y recopilación de información en publicaciones de docencia en educación superior. Se incluyen las competencias que se quieren lograr con el curso y una rúbrica para la evaluación
Diseño de un modelo basado en redes neuronales en la nube para determinar el riesgo de crédito en los solicitantes de microcrédito en el mercado financiero de Perú
(LACCEI Inc., 2018-09) Canelo, César; Tocto, Paúl
Las entidades crediticias siempre han tenido el problema de controlar el riesgo de crédito al que se exponen al desarrollar sus operaciones crediticias, en tal sentido, siempre han requerido apoyarse en modelos predictivos que les ayuden a tomar decisiones acertadas para la aceptación o el rechazo de una solicitud de crédito. Los modelos predictivos de microcrédito que emplean las instituciones financieras para calificar a los solicitantes de crédito, son los conocidos modelos clásicos basados en técnicas estadísticas y los modelos basados en técnicas de inteligencia artificial. Estos modelos difieren en la cantidad de factores que requieren, en las técnicas que emplean y en la precisión de la predicción. En este estudio, se propone aplicar una metodología basada en redes neuronales, que permitirá que el modelo aprenda y se ajuste según la información brindada por el cliente. Se usa Microsoft Azure Machine Learning Studio, nuevo software disponible en la nube, mediante el cual se evalúa diversos modelos basados en redes neuronales para determinar qué modelo se ajusta mejor a los datos y minimiza el error de la predicción.
Modelo matemático de regresión multilineal de la valoración del Examen de admisión para la educación superior.
(LACCEI Inc., 2018-09) Sandoval, Ivan; Acevedo, Lorena; Echeverría, Johanna; Ortiz, Jonathan; Velastegui, Viviana
El acceso a la educación superior, a nivel mundial, está supeditado a la calificación obtenida en un examen que evalúa varios componentes del conocimiento. En Ecuador esta evaluación, de carácter obligatorio, recibe el nombre de Examen “Ser Bachiller“ y fue concebido para determinar aquellos estudiantes que cuentan con las habilidades para completar una carrera universitaria definida. Sin embargo, debido a la alta repitencia y abandono de los estudiantes en las diferentes universidades muchos profesionales de la educación cuestionan la validez de este examen. El presente estudio analiza la correlación existente entre la calificación obtenida en el Examen de Evaluación Educativa “Ser Bachiller”, y la aprobación de las materias del curso de nivelación de la Escuela Politécnica Nacional (EPN) en Quito-Ecuador. Las variables consideradas en la investigación fueron: calificación del examen de admisión, sexo, jornada, área de carrera universitaria y las calificaciones finales obtenidas en las materias de Física, Fundamentos de Matemática, Geometría y Trigonometría, Fundamentos de Química y Lenguaje y Comunicación. Se utilizó una matriz de correlación de Pearson para identificar la relación entre las variables y se ajustaron modelos de regresión lineal múltiple. Se determinó que existe una correlación positiva entre las materias analizadas, cuyo bajo valor, evidencia que la calificación del Examen Nacional de Evaluación Educativa “Ser Bachiller” no es determinante en la aprobación del curso de nivelación de la EPN.
Using the Diffusion’s Equation For Modeling Biological Anomalies in the Human Kidney: When Physics Faces Global Diseases at the Nano Level
(LACCEI Inc., 2018-09) Nieto-Chaupis, Huber
We use Physics ideas and equations to explain and to provide quantitative results of a possible measurement of the charges of albumin in the human kidney. Basically we use the diffusion equation and it is interpreted as a charge density fluxing through out the last layers of the kidney in the urine formation space. This study is a combination of Physics ideas to solve and face concrete problems of global diseases by which the presence of novel and alternatives ideas would serve to tackle the possible complications of type-2 diabetes progress. Therefore the comprehension of the why of the progress of certain diseases might be seen from the Physics angle and thus to provide new alternatives to improve the quality of life of people.