Una propuesta multidisciplinar de aprovechamiento de las nuevas tecnologías en los créditos prácticos en las Escuelas de Ingeniería.

El proyecto se ha realizado en la Escuela Politécnica Superior de la universidad de Burgos. Ha sido fundamental la colaboración de profesores tanto del área de Matemática Aplicada como de Ingeniería Hidraúlica y Física Aplicada, haciendo un total de siete profesores que se puede ampliar hasta once considerando todos los que han participado. El objetivo principal del proyecto ha sido facilitar al alumno de escuelas de ingeniería el aprendizaje de las matemáticas relacionando sus conceptos con otras asignaturas de la titulación, dando un carácter global a su formación. Se ha dado una especial importancia a los créditos prácticos de las asignaturas, utilizando nuevas tecnologías, que sin duda favorecerán una docencia actualizada e integradora. El proyecto se ha desarrollado fundamentalmente sobre la asignatura troncal 'Fundamentos Matemáticos de la Ingeniería' de la titulación de Obras Públicas y su conexión con Fundamentos Físicos y varias asignaturas impartidas por el área de Ingeniería Hidraúlica. Los resultados obtenidos son extrapolables a la mayoría de las titulaciones de ingeniería de la Escuela Politécnica Superior de Burgos. Se han elaborado nueve guías didácticas interdisciplinares, exposiciones animadas que centren la atención de los alumnos en las aulas, dos bancos de problemas con carácter interdisciplinar, una guía de transparencias para realizar prácticas con calculadora, seis guiones de prácticas desarrollables en el laboratorio de matemáticas con ejemplos tomados de otras asignaturas y resueltas en el proyecto, prácticas para el laboratorio de física donde son imprescindibles conceptos y software matemático, materiales tipo test que favorecen una evaluación inicial de los alumnos y un cd donde se agrupa todo el material desarrollado utilizando nuevas tecnologías. Pendiente su publicación.

Elaboración de material de apoyo para las Ecuaciones Diferenciales de segundo curso de las Enseñanzas Técnicas.

El proyecto ha sido realizado por los doctores Ana Isabel Alonso de Mena, Jorge Álvarez López y Jesús Rojo García del Departamento de Matemática Aplicada a la Ingeniería de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de la Universidad de Valladolid, junto con el doctor Jesús Vigo Aguiar del Departamento de Matemática Aplicada de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Salamanca. El objetivo fundamental del proyecto consistió en la elaboración de un libro de ejercicios y problemas de Ecuaciones Diferenciales Ordinarias. El trabajo se organizó de acuerdo al siguiente esquema: 1) Se realizó una exhaustiva labor de recopilación bibliográfica sobre ecuaciones diferenciales y sobre la didáctica de esta materia y materias afines. 2) Los Profesores Ana Isabel Alonso de Mena y Jesús Vigo Aguiar se encargaron de la recogida y selección del material. La experiencia docente de Jesús Vigo Aguiar en diferentes Universidades aportó un punto de vista plural que favoreció la elección de aquellos problemas de mayor interés. 3) La resolución de los problemas fue tarea conjunta de todo el equipo. Cada miembro se encargó de la resolución de alguno de los bloques temáticos en que se subdivide el texto, así como de la revisión de los restantes.4) El profesor Jesús Rojo García aportó su experiencia en el proceso de elaboración y publicación de textos para orientar la redacción definitiva del libro.5) En todo momento la directora organizó el trabajo y coordinó cada uno de los aspectos. El resultado ha sido un texto que presenta una amplia colección de problemas en orden creciente de dificultad, totalmente resueltos. No ha sido publicado.

IMDEA-Matemáticas : una nueva oportunidad para la investigación de excelencia e interdisciplinar en matemáticas.

La sociedad actual exige una gran especialización para poder realizar aportaciones de envergadura, pero a la vez exige saber más de muchas cosas. La ciencia moderna no sólo debe ser excelente en lo científico, sino que además en su aplicación y contribución a la sociedad. Actualmente es un reto hacer una matemática aplicada a los problemas concretos que la tecnología presenta. Para ello, es necesario planificar la ciencia a largo plazo de manera que no se vea afectada por los avatares políticos ni económicos. La Comunidad de Madrid ha impulsado la iniciativa IMDEA: Instituto Madrileño de Estudios Avanzados en el que las matemáticas es una de las disciplinas elegidas. Nace como centro de referencia en matemáticas aplicadas y computacional, competitivo a nivel internacional y basado en un personal de excelencia. Entre los retos científicos que se plantea el centro está usar nuevas metodologías y equipos entre los que destaca una investigación matemática interdisciplinar más orientada a la computación y cooperar con el entorno industrial.

La enseñanza asistida por ordenador : aplicación a las Matemáticas.

Impulsar la utilización del multimedia educativo y crear un sistema de apoyo al profesor llamado S.A.F. (Sistema de Apoyo a la Formación) para la enseñanza de las Matemáticas en bachiller. Desde mediados de 1990, la mayoría de los países europeos ponen en marcha políticas de estímulos a la introducción del multimedia educativo; a pesar de las dificultades encontradas relacionadas con la financiación, la rápida evolución de la tecnología y la formación del profesorado, hay un gran esfuerzo para fortalecer el desarrollo y la utilización del multimedia educativo por parte de la Comunidad Europea. La situación en Europa y, más concretamente en España, del multimedia educativo es relativamente baja, tanto en tecnologías como en recursos; pero hay un convencimiento general en todos los entornos sociales, que el futuro pedagógico tiene que pasar por el multimedia educativo. Es un sistema para ser utilizado por profesores con escasos conocimientos de informática. El S.A.F. se desarrolla para estructurar y gestionar la información necesaria para la enseñanza y en particular de las matemáticas. La información que trata es de carácter multimedia, permitiendo la gestión de textos, sonidos, vídeos e imágenes. Una vez puesto a punto el S.A.F., se procede a su aplicación y validación. Los criterios y técnicas de evaluación se han centrado en dos entornos. El primero, un entorno educativo como son, Centros de Enseñanza Media, Centros de Enseñanzas Superior y Centro de Renovación Pedagógica de la Comunidad de Madrid. El segundo se trata de un entorno profesional (Instituto Universitario Euroforum). El producto que se obtiene es un programa de ayuda para la educación presencial y telemática; es un sistema que puede estructurar y gestionar el conocimiento en cualquier momento; los resultados sobre la aceptación del S.A.F. son muy favorables en los entornos educacionales y profesionales, aunque su crítica más importante es la carencia de un 'Feed-Back'.

Matemáticas. 'Matemáticas'.

Explicación de los estudios matemáticos impartidos en Galicia y de las cuatro especialidades existentes. Para realizar dicha carrera, tendrán prioridad los alumnos que hayan cursado la opción A en COU. Organizado en 2 ciclos, el primero dura 3 años y el segundo, 2 años. Siguiendo las directrices dadas en 1990, existen materias troncales comunes a todas las universidades y materias obligatorias, propias de cada universidad. Aparte de esto, del conjunto de 300 créditos que se han de realizar, un 19 por ciento corresponde a materias optativas, y un 11 a asignaturas de libre elección. Las asignaturas optativas se han agrupado según se refieran a Estadística e Investigación Operativa, Matemática Aplicada, Matemática Pura y Matemáticas Generales, lo que permite la especialización del alumno. Por último, se explica la posibilidad de realizar estudios de tercer ciclo y los programas de intercambio existentes.

Orientación en la didáctica de las matemáticas.

Análisis de las nuevas estructuras fundamentales en la orientación matemática, el conflicto entre la matemática pura y la matemática aplicada, la oposición entre el dinamismo y la rigidez didácticas y una serie de consejos orientadores para los profesores de matemáticas en la escuela.

Vías de adaptación al crédito europeo desde un entorno técnico-interdisciplinar de la titulación de Arquitecto.

Resumen tomado de la publicación

El hipervídeo en entornos de aprendizaje : una propuesta para la enseñanza del cálculo en el ámbito universitario.

Se pretende comprobar las repercusiones del hipervídeo como recurso didáctico en la enseñanza del cálculo, en situaciones reales de aprendizaje en ambientes formales de enseñanza universitaria. La investigación tiene un corte cuantitativo y cualitativo, ya que principalmente se apoya en datos descriptivos y observables. Concretamente, se realiza a través de tres fases: 1. revisión documental sobre el papel de las TIC en la enseñanza del cálculo; 2. elaboración del hipervídeo y validación por expertos; 3. evaluación del hipervídeo como recurso didáctico desde una perspectiva curricular basada en la práctica. La muestra del estudio, se selecciona a través del muestreo no probabilístico, es decir, se utiliza un muestreo intencional u opinático y el muestreo casual o por accesibilidad respectivamente. La muestra queda configurada de la siguiente manera: un grupo de dos expertos en Enseñanza de las matemáticas para la evaluación del hipervídeo como recurso didáctico, y un grupo de cuatro estudiantes del curso 'Introducción a la matemática aplicada' en postgrado de ingeniería agrícola de la Universidad Central de Venezuela. Las variables de estudio en las que se basa el trabajo son de tres tipos; intervinientes: características propias del hipervídeo, estilos de aprendizaje de los estudiantes, conocimientos previos del estudiante, elementos contextuales, uso de otros recursos didácticos; independientes: las estrategias metodológicas diseñadas en la unidad curricular, particularmente la relacionada con el uso del hipervídeo; dependientes: rendimiento, satisfacción del estudiante, cumplimiento de expectativas de los estudiantes hacia el aprendizaje de las matemáticas y hacia el uso de herramientas tecnológicas para el logro de ese aprendizaje, habilidades en cuanto al trabajo autónomo y colaborativo. Los instrumentos para la recogida de información fueron diversos según el momento de la investigación y las variables de estudio: tablas de codificación para el análisis de contenido, un cuestionario para evaluar el hipervídeo a través de expertos, una entrevista semiestructurada de preguntas abiertas y las estrategias propias para la evaluación del curso.. Se concluye la investigación señalando que el uso del hipervídeo en un contexto específico de aprendizaje, queda validado en el mismo como recurso didáctico, considerando aspectos como: rendimiento de los estudiantes, grado de satisfacción, análisis de las expectativas y las habilidades de aprendizaje que promueve. A su vez, se afirma, que este trabajo constituye una apreciable aporte a la enseñanza del cálculo, a través de un novedoso recurso didáctico, que promueve el desarrollo de las competencias tecnológicas y pedagógicas del profesorado, permitiendo que el alumno encuentre una situación de aprendizaje donde su participación activa es fundamental.

Inserció i formació a la UdG: estudi sobre la 2a enquesta d'inserció laboral dels graduats universitaris (AQU Catalunya, 2005)

L'Agència per a la Qualitat del Sistema Universitari Català i les set universitats públiques catalanes analitzen regularment la inserció dels graduats universitaris en el món laboral. La darrera avaluació s'ha fet en forma d'enquesta, realitzada durant el 2005 als graduats el curs 2000-2001

Adsorció d'or i zinc amb resines impregnades XAD-2. Superfície d'Equilibri, un nou concepte per a l'adsorció

Dins dels processos de recuperació de metalls de dissolucions diluïdes s'ha realitzat un estudi del procés d'extracció d'or i de zinc mitjançant resines amberlite XAD-2 impregnades amb sulfur de triisobutil fosfina (TIBPS) i àcid di-(2-etilhexil) fosfòric (DEHPA) respectivament. S'ha realitzat un estudi de l'equilibri de l'adsorció d'espècies metàl·liques d'aquests metalls amb les resines indicades anteriorment. Amb la metodologia emprada per a la determinació dels punts d'equilibri dels experiments en batch i en columna, s'ha vist que una única isoterma no podia descriure el fenomen global d'equilibri i que en funció de la metodologia emprada s'obtenien isotermes diferents. Es va introduir una nova variable per poder explicar el fenomen observat, i per tant, amb aquesta nova variable l'equació de la isoterma es converteix amb l'equació d'una supèrfície que s'ha definit com a Superfície d'Equilibri. S'han determinat les equacions de les Suprfícies d'Equilibri dels sistemes d'adsorció estudiats (Au(III) TIBPS/XAD-2 i Zn(II) DEHPA/XAD-2) observan una bona coincidència de tots els punts d'equilibri obtinguts sobre la superfície, així com, un bon ajust de totes les isotermes obtingudes en funció de les diferents metodologies emprades sobre les respectives superfícies d'equilibri. Aquest nou concepte generalitza el concepte d'isoterma d'un procés d'adsorció. Fimalment, s'ha plantejat un model matemàtic d'adsorció per a determinar el coeficient efectiu de difusió (De) i el coeficient de transferància de matèria (kf) per ambdós sistemes d'adsorció estudiats mitjançant l'aplicació del model de difusió de sòlid homogeni (HSDM), utilitzant com a condició de contorn en el model la isoterma de Langmuir obtinguda mitjançant els experiments en columna de llit fix i emprant també l'equació obtinguda mitjançant el nou concepte de Superfície d'Equilibri. Els resultats obtinguts són molt satisfactoris, per tant, es pot concloure que la Superfície d'Equilibri és una bona eina per a descriure l'equilibri en els processos d'adsorció d'or i zinc amb les resines amberlite XAD-2 impregnades amb TIBPS i DEHPA respectivament.

Entorno virtual para el aprendizaje y la evaluación automática en bases de datos

La enseñanza y evaluación automática a través de un sistema Computer Based Assessment (CBA) requiere de software especializado que se adapte a la tipología de actividades a tratar y evaluar. En esta tesis se ha desarrollado un entorno CBA que facilita el aprendizaje y evaluación de los principales temas de una asignatura de bases de datos. Para ello se han analizado las herramientas existentes en cada uno de estos temas (Diagramas Entidad/Relación, diagramas de clases, esquemas de bases de datos relacionales, normalización, consultas en álgebra relacional y lenguaje SQL) y para cada uno de ellos se ha analizado, diseñado e implementado un módulo de corrección y evaluación automática que aporta mejoras respecto a los existentes. Estos módulos se han integrado en un mismo entorno al que hemos llamado ACME-DB.

Good-visibility computation using graphics hardware

Aquesta tesi tracta del disseny, implementació i discussió d'algoritmes per resoldre problemes de visibilitat i bona-visibilitat utilitzant el hardware gràfic de l'ordinador. Concretament, s'obté una discretització dels mapes de multi-visibilitat i bona-visibilitat a partir d'un conjunt d'objectes de visió i un conjunt d'obstacles. Aquests algoritmes són útils tant per fer càlculs en dues dimensions com en tres dimensions. Fins i tot ens permeten calcular-los sobre terrenys.

New medical registration and segmentation techniques using information-theoretic tools

El processament d'imatges mèdiques és una important àrea de recerca. El desenvolupament de noves tècniques que assisteixin i millorin la interpretació visual de les imatges de manera ràpida i precisa és fonamental en entorns clínics reals. La majoria de contribucions d'aquesta tesi són basades en Teoria de la Informació. Aquesta teoria tracta de la transmissió, l'emmagatzemament i el processament d'informació i és usada en camps tals com física, informàtica, matemàtica, estadística, biologia, gràfics per computador, etc. En aquesta tesi, es presenten nombroses eines basades en la Teoria de la Informació que milloren els mètodes existents en l'àrea del processament d'imatges, en particular en els camps del registre i la segmentació d'imatges. Finalment es presenten dues aplicacions especialitzades per l'assessorament mèdic que han estat desenvolupades en el marc d'aquesta tesi.

Optimization of inverse reflector design

Aquesta tesi presenta un nou mètode pel disseny invers de reflectors. Ens hem centrat en tres temes principals: l’ús de fonts de llum reals i complexes, la definició d’un algoritme ràpid pel càlcul de la il•luminació del reflector, i la definició d’un algoritme d’optimització per trobar més eficientment el reflector desitjat. Les fonts de llum estan representades per models near-field, que es comprimeixen amb un error molt petit, fins i tot per fonts de llum amb milions de raigs i objectes a il•luminar molt propers. Llavors proposem un mètode ràpid per obtenir la distribució de la il•luminació d’un reflector i la seva comparació amb la il•luminació desitjada, i que treballa completament en la GPU. Finalment, proposem un nou mètode d’optimització global que permet trobar la solució en menys passos que molts altres mètodes d’optimització clàssics, i alhora evitant mínims locals.

Simplification, approximation and deformation of large models

The high level of realism and interaction in many computer graphic applications requires techniques for processing complex geometric models. First, we present a method that provides an accurate low-resolution approximation from a multi-chart textured model that guarantees geometric fidelity and correct preservation of the appearance attributes. Then, we introduce a mesh structure called Compact Model that approximates dense triangular meshes while preserving sharp features, allowing adaptive reconstructions and supporting textured models. Next, we design a new space deformation technique called *Cages based on a multi-level system of cages that preserves the smoothness of the mesh between neighbouring cages and is extremely versatile, allowing the use of heterogeneous sets of coordinates and different levels of deformation. Finally, we propose a hybrid method that allows to apply any deformation technique on large models obtaining high quality results with a reduced memory footprint and a high performance.