Guía De Actividades Y Rúbrica De Evaluación - Etapa 1 - Modelar El Sistema Dinámico En El Dominio Del Ti

Universidad Nacional Abierta y a Distancia Vicerrectoría Académica y de Investigación Guía de actividades y rúbrica de evaluación – Etapa 1 – Modelar el sistema dinámico en el dominio del tiempo 1. Descripción general del curso Escuela o Unidad Académica Nivel de formación Campo de Formación Nombre del curso Código del curso Tipo de curso Número de créditos

Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Profesional – Tecnológico Formación disciplinar Sistemas Dinámicos 243005 Metodológico 3

Habilitable Si ☐ No ☒

2. Descripción de la actividad Tipo de Individual ☐ actividad: Momento de la Inicial ☐ evaluación: Peso evaluativo de la actividad: 115 puntos Fecha de inicio de la actividad: 15 de febrero de 2019 Competencia a desarrollar:

Colaborativa ☒

Número de 4 semanas

Intermedia, ☒ unidad 1:

Final ☐

Entorno de entrega de actividad: Seguimiento y evaluación Fecha de cierre de la actividad: 14 de marzo de 2019

El estudiante aplica los principios de modelamiento de un sistema dinámico en el dominio del tiempo para determinar las ecuaciones diferenciales y variables de estado que lo representan. Temáticas a desarrollar: Modelamiento matemático, sistemas y modelos, sistemas físicos, variables de estado. Pasos, fases o etapa de la estrategia de aprendizaje a desarrollar Las actividades del curso se llevarán a cabo bajo la estrategia de Aprendizaje Basado en Problemas (ABP), para la etapa 1 se desarrollará: Etapa 1 – Modelar el sistema dinámico en el dominio del tiempo Esta actividad le permitirá al estudiante identificar diferentes tipos de sistemas y modelos para reconocer los sistemas físicos existentes en procesos industriales inmersos en el campo de desempeño de su programa de formación.

El desarrollo de los problemas propuestos en esta etapa, le permitirá al estudiante aplicar las técnicas de análisis de circuitos y de resolución de ecuaciones lineales para obtener las ecuaciones diferenciales que describen los sistemas dinámicos dados para la solución del problema planteado en este curso. Actividades a desarrollar - Individual Esta actividad consiste en dar solución al problema planteado en el Anexo 1 teniendo en cuenta lo siguiente: 1. Cada estudiante debe leer y analizar el problema planteado que se encuentra en el Anexo 1 y seleccionar uno de los circuitos allí propuestos. Participa en el foro de interacción y producción de la unidad indicando el circuito seleccionado. 2. Estudiar las referencias bibliográficas de la unidad 1 resaltando la información que considere aporta al desarrollo del problema planteado, la consolida en un documento y lo comparte en el foro, referenciando bajo normas APA. 3. Para el circuito seleccionado del Anexo 1, desarrollar las siguientes actividades teóricas para encontrar el modelo matemático del sistema en el dominio del tiempo: 3.1

Hallar el modelo matemático del mediante una ecuación diferencial.

sistema

dinámico

3.2

Representar el modelo matemático en el espacio de estados mediante variables de estados.

3.3

Determinar las matrices de controlabilidad y observabilidad del sistema linealizado.

4. Teniendo en cuenta el desarrollo del numeral 3, realizar las siguientes actividades prácticas de acuerdo al modelo matemático obtenido: 4.1. Generar el diagrama de bloques que representa el modelo matemático del sistema. 4.2. Utilice MATLAB® para simular el diagrama de bloques y grafique la salida del sistema cuando se aplica una entrada constante 𝑉(𝑡) = 5 𝑉 durante los primeros 5 segundos y en ese momento se aplica una entrada escalón unitario durante 5 segundos más, de manera que la simulación dura 10 segundos. 4.3. Cada estudiante elabora un video de la simulación obtenida en MATLAB® donde explique el funcionamiento y comportamiento del modelo hallado en el dominio del tiempo, debe estar en su página de youtube y hace entrega del enlace del video en el foro de interacción y producción de la unidad.

5. Los aportes los debe subir al foro de la Etapa 1 que se encuentra en el Entorno de Aprendizaje Colaborativo. Actividades a desarrollar - Colaborativo 1. Como grupo se organizan para consolidar el documento a entregar, cada estudiante asume un rol dentro del grupo colaborativo e informa en el foro el rol seleccionado. 2. Estructurar el informe de acuerdo a los productos solicitados, consolidando la información compartida por todos los integrantes del grupo. 3. El estudiante con el rol de Entregas hace la entrega del documento consolidado en el espacio correspondiente del Entorno de Seguimiento y evaluación. Entorno de conocimiento: donde el estudiante encontrará el material bibliográfico para el desarrollo de las actividades.

Entornos para su desarrollo

Entorno de aprendizaje colaborativo: donde el estudiante mostrará sus aportes, dudas y avances para recibir retroalimentación por parte del docente, espacio de entrega del video del desarrollo de la actividad práctica, igualmente se emplea como medio para interactuar con su grupo de trabajo y consolidar el documento colaborativo a entregar. Entorno de evaluación y seguimiento: Donde el estudiante entregará el trabajo final para su evaluación. Individuales: Participación individual en el desarrollo de las actividades planteadas dentro del tema asignado en el foro para la Etapa 1 (entorno de aprendizaje colaborativo), esta participación se tendrá en cuenta en la rúbrica de evaluación individual. Para ello se evalúa el documento con el desarrollo de las actividades teóricas y el video como evidencia del desarrollo de las actividades prácticas propuestas.

Productos Colaborativos: a entregar por el Producto a entregar en la etapa 1: estudiante Documento en formato .PDF, en donde se evidencie el desarrollo de las tareas propuestas. A este archivo se le debe asignar un nombre que tenga la siguiente estructura: E1_NumerodelGrupo. Ejemplo documento deberá contener: • •

Portada Introducción

E1_03.pdf.

El

• • • • • • •

Listado de conceptos desconocidos Resultado de las consultas realizadas para dar solución a las actividades planteadas Desarrollo teórico de los circuitos planteados en el problema del Anexo 1. Diagramas de bloques de los circuitos seleccionados. Direcciones de los videos realizados por cada integrante del grupo colaborativo para el desarrollo de las actividades prácticas. Conclusiones Referencias bibliográficas aplicando normas APA.

Lineamientos generales del trabajo colaborativo para el desarrollo de la actividad Planeación de actividades para el desarrollo del trabajo colaborativo Roles a desarrollar por el estudiante dentro del grupo colaborativo

De acuerdo a los lineamientos que componen el principio de acción responsable, los estudiantes pueden diseñar un plan de trabajo a partir de la reflexión analítica de la agenda de actividades, el plan de evaluación, las guías y las rubricas entregadas para el desarrollo de cada actividad académica. Cada participante, por acuerdo con el grupo de trabajo, asume un rol a desempeñar en la actividad colaborativa respectiva, a partir de las siguientes posibilidades: • • • • •

Compilador Revisor Evaluador Entregas Alertas

Compilador: Consolidar el documento que se constituye como el producto final del debate, teniendo en cuenta que se hayan incluido los aportes de todos los participantes y que solo se incluya a los participantes que intervinieron en el proceso. Debe informar a la persona encargada de las alertas para que avise a quienes no hicieron sus participaciones, que no se les incluirá en el producto a entregar.

Roles y responsabili dades para la producción de entregables por los estudiantes

Revisor: Asegurar que el escrito cumpla con las normas de presentación de trabajos exigidas por el docente. Evaluador: Asegurar que el documento contenga los criterios presentes en la rúbrica. Debe comunicar a la persona encargada de las alertas para que informe a los demás integrantes del equipo en caso que haya que realizar algún ajuste sobre el tema. Entregas: Alertar sobre los tiempos de entrega de los productos y enviar el documento en los tiempos estipulados, utilizando los recursos destinados para el envío, e indicar a los demás compañeros que se ha realizado la entrega. Alertas: Asegurar que se avise a los integrantes del grupo de las novedades en el trabajo e informar al docente mediante el foro de trabajo y la mensajería del curso, que se ha realizado el envío del documento.

Uso de referencias

(Tomado de documento de Lineamientos de acompañamiento docente. UNAD. 2014) Utilizar la norma APA constituye una herramienta para no incurrir en plagio al tomar ideas de otros e incorporarlas en producciones propias. En el siguiente enlace encuentra una síntesis de la misma-6ª versión-

Políticas de plagio

con ejemplos prácticos. Se recomienda revisar el contenido previamente al inicio de las actividades. http://es.slideshare.net/eflores/introduccion-apa-6taedicin “El plagio está definido por el diccionario de la Real Academia como la acción de “copiar en lo sustancial obras ajenas, dándolas como propias.” El plagio es una falta grave: es el equivalente, en el ámbito académico, al robo. Un estudiante que plagia no se toma su educación en serio, y no respeta el trabajo intelectual ajeno. No existe plagio pequeño. Si un estudiante hace uso de cualquier porción del trabajo de otra persona, y no documenta su fuente, está cometiendo un acto de plagio. Ahora, es evidente que todos contamos con las ideas de otros a la hora de presentar las nuestras, y que nuestro conocimiento se basa en el conocimiento de los demás. Pero cuando nos apoyamos en el trabajo de otros, la honestidad académica requiere que anunciemos explícitamente el hecho que estamos usando una fuente externa, ya sea por medio de una cita, o por medio de un paráfrasis anotado (estos términos serán definidos más adelante). Cuando hacemos una cita o una paráfrasis, identificamos claramente a nuestra fuente, no sólo para dar reconocimiento a su autor, sino para que el lector pueda referirse al original si así lo desea. Existen circunstancias académicas en las cuales, excepcionalmente, no es aceptable citar o parafrasear el trabajo de otros. Por ejemplo, si un profesor asigna a sus estudiantes una tarea en la cual se pide claramente que los estudiantes respondan utilizando sus ideas y palabras exclusivamente, pues en ese caso el estudiante no deberá apelar a fuentes externas, aun si éstas estuvieran referenciadas adecuadamente.” Para ampliar información sobre el tema, consultar la referencia Políticas sobre el plagio.

4. Formato de Rubrica de evaluación Formato rúbrica de evaluación Actividad Actividad ☐ ☒ Tipo de actividad: individual colaborativa Momento de la Intermedia, ☒ Inicial ☐ Final evaluación unidad 1 Niveles de desempeño de la actividad individual Aspectos evaluados Valoración alta Valoración media Valoración baja El estudiante El estudiante comparte comparte en el foro en el foro aportes de aportes de las las consultas consultas realizadas realizadas sobre sobre conceptos conceptos relacionados Identificació El estudiante no relacionados con con modelamiento en n de comparte en el foro términos y/o modelamiento en el el dominio del tiempo. aportes de las dominio del tiempo pero estos no le temas consultas realizadas. demostrando permiten comprender desconocido conocimiento del interpretativamente el s. procedimiento para procedimiento para modelar un sistema modelar un sistema dinámico. dinámico. (Hasta 5 puntos) (Hasta 3 puntos) (Hasta 0 puntos) El estudiante encuentra el modelo El estudiante matemático del encuentra el modelo sistema mediante matemático del ecuaciones El estudiante no diferenciales pero el encuentra el modelo sistema mediante desarrollo matemático matemático del Ecuación ecuaciones entregado presenta sistema mediante diferencial diferenciales para el ecuaciones del modelo sistema seleccionado errores, lo que no le permite tener una diferenciales para el matemático afianzando la apropiación de sistema del sistema. aplicación de destrezas para seleccionado. técnicas de análisis modelar sistemas de circuitos. dinámicos aplicando técnicas de análisis de circuitos. (Hasta 10 puntos) (Hasta 5 puntos) (Hasta 0 puntos) El estudiante El estudiante representa las representa las ecuaciones de estado ecuaciones de del modelo matemático estado del modelo para el sistema, pero El estudiante no matemático para el no relaciona de representa las Variables de sistema manera adecuada las ecuaciones de estado del evidenciando variables de estado estado del modelo sistema. destreza en la evidenciando que no matemático del aplicación de hay destreza en la sistema. técnicas de aplicación de técnicas conversión utilizando de conversión para variables de estado. representar espacio de estados.

☐ Puntaje

5

10

10

(Hasta 10 puntos) El estudiante determina la controlabilidad y observabilidad del Controlabilid sistema linealizado ad y demostrando la observabilid apropiación de ad del fundamentos sistema teóricos para linealizado. determinar observabilidad y controlabilidad de un sistema dinámico en el dominio del tiempo. (Hasta 10 puntos)

Diagrama de bloques del sistema

Desarrollo del componente práctico – Implementa ción del diagrama de bloques en escenario con apoyo tecnológico (Laboratorio simulado)

Desarrollo del componente práctico – Definición

El estudiante diseña el diagrama de bloques del sistema dinámico en el dominio del tiempo demostrando la habilidad para representar de forma gráfica ecuaciones diferenciales y ecuaciones de espacio de estados.

(Hasta 5 puntos) (Hasta 0 puntos) El estudiante determina la controlabilidad y la observabilidad del sistema linealizado, pero las matrices El estudiante no se entregadas no son determina la correctas evidenciando controlabilidad ni la que no hay claridad en observabilidad del la aplicación de los sistema fundamentos teóricos seleccionado. para determinar observabilidad y controlabilidad de un sistema dinámico en el dominio del tiempo. (Hasta 5 puntos) (Hasta 0 puntos) El estudiante diseña el diagrama de bloques del sistema dinámico en el dominio del tiempo, pero su diseño El estudiante no no es equivalente al diseña el diagrama modelo matemático de bloques del hallado demostrando sistema dinámico en falencias en la el dominio del representación gráfica tiempo. de ecuaciones diferenciales y ecuaciones de espacio de estados. (Hasta 5 puntos) (Hasta 0 puntos)

(Hasta 10 puntos) El estudiante implementa el El estudiante diagrama de bloques implementa un de la simulación del diagrama de bloques modelo matemático en la simulación del encontrado, modelo matemático, evidenciando la pero no selecciona los capacidad de bloques adecuados, representar evidenciando que no diagramas de hay claridad en el uso bloques con el uso del escenario con de escenarios con apoyo tecnológico apoyo tecnológico (Laboratorio (Laboratorio simulado). simulado) (Hasta 15 puntos) (Hasta 7 puntos) El estudiante define El estudiante utiliza las señales de señales de entrada entrada que generan como perturbación del perturbación en el sistema para evaluar el sistema para evaluar comportamiento del

El estudiante no implementa el diagrama de bloques en el escenario con apoyo tecnológico (Laboratorio simulado).

(Hasta 0 puntos) El estudiante no define las señales de entrada para evaluar comportamiento del modelo en escenario

10

10

15

15

de señales de entrada para evaluar comportami ento del modelo en escenario con apoyo tecnológico (Laboratorio simulado)

Desarrollo del componente práctico – Análisis del comportami ento del modelo matemático en el dominio del tiempo

Aspectos evaluados

Estructura del informe del desarrollo Etapa 1.

el comportamiento modelo matemático, con apoyo del modelo pero no selecciona los tecnológico matemático de bloques adecuados de (Laboratorio acuerdo a las acuerdo a las simulado). indicaciones de la indicaciones de la práctica, práctica, evidenciando evidenciando que no hay claridad en destreza en la la aplicación de aplicación de técnicas de simulación técnicas de en escenario con simulación en apoyo tecnológico escenario con apoyo (Laboratorio simulado) tecnológico para sistemas (Laboratorio dinámicos en el simulado) para dominio del tiempo. sistemas dinámicos en el dominio del tiempo. (Hasta 15 puntos) (Hasta 7 puntos) (Hasta 0 puntos) El estudiante entrega el enlace del El estudiante entrega video con la el enlace del video con simulación del El estudiante no la simulación, pero no modelo matemático entrega del enlace se realiza el análisis hallado con el del video con la solicitado, análisis del simulación del evidenciando comportamiento, modelo matemático deficiencias en el evidenciando la hallado y no se análisis del capacidad de evidencia análisis del comportamiento de analizar el comportamiento del sistemas dinámicos en comportamiento de modelo por medio el dominio del tiempo sistemas dinámicos de escenarios con por medio de en el dominio del apoyo tecnológico escenarios con apoyo tiempo por medio de (Laboratorio tecnológico escenarios con simulado). (Laboratorio apoyo tecnológico simulado). (Laboratorio simulado). (Hasta 15 puntos) (Hasta 7 puntos) (Hasta 0 puntos) Niveles de desempeño de la actividad colaborativa Valoración alta Valoración media Valoración baja El documento Aunque el documento presenta una presenta una excelente estructura estructura base, la No se hace entrega está nombrado de misma carece de del documento acuerdo a las algunos elementos consolidado como indicaciones dadas, solicitados, no evidencia del el formato del corresponde al formato desarrollo informe es el y/o nombre solicitado colaborativo del solicitado, presenta y/o la aplicación de las grupo. buena redacción y normas APA no es ortografía y aplica correcta. las normas APA. (Hasta 5 puntos) (Hasta 3 puntos) (Hasta 0 puntos)

15

Puntaje

5

El documento entregado contiene El documento los elementos No se entrega entregado no incluye solicitados en la guía documento con el todos los elementos Contenido de actividades, contenido solicitado solicitados en la guía del evidenciando del desarrollo de las de actividades, documento habilidades de actividades de la evidenciando falencias consolidado. trabajo en equipo guía. de trabajo en equipo. para la solución de problemas. (Hasta 15 puntos) (Hasta 7 puntos) (Hasta 0 puntos) Las fuentes de información están No se relacionan debidamente Aunque relaciona fuentes de referenciadas algunas fuentes de información Representaci aplicando normas información estas no utilizadas para el ón de APA, son están debidamente desarrollo de las fuentes de actualizadas, referenciadas actividades información especializadas y de aplicando normas APA. planteadas en la utilizadas. alta confiabilidad guía. como fuente de información. (Hasta 5 puntos) (Hasta 3 puntos) (Hasta 0 puntos) Calificación final

15

5

115