Experimentació a distància de la física per a enginyers (EDFE)

El laboratori de física és el lloc que permet apropar la Física i la seva realitat quotidiana, tant la tecnològica com la científica, a l'estudiantat mitjançant experiències i demostracions motivadores. En general, les pràctiques de laboratori se solen realitzar per parelles, encara que no necessàriament, propiciant un treball en equip. Ara bé, pensant en aquelles estudiantes i aquells estudiants que no poden seguir el calendari de sessions presencials establert, per raons justificables, s’ha generat un material docent innovador consistent en la filmació de vídeos d’algunes de les pràctiques que actualment s'estan duent a terme en el laboratori de Física de l'EPSEM. Les filmacions van acompanyades per uns tutorials que permeten introduir la pràctica i il·lustrar tots els conceptes teòrics que hi intervenen i algunes simulacions. A més, també hi ha disponible uns tests d'autoavaluació i d'avaluació que acreditin l'aprenentatge de l'estudiant. L’objectiu és procurar, a partir d’una experimentació virtual, minimitzar la manca d’adquisició d’algunes habilitats pròpies de l’experimentació real al laboratori. Els productes creats han estat inclosos en el web del Departament de Física Aplicada de la UPC a l'EPSEM, on es proporciona tot un conjunt d’eines i informacions pensades per facilitar una millor forma de treballar en un laboratori. En aquest web es poden trobar, les normes generals per a la realització de les pràctiques i per a l’elaboració dels informes preceptius, el guió i l’esquema del muntatge de cada experimentació, així com enllaços a webs relacionats amb la física, que poden resultar molt útils per a l’alumnat. El pas endavant que suposa el material desenvolupat, ampliable en un futur, és sens dubte una alternativa educativa complementaria per garantir una formació més integral de les nostres estudiantes i dels nostres estudiants, en correspondència amb l’esperit de fomentar l'autoaprenentatge que traspua el procés d'integració a l'EEES. Veure: http://www.epsem.upc.edu/~practiquesfisica/

Preparació física específica en l'esport col·lectiu del futbol. Estudi de la millora i el manteniment del valor del VO2màx

En el treball que es mostra a continuació podrem observar un estudi sobre la preparació física aplicada a l’esport del futbol. A més, farem un estudi dels nivells del volum màxim d’Oxigen (Vo2màx) a través d’un procés d’obtenció de resultats indirecte (Test de Course Navette) tenint present el nombre de sessions setmanals. Observarem les diferències en la definició del paràmetre segons Zintl (1991), Diéguez (1997), Gómez, Aranda i Ferrer (2010), entre d’altres. També observarem els nivells que s’han de tenir a partir d’autors com Zintl (1991), Rivera i Avella (1992), Sánchez i Salas (2008). Per dur-ho a terme, farem un estudi hipotètic-deductiu a través d’un mostreig no probabilístic. Observarem els valors del Vo2màx. assolits en el període preparatori, comparats amb el manteniment, la millora o la pèrdua d’aquest després d’un període d’entrenament diferenciat entre una i tres sessions. Un cop realitzat el procés, hem pogut veure que els nivells assolits després del període preparatori (60.87+ 8.81 ml/kg/min) són majors respecte l’inici del període (44.38 +8.92 ml/kg/min.). Posteriorment, al observar les diferències entre els dos grups de la mostra, podem afirmar que amb tres sessions realitzades no es poden mantenir els nivells anteriors (57.80 +10.16) respecte els (56.73 +9.24) de l’últim test. Per últim, el grup 2, amb una única sessió setmanal els valors baixen més, es passa dels (63.93 + 6.24 ml/kg/min.) als (56.50 + 7.52 ml/kg/min)

Híbridos orgánico-inorgánico a escala nanométrica

Proyecto de investigación de una estancia en el Centro de Física Aplicada y Tecnologia Avanzada de la Universidad Nacional Autónoma de México, Méjico, entre junio y septiembre del 2007. Diseño de nuevos materiales con aplicaciones avanzadas mediante la mezcla íntima de materiales nanométricos (nanopartículas y macromoléculas). El tipo de posibles aplicaciones de tales materiales van desde la fotovoltaica, a la magnetorresistencia (mezcla de polímeros conductores y nanopartículas magn-eticas –objetivo 1 de éste proyecto-), la óptica, la Catálisis, y el drug delivery (utilizando las nanopartículas adheridas a la cápsula de liberación como marcadores y como localizadores mediante campos electromagnéticos, controlando su permeabilidad a voluntad –objetivo 2- de éste proyecto ) entre otras.

Laboratori Assistit per Ordinador mitjançant eines ofimàtiques convencionals

El projecte "Laboratori Asssit per Ordinador Mitjançant Eines Ofimàtiques Convencionals" ha estat realitzat en la facultat de Física de la Universitat de Barcelona durant els anys 2007 i 2008 (projecte biennal). El principal objectiu d’aquest projecte és demostrar la possibilitat d’utilitzar les eines informàtiques més habituals en la realització d’experiències de laboratori assistit per ordinador (LAO). En particular, es proposa la utilització del Excel © juntament amb les seves macros (Visual Basic para Aplicacions, VBA) en pràctiques de laboratori d’assignatures en l’àrea de Física Aplicada. Excel és un full de càlcul molt conegut i usat tant per professors com pels estudiants. En aquest treball mostrem exemples concrets que abasten les diferents tècniques de control i adquisició de dades: programació del port sèrie (RS- 232) i paral·lel, i interfase GPIB. La implementació d’aquestes tècniques es realitza mitjançant macros VBA de Excel. La resta de programació de l’aplicació LAO, la representació gràfica i el tractament de les dades, es realitza de forma molt simple a partir del maneig habitual d’un full de càlcul. La realització del projecte ha demostrat la conveniència d’aquesta metodologia. Actualment pràcticament la totalitat de les pràctiques LAO de les quals és responsable el Departament de Física Aplicada utilitzen la programació a través del full de càlcul. La resposta dels estudiants ha estat molt positiva. La combinació de les característiques d’aquesta eina juntament amb la programació VBA té un enorme potencial i representa, probablement, una forma senzilla d’introduir tant a l’alumne com al professor en el món de la programació.

Modelització de les propietats òptiques de partícules metàl•liques en matriu dielèctrica

En el marc del projecte "Modelització de les propietats òptiques de partícules metàl•liques en matriu dielèctrica" s'han desenvolupat un conjunt d'eines numèriques que permeten avançar en l'ús de l'espectroscòpia òptica per a l'obtenció d'informació morfològica de materials compostos consistents en partícules metàl•liques en matriu dielèctrica. S'han implementat esquemes numèrics per a calcular les propietats òptiques de materials compostos on les partícules poden presentar una distribució de mides i formes i diferent graus d'ordenament espacial. Les simulacions s'han realitzat a dos nivells: i) amb l’aproximació quasi-estàtica, que permet descriure el comportament d'aquests materials en termes de constants òptiques efectives i ii) amb càlculs electrodinàmics exactes, que han servit per avaluar la validesa de l’aproximació anterior i que han permès d'estudiar la interacció de partícules amb feixos de llum focalitzats o amb polarització no homogènia. A través de l’anàlisi d'aquestes simulacions, s'han desenvolupat models senzills que permeten parametritzar la influència de diferents quantitats físiques en el comportament òptic del material. Aquests models s'han implementat en un programari de càlcul que permeten trobar el valor òptim dels paràmetres físics d'interès mitjançant l'ajust d'espectres òptics. Els models s'han avaluat amb l'anàlisi de dades experimentals subministrades per altres laboratoris.

Simulació computacional d'incendis en edificis

En la propagació d’un incendi en un edifici intervenen molts processos fisicoquímics degran complexitat: moviment turbulent dels gasos, reaccions de combustió, transmissióde la calor,.... L’avenç en el coneixement científic de tots aquests processos, unit a unincrement constant de la capacitat i velocitat computacional dels ordinadors, fanpossible la resolució de problemes cada cop més complexes i la creació de models desimulació cada cop més realistes.

Final architecture diploma projects in the analysis of the UPC buildings energy performance

A partir de maig de 2003, per iniciativa del Vicerectorat adjunt d’Edificacions de la UPC, el Centre Interdisciplinari de Tecnologia, Innovació i Educació per a la Sostenibilitat (CITIES) treballa en l’elaboració i la implantació del Pla d’Eficiència en el Consum de Recursos (PECR), amb l’objectiu d’establir polítiques i definir línees d’actuació per a l’estalvi i l’eficiència en el consum dels recursos energètics i d’ aigua en els edificis de la UPC.El PECR contempla, en una de les primeres fases, la realització d’avaluacions energètiques en les edificacions de la UPC per valorar l’estat actual dels edificis i poder establir uns indicadors del seu comportament energètic a partir dels quals establir els objectius d’estalvi i d’eficiència. Per fer aquestes avaluacions, es va crear una línea de projectes finals de carrera (PFC) per a estudiants de l’Escola Politècnica Superior de l’Edificació de Barcelona (EPSEB), sota la coordinació de professors tutors de diferents departaments y amb la col•laboració indispensable de totes les unitats de recolzament de la UPC.Aquesta publicació és la ponència presentada al IV Congrès "Sustainable City", a Tallinn, en el que es va presentar aquest projecte com a una eina de treball amb l'objectiu de reduir l'impacte ambiental dels edificis universitaris en les ciutats.

Teaching, sustainability and environment in UPC buildings

Universities must motivate future professionals so that they are able to apply their experience over and beyond the scientific and technological context. These professionals should also be trained so that they are aware of the current position as regards the economy and limited energy resources, and they must be creative, knowledgeable and committed if they are to rethink the current model.The Departments of Architectural Technology II and Applied Physics, in collaboration with the Interdisciplinary Centre of Technology, Innovation and Education for Sustainability (CITIES), believed that students could be given the opportunity to specialise in the area of sustainable development by means of their final theses [2]. With this objective in mind, a line of theses called Energy Assessments was created as part of the Plan for Resource Consumption Efficiency (PECR). The line was based on a learning strategy that focused on the student.The teaching staff was able to observe that, in terms of cognitive aspects, the students improved their knowledge of environmental issues and the associated skills, and that they were more able to solve problems in the area of sustainability and had greater concerns about this subject matter after having completed their theses.

Física d'ones aplicada a l'estudi d'un ocell

Treball de recerca realitzat per un alumne d’ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l’any 2008. L’objectiu d’aquest treball ha estat l’aplicació pràctica dels mètodes d’anàlisi del so a l’estudi de cants de diversos individus d’una espècie d’ocell, el tallarol de casquet, per arribar al reconeixement tant d’aquesta espècie com dels diferents individus enregistrats. El treball consta de dues parts: una primera part pràctica que inclou la gravació dels cants a la natura, la seva classificació i anàlisi, i una segona del seu estudi a través dels sonogrames aplicant criteris físics i l’extracció de conclusions.

Programa d’investigació aplicada per a l’impuls del desenvolupament energètic rural en Països en Desenvolupament – PRIADER

Informe final de la convocatòria de subvencions destinades a donar suport a projectes de sensibilització, educació, formació, capacitació i recerca en l’àmbit de cooperació al desenvolupament impulsats per determinats agents universitaris dins l’exercici 2008 (codi de convocatòria U2008)

L’Educació en valors a les classe d'educació física als instituts

l’educació física esdevé un excel·lent camp d’actuació per educar en valors a l’alumnat, sent aquesta una necessitat social existent segons els experts. El propòsit d’aquesta investigació és saber com i de quina manera s’educa en valors a les classes d’educació física, si és que es fa, i des d’un punt de vista del professorat. A través d’una recerca teòrica en l’àmbit, complementada amb 4 entrevistes a professorat d’educació física en actiu i amb més de 20 anys d’experiència, s’analitza qualitativament l’estat actual de l’educació en valors als instituts. L’anàlisi del marc teòric ressalta la importància que per desenvolupar aquests valors personals i socials, cal seguir un procés adequat, planificat i conscient per part del professorat. La part aplicada de l’estudi suggereix que en general es tenen en compte valors com el respecte i la cooperació durant el transcurs de les classes d’educació física, però que no es desenvolupen de forma eficient per manca de recursos i per infravalorar la seva importància. La investigació conclou que l’educació en valors als instituts, ha de ser una tasca transversal i coordinada amb d’altres agents fora d’aquest àmbit escolar, com són els entrenadors/es de clubs esportius, els pares i les mares i d’altres institucions implicades en el procés educatiu de l’alumnat. A partir d’aquesta anàlisi es vol promoure l’educació física com a eina per desenvolupar els valors en l’alumnat.