Análisis de bocinas en MatLab

El presente proyecto parte de un programa utilizado en las prácticas de laboratorio en la asignatura Antenas y Compatibilidad Electromagnética del sexto semestre llamado SABOR, que pretende ser actualizado para que en las nuevas versiones de los sistemas operativos ofrecidos por la compañía Windows pueda ser operativo. El objetivo principal será diseñar e implementar nuevas funcionalidades así como desarrollar mejoras y corregir errores del mismo. Para su mejor entendimiento se ha creado una herramienta en entorno MATLAB para analizar uno de los tipos más comunes de Apertura que se utilizan actualmente, las bocinas. Dicha herramienta es una interfaz gráfica que tiene como entradas las variables elementales de diseño de la apertura como por ejemplo: dimensiones de la propia bocina o los parámetros generales comunes a todas ellas. A su vez, el software nos genera algunos de los parámetros de salida fundamentales de las antenas: Directividad, Ancho de haz, Centro de fase y Spillover. Para el correcto desarrollo del software se ha realizado numerosas pruebas con el fin de depurar y corregir errores con respecto a la anterior versión del SABOR. Por otra parte se ha hecho también hincapié en la funcionalidad del programa para que sea más intuitivo y evitar complejidades. El tipo de antena que se pretende estudiar es la bocina que consiste en una guía de onda en la cual el área de la sección se va incrementando progresivamente hasta un extremo abierto, que se comporta como una apertura. Se utilizan extensamente en satélites comerciales para coberturas globales desde órbitas geoestacionarias, pero el uso más común es como elemento de radiación para reflectores de antenas. Los tipos de bocinas que se van a examinar en la herramienta son: Sectorial H, Sectorial E, Piramidal, Cónica, Cónica Corrugada y Piramidal Corrugada. El proyecto está desarrollado de manera que pueda servir de información teórico-práctico de todo el software SABOR. Por ello, el documento además de revisar la teoría de las bocinas analizadas, mostrará la información relacionada con la programación orientado a objetos en entorno MATLAB cuyo objetivo propio es adquirir una nueva forma de pensamiento acerca del proceso de descomposición de problemas y desarrollo de soluciones de programación. Finalmente se ha creado un manual de autoayuda para dar soporte al software y se han incluido los resultados de diversas pruebas realizadas para poder observar todos los detalles de su funcionamiento, así como las conclusiones y líneas futuras de acción. ABSTRACT This Project comes from a program used in the labs of the subject Antennas and Electromagnetic Compatibility in the sixth semester called SABOR, which aims to be updated in order to any type of computer running a Windows operating systems(Windows 7 and subsequent versions). The main objectives are design and improve existing functionalities and develop new features. In addition, we will correct mistakes in earlier versions. For a better understanding a new custom tool using MATLAB environment has been created to analyze one of the most common types of apertura antenna which is used for the moment, horns. This tool is a graphical interface that has elementary design variables as a inputs, for example: Dimensions of the own horn or common general parameters of all horns. At the same time, the software generate us some of the fundamental parameters of antennas output like Directivity, Beamwidth, Phase centre and Spillover. This software has been performed numerous tests for the proper functioning of the Software and we have been cared in order to debug and correct errors that were detected in earlier versions of SABOR. In addition, it has also been emphasized the program's functionality in order to be more intuitive and avoiding unnecessary barriers or complexities. The type of antenna that we are going to study is the horn which consists of a waveguides which the section area has been gradually increasing to an open-ended, that behaves as an aperture. It is widely used in comercial satellites for global coverage from geostationary orbits. However, the most common use is radiating element for antenna reflectors. The types of horns which is going to be considered are: Rectangular H-plane sectorial, Rectangular E-plane sectorial, Rectangular Pyramidal, Circular, Corrugated Circular and Corrugated Pyramidal. The Project is developed so that it can be used as practical-theorical information around the SABOR software. Therefore, In addition to thoroughly reviewing the theory document of analyzed horns, it display information related to the object-oriented programming in MATLAB environment whose goal leads us to a new way of thinking about the process of decomposition of problems and solutions development programming. Finally, it has been created a self-help manual in order to support the software and has been included the results of different tests to observe all the details of their operations, as well as the conclusions and future action lines.

Elementos de sistemas operativos, de representación de la información y de procesadores hardware y software

Conceptos de representación binaria y de arquitecturas hardware y software con prácticas de laboratorio sobre Linux y ejercicios resueltos.

Eliminación de nutrientes mediante tratamientos biopelícula : corrientes actuales y necesidades de investigación

Los tratamientos biopelícula fueron unos de los primeros tratamientos biológicos que se aplicaron en las aguas residuales. Los tratamientos biopelícula presentan importantes ventajas frente a los cultivos en suspensión, sin embargo, el control de los tratamientos biopelícula es complicado y su modelización también. Las bases teóricas del comportamiento de las biopelículas empezaron a desarrollarse fundamentalmente a partir de los años 80. Dado que el proceso es complejo con ecuaciones de difícil resolución, estas conceptualizaciones han sido consideradas durante años como ejercicios matemáticos más que como herramientas de diseño y simulación. Los diseños de los reactores estaban basados en experiencias de plantas piloto o en comportamientos empíricos de determinadas plantas. Las ecuaciones de diseño eran regresiones de los datos empíricos. La aplicabilidad de las ecuaciones se reducía a las condiciones particulares de la planta de la que provenían los datos empíricos. De tal forma que existía una gran variedad y diversidad de ecuaciones empíricas para cada tipo de reactor. La investigación médica durante los años 90 centró su atención en la formación y eliminación de las biopelículas. Gracias al desarrollo de nuevas prácticas de laboratorio que permitían estudiar el interior de las biopelículas y gracias también al aumento de la capacidad de los ordenadores, la simulación del comportamiento de las biopelículas tomó un nuevo impulso en esta década. El desarrollo de un tipo de biopelículas, fangos granulares, en condiciones aerobias realizando simultaneamente procesos de eliminación de nutrientes ha sido recientemente patentado. Esta patente ha recibido numerosos premios y reconocimientos internacionales tales como la Eurpean Invention Award (2012). En 1995 se descubrió que determinadas bacterias podían realizar un nuevo proceso de eliminación de nitrógeno denominado Anammox. Este nuevo tipo de proceso de eliminación de nitrógeno tiene el potencial de ofrecer importantes mejoras en el rendimiento de eliminación y en el consumo de energía. En los últimos 10 años, se han desarrollado una serie de tratamientos denominados “innovadores” de eliminación de nutrientes. Dado que no resulta posible el establecimiento de estas bacterias Anammox en fangos activos convencionales, normalmente se recurre al uso de cultivos biopelícula. La investigación se ha centrado en el desarrollo de estos procesos innovadores en cultivos biopelícula, en particular en los fangos granulares y MBBR e IFAs, con el objeto de establecer las condiciones bajo las cuales estos procesos se pueden desarrollar de forma estable. Muchas empresas y organizaciones buscan una segunda patente. Una cuestión principal en el desarrollo de estos procesos se encuentra la correcta selección de las condiciones ambientales y de operación para que unas bacterias desplacen a otras en el interior de las biopelículas. El diseño de plantas basado en cultivos biopelícula con procesos convencionales se ha realizado normalmente mediante el uso de métodos empíricos y semi-empíricos. Sin embargo, los criterios de selección avanzados aplicados en los Tratamientos Innovadores de Eliminación de Nitrógeno unido a la complejidad de los mecanismos de transporte de sustratos y crecimiento de la biomasa en las biopelículas, hace necesario el uso de herramientas de modelización para poder conclusiones no evidentes. Biofilms were one of the first biological treatments used in the wastewater treatment. Biofilms exhibit important advantages over suspended growth activated sludge. However, controlling biofilms growth is complicated and likewise its simulation. The theoretical underpinnings of biofilms performance began to be developed during 80s. As the equations that govern the growth of biofilms are complex and its resolution is challenging, these conceptualisations have been considered for years as mathematical exercises instead of practical design and simulation tools. The design of biofilm reactors has been based on performance information of pilot plants and specific plants. Most of the times, the designing equations were simple regressions of empirical data. The applicability of these equations were confined to the particular conditions of the plant from where the data came from. Consequently, there were a wide range of design equations for each type of reactor During 90s medical research focused its efforts on how biofilm´s growth with the ultimate goal of avoiding it. Thanks to the development of new laboratory techniques that allowed the study the interior of the biofilms and thanks as well to the development of the computers, simulation of biofilms’ performance had a considerable evolution during this decade. In 1995 it was discovered that certain bacteria can carry out a new sort of nutrient removal process named Anammox. This new type of nutrient removal process potentially can enhance considerably the removal performance and the energy consumption. In the last decade, it has been developed a range of treatments based on the Anammox generally named “Innovative Nutrient Removal Treatments”. As it is not possible to cultivate Anammox bacteria in activated sludge, normally scientists and designers resort to the use of biofilms. A critical issue in the development of these innovative processes is the correct selection of environment and operation conditions so as to certain bacterial population displace to others bacteria within the biofilm. The design of biofilm technology plants is normally based on the use of empirical and semi-empirical methods. However, the advanced control strategies used in the Innovative Nutrient Removal Processes together with the complexity of the mass transfer and biomass growth in biofilms, require the use of modeling tools to be able to set non evident conclusions.

Creación de experiencias virtuales en física nuclear

El estudio de la radiactividad y su influencia en los seres vivos es un tema fundamental para la formación de los alumnos de los grados en Biología y Ciencias del Mar, y por lo tanto aparece incluido en el plan de estudios de la asignatura de Física de las dos carreras anteriormente mencionadas. A pesar de esto, dicha signatura no cuenta con ninguna práctica de laboratorio en el tema de radiactividad. Esto es debido, principalmente, al alto coste de los equipos y a cuestiones de seguridad. Con el objetivo de solventar este problema en la formación de los alumnos de Física hemos programado, usando el lenguaje JAVA, dos prácticas de laboratorio virtuales en el área de radiactividad. En una de las experiencias, el alumno mide la evolución de la actividad de una muestra radiactiva con el tiempo y a partir de esto podrá obtener la vida media del isótopo radiactivo estudiado, calcular la cantidad de isótopo que queda en la muestra al transcurrir un cierto tiempo, o evaluar el tiempo necesario que debe de transcurrir para que quede un cierto porcentaje del material radiactivo inicial. En la otra experiencia la medición de la actividad y la masa de una muestra dada de carbono de origen biológico, permitirá establecer la edad de la muestra usando el método del 14C. En ambas prácticas el alumno utiliza el instrumental virtual tal y como si estuviera en un laboratorio real con el instrumental adecuado. La interactividad de la práctica y la posibilidad de realizarla fuera de la universidad, a través de internet, hacen de los experimentos virtuales diseñados un excelente complemento a las prácticas tradicionales de laboratorio.

IV Edición. Colaboración con centros de secundaria para la formación experimental de alumnos de bachillerato

Comunicación y póster presentados en las XI Jornadas de Redes de Investigación en Docencia Universitaria 2013. Retos de futuro en la enseñanza superior: Docencia e investigación para alcanzar la excelencia académica, Alicante, 4-5 julio 2013.

Paso a paso

"Paso a paso" se presenta en el formato electrónico PDF de Adobe. Para su utilización se requiere el programa Reader, a partir de la versión 6. Todos los documentos tienen un recorrido unidireccional: a) desde el archivo principal, que sirve de índice, llamado “jutwa.pdf”, hacia el resto de las páginas, pulsando con el ratón en el recuadro deseado, y b) desde cualquier página hacia el índice general, pulsando con el ratón sobre la flecha.

Implementación de metodologías docentes interactivas basadas en las nuevas tecnologías en Ingeniería del Terreno

Las asignaturas que se imparten desde el área de conocimiento de Ingeniería del Terreno del Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad de Alicante tienen una componente práctica muy importante. Sin embargo, los alumnos, tras finalizar la práctica presencial no disponen de un soporte físico que les permita reproducir lo realmente plasmado durante su desarrollo. Con el fin de subsanar esta deficiencia, durante los últimos tres años, desde nuestro ámbito de conocimiento, hemos venido implementando una serie de mejoras en la metodología docente relacionadas con las nuevas tecnologías. Ello ha permitido que el alumnado pueda reproducir algunas prácticas de laboratorio de forma deslocalizada (tanto en el tiempo como en el espacio), a través de la conexión a los sitios web implementados a tal efecto. Sin embargo, algunas prácticas, tales como las de reconocimiento de materiales pétreos o incluso las de campo, no se adaptan bien a la metodología anteriormente citada. Es por ello, que en este trabajo se plantea implementar una nueva propuesta metodológica, más interactiva, exportable fácilmente incluso a las prácticas de campo. La tecnología elegida está basada en los códigos QR, Quick response Code, recurriéndose a ella tras la constatación de que el alumnado actual es un usuario asiduo de los dispositivos móviles.

Trabajo de coordinación para la implementación del cuarto curso del Grado en Química

En el curso 2013-14 se implantará el cuarto y último curso del Grado en Química. La experiencia adquirida durante la implementación de los tres primeros cursos ha puesto de manifiesto la conveniencia de realizar un proceso de coordinación entre los profesores de las diferentes asignaturas que garantice la consecución de las competencias previstas en la memoria del título. Por ello, se ha creado en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Alicante una red de investigación en docencia universitaria que ha estado trabajando desde el inicio del presente curso académico en este tema. Dicha red está constituida por el Vicedecano de Ordenación Académica de la Facultad de Ciencias, la Coordinadora Académica de Química y los profesores coordinadores de todas las asignaturas del 4º curso del grado (excepto Prácticas Externas y Trabajo Fin de Grado). En esta comunicación se presentarán los resultados del trabajo de investigación realizado por estos profesores que ha permitido elaborar las guías docentes de las asignaturas, planificar y coordinar las actividades a realizar para que los alumnos adquieran las competencias transversales, realizar un cronograma de actividades de evaluación y otro de prácticas de laboratorio que asegure la distribución homogénea del trabajo del alumno durante el curso académico.

Seguimiento de las nuevas metodologías docentes en Cálculo de Estructuras del Grado en Ingeniería Civil

Dentro de los cambios introducidos en el EEES, se incluyeron desde el curso 2011/2012 nuevas metodologías docentes en las asignaturas de Cálculo de Estructuras I y II en el Grado en Ingeniería Civil. En el caso de Cálculo de Estructuras I, se procedió a la incorporación de prácticas de laboratorio con diferentes tipologías de perfiles y materiales, de tal forma que el alumno se familiarizara con la realidad de las estructuras estudiadas en las clases de teoría. En el caso de Cálculo de Estructuras II, se procedió a la incorporación de prácticas con ordenador analizando diferentes software informáticos, de tal forma que el alumno fuera capaz de estudiar estructuras complejas. De esta manera, el objetivo principal de la RED en la que se enmarca el presente trabajo, es el seguimiento continuo y mejora de los materiales y prácticas docentes elaborados en dichas asignaturas. Por tanto, se han recogido los resultados tras los dos primeros años de docencia para analizar el efecto de los cambios metodológicos en la evaluación continua de los alumnos.

Virtualización de la asignatura Técnicas de Separación en el Grado en Química

La actual Red Docente ha trabajado sobre la virtualización de los materiales prácticos de la asignatura Técnicas de Separación, la cual se imparte en el primer semestre del tercer curso del Grado en Química. El objetivo principal de esta tarea es que el alumnado pueda desarrollar y completar su formación teórico-práctica adquirida, de forma que sea una actividad no presencial. El desarrollo de materiales virtuales es necesario debido a la escasez de horas presenciales que poseen las diferentes prácticas que componen la asignatura. Estos materiales proporcionan al estudiante un aprendizaje autónomo, pues recogen de una forma muy didáctica el fundamento teórico en el campo de las Técnicas de separación. Además los mismos llevan asociados material virtual (imágenes, vídeos, etc) así como hipervínculos que ayudan al alumno a entender y recordar los conceptos seguidos durante la asignatura. De este modo, el alumno puede establecer su propio ritmo de aprendizaje (proceso de autoaprendizaje), bajo la supervisión del profesor/a, dedicando el tiempo necesario para asimilar cada concepto. Si bien dichos materiales deben estar presentes desde los primeros cursos, se puede concluir que posibilitan una excelente formación académica del alumnado.

IV Edición. Colaboración con centros de secundaria para la formación experimental de alumnos de bachillerato

La línea de actuación prioritaria, en la presente edición, que es la cuarta, de nuestra “Red para la colaboración con centros de secundaria para la formación experimental de alumnos de bachillerato”, sigue siendo el fomento del intercambio de experiencias en diferentes campos del conocimiento dirigidas al alumnado que cursa Bachillerato o estudios de Secundaria. En este marco, este curso hemos recibido en nuestros laboratorios, para la realización de diferentes prácticas, en las que los alumnos han sido los verdaderos protagonistas, a 14 centros de la provincia de Alicante, en los meses de Enero y Febrero, durante el periodo de exámenes de los alumnos de grado. En total han sido 265 alumnos los que han realizado bajo nuestra supervisión las prácticas de laboratorio que previamente habían sido ofertadas en esta edición a los centros. Como en anteriores ediciones, los resultados obtenidos han sido plenamente satisfactorios tanto para los alumnos como para todos los profesores integrantes de la Red.

Diseño de Experimentación en Química Inorgánica sostenible

Se plantea al alumnado el análisis de la huella de carbono que tiene, en la actualidad, la asignatura práctica Experimentación en Química Inorgánica, con el objetivo de que busquen las posibilidades de sustitución y/o reducción de reactivos tóxicos y peligrosos en las prácticas de laboratorio que se imparten. Previamente, en base a dicho análisis, la red ha redactado las directrices que guiarán al alumno en sus búsquedas en bases de datos y su proposición de sustitución razonada de reactivos. Cada grupo de alumnos que trabaja en un proyecto particular de “Síntesis y caracterización de sustancias inorgánicas”, redacta un protocolo de actuación para eliminar/reducir el uso de reactivos peligrosos/contaminantes en su proyecto. Como colofón, se redacta un protocolo global para hacer más sostenible el proceso de enseñanza/aprendizaje de esta asignatura práctica. Además de trabajar el contenido específico de la asignatura, con esta metodología de aprendizaje, se pretende aumentar la capacidad del alumnado del Grado en Química para ser autónomo a la hora de proponer actuaciones fundamentadas que conduzcan a preservar el medio ambiente en su futuro ejercicio de la profesión de graduado en química.

Rendimiento académico del ABP en Anatomía

Desde que en la Universidad de Alicante se implantaron los nuevos planes de estudios EEES en el curso 2010-11, hasta la actualidad, se ha estado aplicando la metodología docente colaborativa de aprendizaje basado en problemas (ABP) en asignaturas del área de Anatomía Humana y Embriología impartidas en los primeros cursos de las titulaciones de Grado en “Enfermería”, “Nutrición Humana y Dietética”, “Óptica y Optometría” y “Ciencias de la Actividad Física y del Deporte”. El objetivo de este estudio es comparar los resultados de aprendizaje a través del rendimiento académico obtenido en la evaluación continua según diferentes metodologías docentes. En general, las calificaciones obtenidas en la evaluación de la exposición oral en grupo del trabajo ABP fueron mucho mejores en todas las asignaturas a lo largo de los últimos 5 años. Los resultados de las pruebas objetivas de respuesta múltiple usadas para evaluar los logros de aprendizaje mediante el uso de clases magistrales de teoría y prácticas de laboratorio fueron algo inferiores. Se plantea la posibilidad de incrementar el número de actividades de ABP y asignar un mayor peso en la ponderación de los criterios de evaluación de la asignatura.

IV Edición. Colaboración con centros de secundaria para la formación experimental de alumnos de bachillerato

La “Red para la colaboración con centros de secundaria para la formación experimental de alumnos de bachillerato” ha llevado a cabo este año su quinta edición. La línea de actuación prioritaria se mantiene siendo el fomento del intercambio de experiencias en diferentes campos del conocimiento científico dirigidas al alumnado que cursa Bachillerato o estudios de Secundaria. En la edición de este curso hemos recibido en nuestros laboratorios a 233 alumnos procedentes de 11 centros de la provincia de Alicante para la realización de diferentes prácticas. El periodo elegido, como viene siendo habitual han sido los meses de Enero y Febrero, durante el periodo de elaboración de exámenes, no lectivo que tiene la Universidad de Alicante para los alumnos de todas las titulaciones de grado. en las que los alumnos han sido los verdaderos protagonistas. Esto significaría que en las 5 ediciones de nuestra red hemos recibido en nuestros laboratorios en total a 858 alumnos de Bachiller y de de 4º año de educación secundaria obligatoria (ESO). Estudiantes que han realizado bajo nuestra supervisión las prácticas de laboratorio que previamente habían sido ofertadas a sus centros. En todas las ediciones, los resultados obtenidos han sido plenamente satisfactorios tanto para los alumnos como para todos los profesores integrantes de la Red. Pensamos que es tiempo de reunir y reflexionar sobre todo el trabajo realizado.

Desarrollo de metodologías interactivas basadas en las nuevas tecnologías

El Grado de Ingeniería Civil tiene una componente marcadamente práctica en sus asignaturas, siendo este aspecto fundamental para la adquisición de las competencias esperadas en los futuros ingenieros. Precisamente, éste es el caso de las asignaturas que se imparten desde el área de conocimiento de Ingeniería del Terreno. Sin embargo, a pesar de que los estudiantes desarrollan las prácticas de forma presencial, no disponen de un soporte físico que desarrolle los conceptos tratados. Durante los últimos tres años se han desarrollado e implementando una serie de mejoras en la metodología docente relacionadas con las nuevas tecnologías, permitiendo el uso de dispositivos electrónicos por parte del alumnado y estimulando su uso en el proceso de aprendizaje. Estas tecnologías permiten que el alumnado pueda reproducir y ejercitar los conocimientos prácticos tanto durante las sesiones presenciales como fuera de ellas. Igualmente, han permitido que los estudiantes desarrollen el autoaprendizaje interactivo a la vez que guiado. La metodología expuesta se ha aplicado a las prácticas de reconocimiento de rocas, y es fácilmente exportable a otros ámbitos tales como las prácticas de campo y otras prácticas de laboratorio. Dicha metodología está basada en el los códigos QR, Quick Response Code, recurriéndose a ella tras la constatación de que el alumnado actual es un usuario asiduo de los dispositivos móviles.