A virtual mathematics learning environment for engineering students

Teachers of the course Introduction to Mathematics for Engineers at the UOC, an online distance-learning university, have designed,developed and tested an online studymaterial. It includes basic pre-university mathematics, indications for correct follow-up of this content and recommendations for finding appropriate support and complementarymaterials. Many different resources are used,depending on the characteristics of thecontents: Flash sequences, interactive applets, WIRIS calculators and PDF files.During the last semester, the new study material has been tested with 119 students. The academic results and student satisfaction have allowed us to outline and prioritise future lines of action.

A Virtual Mathematics Learning Environment for Engineering Students

Teachers of the course Introduction to Mathematics for Engineers at the UOC, an online distance-learning university, have designed and produced online study material which includes basic pre-university mathematics, instructions for correct follow-up of this content and recommendations for finding appropiate support and complementary materials.

Resum de la tasca realitzada al Center Biomedical Engineering (CBE) del Massachussets Institute of Technology (MIT). Juliol-Agost 2005

Estudi elaborat a partir d’una estada al Center Biomedical Engineering (CBE) del Massachussets Institute of Technology (MIT), durant els mesos de juliol i agost del 2005. S’investiga una metodologia amb l’objectiu d’obtenir biomaterials que puguin actuar de bastida en la interfície os/cartílag, afavorint la diferenciació i creixement cel·lular de cartílag ossificat que pugui actuar d’unió entre l’articulació i l’os. S’experimenta una metodologia per a establir quins són els péptids afavoridors de la formació de teixit ossi utilitzats en materials d’hidroxiapatita. Es conclou que la tecnologia desenvolupada permet disposar d’una plataforma per assajar l’estudi del signaling sobre cèl·lules embrionàries, que permeti desenvolupar materials amb més capacitat diferenciadora.

Thermal tests on the LISA pathfinder engineering model

Report for the scientific sojourn carried out at Albert Einstein Institut in Germany, from April to July 2006.

Les TIC a l'ensenyament de la modelització matemàtica en Ciències Econòmiques i en Ciències Experimentals

Aquest projecte proposa materials didàctics per a un nou plantejament de les assignatures de Matemàtiques dels primers cursos de Ciències Empresarials i d'Enginyeria Tècnica, més acord amb el procés de convergència europea, basat en la realització de projectes que anomenem “Tallers de Modelització Matemàtica” (TMM) en els quals: (1) Els alumnes parteixen de situacions i problemes reals per als quals han de construir per sí mateixos els models matemàtics més adients i, a partir de la manipulació adequada d’aquests models, poden obtenir la informació necessària per donar-los resposta. (2) El treball de construcció, experimentació i avaluació dels models es realitza amb el suport de la calculadora simbòlica Wiris i del full de càlcul Excel com a instruments “normalitzats” del treball matemàtic d’estudiants i professors. (3) S’adapten els programes de les assignatures de matemàtiques de primer curs per tal de poder-les associar a un petit nombre de Tallers que parteixen de situacions adaptades a cada titulació. L’assignatura de Matemàtiques per a les Ciències Empresarials s’articula entorn de dos tallers independents: “Matrius de transició” pel que fa a l’àlgebra lineal i “Previsió de vendes” per a la modelització funcional en una variable. L’assignatura de Matemàtiques per a l’Enginyeria s’articula entorn d’un únic taller, “Models de poblacions”, que abasta la majoria de continguts del curs: successions i models funcionals en una variable, àlgebra lineal i equacions diferencials. Un conjunt d’exercicis interactius basats en la calculadora simbòlica WIRIS (Wiris-player) serveix de suport per al treball tècnic imprescindible per al desenvolupament de les dues assignatures. L’experimentació d’aquests tallers durant 2 cursos consecutius (2006/07 i 2007/08) en dues universitats catalanes (URL i UAB) ha posat en evidència tant els innegables avantatges del nou dispositiu docent per a l’aprenentatge dels estudiants, així com les restriccions institucionals que actualment dificulten la seva gestió i difusió.

Aula matemàtica, 2a. part. : un projecte per a la millora de l'aprenentatge de les matemàtiques a la UAB

El projecte Aula Matemàtica consta de dues parts. 1. Elaborar un material d'autoaprenentatge en suport digital que cobreixi tots els temes de Matemàtiques de 1r. curs de les carreres de Ciències (Biologia, Química, etc.) i les Enginyeries. Aquest material, accessible des de qualsevol ordinador connectat a Internet, és una base de dades de problemes que els alumnes poden utilitzar per a treballar el temes explicats a classe, o be per cobrir deficiències a la seva formació pre-universitària. Al mateix temps, es poden realitzar exàmens, i els alumnes poden practicar amb els problemes d'examen. 2. Durant unes hores cada dia, oferir una (o diverses) aules d'informàtica al campus de la UAB amb presència de personal de suport (professors, o becaris de darrers cursos de matemàtiques o doctorat) per tal que els alumnes que vulguin (o necessitin) puguin practicar amb ajuda, i consultat els dubtes que tinguin. En la fase actual del projecte s’han fet les següents actuacions: 1. S’ha obert una aula d’informàtica amb suport de becaris a la facultat de Ciències, on a més de practicar els alumnes, s’han efectuat exàmens. 2. S’ha treballat en el programa per tal de fer-lo més amigable. 3. S’ha ampliat la base de problemes fins a 1450, i cobrir totes les assignatures de Matemàtiques i Estadística de 1r. curs de la facultat de Ciències i l’Escola Tècnica Superior d’Enginyeries. 4. S’ha començat a treballar per a la utilització del programa a Secundària. 5. S’han fet avanços molt importants per tal d’incorporar problemes amb resposta oberta. 6. El programa és accessible des de qualsevol ordenador amb Internet.

Aula Matemàtica, 3a part : un projecte per a la millora de l'aprenentatge de les Matemàtiques a la UAB

Aquest projecte és continuació dels projectes "Aula Matemàtica, un projecte per a la millora de l'aprenentatge de les Matemàtiques a la UAB", primera i segona part, Ref 2003MQD 00030 i Ref 2006MQD00072, els quals han permès identificar els problemes i oferir als estudiants de primer curs d'algunes titulacions pilot de Ciències de la UAB una plataforma d'autoaprenentatge que han valorat positivament. Es tracta d'una base de dades de problemes de resposta tancada, accessible per internet, que permet als estudiants practicar pel seu compte, autoevaluar-se i també al seu professor posar-los-hi un examen i controlar el temps de pràctica dels estudiants. L'aprenentatge de les Matemàtiques requereix l'automatització de certes tècniques de caire, per exemple, manipulatiu, per a l'adquisició de la qual és imprescindible un treball repetitiu d'entrenament de l'estudiant. Es tracta de proporcionar material interactiu que permeti aquest entrenament, al ritme de l’estudiant, de manera autònoma, no presencial i atractiva per a les noves generacions; però alhora oferir suport presencial quan sigui necessari. L'enorme diversificació observada en la formació inicial dels estudiants, amb la convivència de diferents vies de batxillerat en moltes titulacions de ciències, provoca una dificultat d'adaptació de les assignatures de primer curs. Es requereix per tant una major tutorització dels estudiants i oferta d'eines i material complementari per al treball individual. El projecte actual té com a objectius l'elaboració de més material i la classificació d'aquest per permetre l'adaptació de la plataforma a un major nombre d'assignatures i la millora de l'accessibilitat i la gestió d'aquesta plataforma.

Indicadors bibliomètrics de l'activitat científica de Catalunya (Scopus, 2003-2008) : síntesi

L'enfocament principal d'aquest informe elaborat per Scimago, una de les principals fonts d'informació estadística, se centra en el sistema de producció científica de Catalunya i la seva relació amb l'Estat espanyol i amb el món. L'estudi conté un conjunt d'indicadors de macroanàlisi basada en comparacions amb altres comunitats autònomes; una anàlisi sobre el rendiment segons categories temàtiques i de manera comparada amb l'Estat espanyol i el món, i aportacions per a una microanàlisi. Les anàlisis comprenen la producció científica de tota mena d'institucions agrupades en els sectors universitari, sanitari, d'ens públics de recerca i ens privats. Les conclusions de l'estudi revelen que l'impacte científic de la recerca catalana és semblant al del Canadà, Singapur o Finlàndia. L'informe situa Catalunya com la primera comunitat espanyola pel que fa a l'impacte científic internacional. Matemàtiques, química, immunologia, ciències mediambientals, física, informàtica, ciències dels materials, medicina i agricultura són les àrees de recerca a Catalunya amb un impacte superior a la mitjana mundial. Les enginyeries registren un dèficit de producció científica si es compara amb l'activitat mundial.

Indicadores bibliométricos de la actividad científica de Cataluña (Scopus, 2003-2008) : síntesis

L'enfocament principal d'aquest informe elaborat per Scimago, una de les principals fonts d'informació estadística, se centra en el sistema de producció científica de Catalunya i la seva relació amb l'Estat espanyol i amb el món. L'estudi conté un conjunt d'indicadors de macroanàlisi basada en comparacions amb altres comunitats autònomes; una anàlisi sobre el rendiment segons categories temàtiques i de manera comparada amb l'Estat espanyol i el món, i aportacions per a una microanàlisi. Les anàlisis comprenen la producció científica de tota mena d'institucions agrupades en els sectors universitari, sanitari, d'ens públics de recerca i ens privats. Les conclusions de l'estudi revelen que l'impacte científic de la recerca catalana és semblant al del Canadà, Singapur o Finlàndia. L'informe situa Catalunya com la primera comunitat espanyola pel que fa a l'impacte científic internacional. Matemàtiques, química, immunologia, ciències mediambientals, física, informàtica, ciències dels materials, medicina i agricultura són les àrees de recerca a Catalunya amb un impacte superior a la mitjana mundial. Les enginyeries registren un dèficit de producció científica si es compara amb l'activitat mundial.

Quantified set inversion with applications to control

This paper describes a new reliable method, based on modal interval analysis (MIA) and set inversion (SI) techniques, for the characterization of solution sets defined by quantified constraints satisfaction problems (QCSP) over continuous domains. The presented methodology, called quantified set inversion (QSI), can be used over a wide range of engineering problems involving uncertain nonlinear models. Finally, an application on parameter identification is presented

Engineering the thermal emission of macroporous silicon

Todos los cuerpos emiten luz espontaneamente al ser calentados. El espectro de radiacion es una funcion de la temperatura y el material. Sin embargo, la mayoria de los materiales irradia, en general, en una banda espectral amplia. Algunas matereiales, por el contrario, son capaces de concentrar la radiacion termica en una banda espectral mucho mas estrecha. Estos materiales se conocen como emisores selectivos y su uso tiene un profundo impacto en la eficiencia de sistemas sistemas tales como iluminacion y conversion de energia termofotovoltaica. De los emisores selectivos se espera que sean capaces de operar a altas temperaturas y que emitan en una banda espectral muy concisa. Uno de los metodos mas prometedores para controlar y disenar el espectro de emision termico es la utilizacion de cristales fotonicos. Los cristales fotonicos son estructuras periodicas artificiales capaces de controlar y confinar la luz de formas sin precedentes. Sin embargo, la produccion de dichas estructuras con grandes superficies y capaces de soportar altas temperaturas sigue siendo una dificil tarea. Este trabajo esta dedicada al estudio de las propiedades de emision termica de estructuras 3D de silicio macroporoso en el rango espectral mid-IR (2-30 m). En particular, este trabajo se enfoca en reducir la elevada emisividad del silicio cristalino. Las muestras estudiadas en este trabajo tienen una periodicidad de 4 m, lo que limitan los resultados obtenidos a la banda del infrarrojo medio, aunque estructuras mucho mas pequenas son tecnologicamente realizables con el metodo de fabricacion utilizado. Hemos demostrado que el silicio macroporoso 3D puede inhibir completamente la emision termica en su superficie. Mas aun, esta banda se puede ajustar en un amplio margen mediante pequenos cambios durante la formacion de los macroporos. Tambien hemos demostrado que tanto el ancho como la frecuencia de la banda de inhibicion se puede doblar mediante la aplicacion de tecnicas de postprocesado adecuadas. Finalmente hemos mostrado que es posible crear bandas de baja emisividad arbitrariamente anchas mediante estructuras macroporosas aperiodicas.

Mapping sub-flows to p2mp LSPs

In previous work we proposed a multi-objective traffic engineering scheme (MHDB-S model) using different distribution trees to multicast several flows. In this paper, we propose a heuristic algorithm to create multiple point-to-multipoint (p2mp) LSPs based on the optimum sub-flow values obtained with our MHDB-S model. Moreover, a general problem for supporting multicasting in MPLS networks is the lack of labels. To reduce the number of labels used, a label space reduction algorithm solution is also considered

Dynamic diagnosis based on interval analytical redundancy relations and signs of the symptoms

A model-based approach for fault diagnosis is proposed, where the fault detection is based on checking the consistencyof the Analytical Redundancy Relations (ARRs) using an interval tool. The tool takes into account the uncertainty in theparameters and the measurements using intervals. Faults are explicitly included in the model, which allows for the exploitation of additional information. This information is obtained from partial derivatives computed from the ARRs. The signs in the residuals are used to prune the candidate space when performing the fault diagnosis task. The method is illustrated using a two-tank example, in which these aspects are shown to have an impact on the diagnosis and fault discrimination, since the proposed method goes beyond the structural methods

Robust fault detection using consistency techniques for uncertainty handling

Often practical performance of analytical redundancy for fault detection and diagnosis is decreased by uncertainties prevailing not only in the system model, but also in the measurements. In this paper, the problem of fault detection is stated as a constraint satisfaction problem over continuous domains with a big number of variables and constraints. This problem can be solved using modal interval analysis and consistency techniques. Consistency techniques are then shown to be particularly efficient to check the consistency of the analytical redundancy relations (ARRs), dealing with uncertain measurements and parameters. Through the work presented in this paper, it can be observed that consistency techniques can be used to increase the performance of a robust fault detection tool, which is based on interval arithmetic. The proposed method is illustrated using a nonlinear dynamic model of a hydraulic system

Applying recommendations to aligncompetences, methodology and assessment in Telematics, Computing and Electronic Engineering courses

The alignment between competences, teaching-learning methodologies and assessment is a key element of the European Higher Education Area. This paper presents the efforts carried out by six Telematics, Computer Science and Electronic Engineering Education teachers towards achieving this alignment in their subjects. In a joint work with pedagogues, a set of recommended actions were identified. A selection of these actions were applied and evaluated in the six subjects. The cross-analysis of the results indicate that the actions allow students to better understand the methodologies and assessment planned for the subjects, facilitate (self-) regulation and increase students’ involvement in the subjects.