Manual de preparació per a olimpíades i competicions matemàtiques

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. Es presenta als interessats en les competicions de matemàtiques un manual sòlid, compacte, però sintetitzat, que els permeti, complementar i ampliar els seus coneixements matemàtics dirigits a aquestes competicions. En la primera part, es tracten les olimpíades matemàtiques més importants estatals i arreu del món per tal de donar-les a conèixer al lector. A continuació s'expliquen les tècniques generals més utilitzades per construir una demostració determinada. Finalment, es tanca la secció parlant de la creació de problemes, un apartat que permet estimular i potenciar la pròpia creativitat. En la segona part, es troba el propi cos del manual, amb una gran quantitat de problemas solucionats. Per tal de facilitar-ne l'ús, s'ha dividit en quatre grans temes, corresponents als que es treballen a les Olimpíades Matemàtiques: teoria de nombres o aritmètica, geometria, àlgebra i combinatòria. Cada un d'aquests temes es troba, a la vegada, dividit en dues seccions: la de teoremes i conceptes, en què s'enuncien els principals teoremes i fórmules que el lector necessita conéixer, i la d'exercicis i problemes on s’han recollit multitud de problemes provinents de diferents competicions, indicant el grau de dificultat - cal remarcar però, que el present document és una reducció del treball original, per això s'ha decidit només incloure-hi l'apartat d'aritmètica i ometre els altres tres -.

Un estudi de les argumentacions d’estudiants anglesos i catalans en activitats de resolució de problemes no formals en ciències i de les estratègies didàctiques dels professors que afavoreixen l’argumentació a les classes

Una de les contribucions de la recerca sobre concepcions prèvies dels estudiants en ciències durant els darrers 25 anys ha estat mostrar la influència del context sociocultural dels nois i noies en les idees i concepcions que desenvolupen i mantenen des de la seva infància. Hi ha l’acord que algunes diferències en les concepcions poden dependre de la cultura social en la qual s’integren. Alguns investigadors també pensen que els esquemes argumentatius també poden ser influenciats per la cultura de les comunitats. Els contextos Català i Anglès semblen similars, ambdós formen part del context cultural de les societats desenvolupades; per tant, podem pensar que els esquemes argumentatius que els estudiants apliquen, poden tenir moltes similituds, però també importants diferències. Les dades analitzades provenen de les respostes escrites dels estudiants individuals i de les transcripcions de 8 grups de discussió sobre quatre tasques. L’anàlisi es fa a tres nivells: 1)comparació del nombre d’arguments entre tasques i entre països, 2) qualitativa i descriptiva comparació entre tipus d’esquemes argumentatius per tasques i per països i 3) explicació de tipus d’esquemes argumentatius que es donen molt, i identificació d’estructures argumentatives complexes que lliguen diversos esquemes en un argument més gran i que poden caracteritzar l’argumentació d’alguns grups (aplicant Toulmin) i que poden ser indicadors d’aspectes cooperatius i de canvis de punts de vista en les discussions. Els resultants ens indiquen que encara que els estudiants Catalans dediquen més temps a les discussions, la ratio nombre d’esquemes per unitat de temps és similar als dos països. S’han trobar algunes diferències entre tipus d'esquemes per països i per tasques, també que molts arguments es basen en valors i idees preconcebudes. S’han pogut identificar també algunes estructures argumentatives complexes no gaire comunes.

Estudio de gestión de la finca La Esperanza, municipio de Pueblo Nuevo, Nicaragua

El presente proyecto tiene como finalidad el análisis de la Finca la Esperanza, en la localidad de Pueblo Nuevo, en la República de Nicaragua. En dicho análisis se estudian parámetros edáficos, calidad de agua y económicos, con el objetivo de poder plantear una propuesta de mejora en los rendimientos de la finca tanto a nivel económico como ambiental. La iniciativa de realizar este estudio surge de las necesidades del propio agricultor, que plantea el desarrollo rural sobre la base de actividades respetuosas con el medio. Las estrategias a los problemas sociales originados por la producción agraria industrial, como el éxodo rural, la pérdida de la agricultura convencional, la nueva función de los espacios agrarios de la sociedad, etc., se formalizaron en el denominado Desarrollo Sostenible. A nivel de finca cualquier concepción de sustentabilidad necesita que el agrosistema sea considerado como un ecosistema, en el que la investigación y la producción busquen no solamente altos rendimientos sino la optimización del sistema como un todo. Tal propósito requiere armonizar una viabilidad económica con otras variables, como estabilidad ecológica y equidad social. Para ello, los principios básicos de un sistema sostenible son: la conservación de los recursos renovables, la adaptación del cultivo al ambiente y el mantenimiento de un moderado pero sostenible nivel de producción. Como resultado de los análisis y observaciones hechas a lo largo de la estancia en la finca, se propone un plan de actuación de 10 años de duración en los cuales se procura alcanzar no únicamente unas cuotas máximas de rendimiento sino también la supervivencia de los recursos, base de la familia Videa Vanegas, propietarios.

El reciclatge a Cerdanyola del Vallès

Treball de recerca realitzat per alumnes d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. La hipòtesi plantejada ha estat si els joves estan més conscienciats que la gent gran en el reciclatge. Per tal de demostrar aquesta hipòtesi s’ha investigat sobre el procés que segueixen els diferents tipus de residus i les diferents estratègies que s'han de seguir per reciclar. Després de buscar informació sobre l'evolució del reciclatge a Cerdanyola es va elaborar un model d'enquesta per saber els diferents hàbits de reciclatge i es van comparar segons les diferents franges d'edat. Aquestes enquestes també van proporcionar informació sobre els problemes que tenen els ciutadans amb el servei de reciclatge a Cerdanyola. Posteriorment es va visitar la deixalleria de la ciutat i es va realitzar una entrevista a l'encarregat d'aquesta. Finalment, cal destacar tota la informació proporcionada per l'alcalde de Cerdanyola sobre la política mediambiental que té el govern local. La hipòtesi contrastada ha resultat certa.

Del Noguerola al Segre: els problemes de la qualitat ambiental de l'aigua

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 2009. Els principals objectius del treball són intentar demostrar, cinc anys més tard, si el riu Noguerola és encara fruit d'abocaments residuals en el seu pas subterrani per la ciutat de Lleida, i observar i analitzar com el riu Segre sofreix múltiples impactes ambientals provinents, especialment, de les activitats agrícoles i ramaderes. Es van fer dos campanyes de mostrejos en les confluències de 10 afluents dels marges dret i esquerre del riu Segre, i en 5 punts al llarg d'aquest. Per a cada mostra es van analitzar: conductivitat, temperatura, ph, nitrats, nitrits, amoni, fosfats, duresa i microorganismes. A més a més, es van delimitar i determinar les superfícies de les conques i es van fer balanços hidrometeorològics per determinar les aportacions naturals de l’aigua de pluja, i es van estimar els excedents de reg de totes les conques, per així calcular les masses totals de cada paràmetre, aportades per cada afluent. Les principals conclusions a què s’ha arribat són: que el riu Noguerola continua sent fruit d'abocaments residuals en el seu pas subterrani per la ciutat de Lleida. I que, tant les activitats agrícoles i ramaderes, com les captacions d'aigua dels canals de Balaguer i de Seròs per a l’obtenció d’energia hidroelèctrica, provoquen greus impactes ambientals al riu Segre.

Proposta metodològica per afavorir el treball en equip en assignatures que contenen la realització de projectes de disseny d'enginyeria

Aquest projecte ha tingut com a finalitat principal impulsar un aprenentatge més efectiu dels alumnes en assignatures que, impartides en una modalitat semipresencial a les escoles de Terrassa i Manresa, comporten la realització d’un treball de curs amb un alt contingut de disseny. A més a més, paral·lelament es contribueix a millorar el rendiment acadèmic de l'estudiant, en el marc de la millora global de la docència i de l'aprenentatge a la UPC amb un horitzó d'aproximació als elements que conformen l’Espai Europeu d’Educació Superior. En el context de semipresencialitat, es pretén fomentar l'aprenentatge cooperatiu i donar solució als problemes comunicatius existents a nivell d’intercanvi d’opinions, valoracions i formulació de dubtes vinculats amb el disseny, etc. En aquest projecte, doncs, s’ha creat una metodologia de treball que permet intercanviar informació gràfica (per exemple en format Autocad) a partir de les aplicacions ja incloses en la plataforma virtual Atenea (campus virtual de la UPC). Aquest projecte es basa principalment en tres objectius principals: 1. Millorar l'intercanvi d'informació entre alumnes d’un grup i entre els alumnes i el professor mitjançant el desenvolupament de protocols. 2. Fomentar l’aprenentatge cooperatiu mitjançant la integrar d’eines d’interacció instantània per Internet. 3. Adaptar l’assignatura de "Complexos Industrials" al procés de convergència a l’EEES. L'activitat ha estat desenvolupada al quadrimestre de tardor 2008-2009 i la metodologia ha estat implantadas a l'assignatura Complexos Industrials d'Enginyeria en Organització Industrial de la ETSEIAT i de la EUPM.

L'aprenentatge basat en problemes (PBL) en la regulació del metabolisme. Desenvolupament del portal per a l'intercanvi d'experiències en PBL en ciències biomèdiques

L’aprenentatge basat en problemes està en fase experimental en tot el món i és objecte d’anàlisi i reflexió en moltes reunions internacionals. Tanmateix, no hi ha massa feina feta en aquesta direcció en el nostre camp més proper. Hem elaborat problemes per l’aprenentatge de la Regulació del Metabolisme i els hem incorporat a un porta virtual (http://www.ub.edu/GID-BBM). La finalitat d’aquesta estratègia és que mitjançant l’aprenentatge basat en problemes reals o simulacions de problemes reals s’aconsegueixi motivar l’alumnat a treballar de forma continuada durant tot el curs. La millora dels resultats acadèmics haurà de ser la conseqüència lògica d’aquest treball. La finalitat última del projecte que hem desenvolupat és preparar l’alumnat per la seva futura activitat professional a on serà molt important i valorat la seva capacitat de resposta davant de diferents problemes

Avaluació alternativa de l'assignatura "Geografia Humana" en el context de l'Espai Europeu d'Educació Superior

Aquest projecte ha aplicat algunes noves metodologies docents que seran imprescindibles per a la integració en l'EEES i, en particular, sistemes d'avaluació alternatius que puguin formar la base d'un sistema d'avaluació continuada per als continguts i adquisició d'habilitats que fins ara s'han aplegat en l'assignatura "Geografia Humana" de la llicenciatura de Geografia de la Universitat de Barcelona. A partir de la reflexió conjunta entre els membres de l’equip integrant del projecte sobre les competències i continguts que es desitja que adquireixi l'estudiant s'han dissenyat un conjunt de recursos per a l’avaluació: 1. exercicis individuals, destinats a valorar la capacitat d’estructurar idees, expressió escrita i gràfica, presentació etc. 2. treballs en equip, destinats a fomentar l’esperit de divisió del treball i de cooperació entre els estudiants i a mostrar el guany individual del treball col·lectiu. 3. proves objectives (tipus test), destinades a valorar l’adquisició de conceptes i de continguts bàsics. 4. preguntes d'autoavaluació, amb la finalitat que l’estudiant pugui fer el seu propi seguiment de l’adquisició de Coneixements. 5. qüestionaris d’autovaloració dels exercicis individuals i dels treballs en equip, amb l’objectiu que els alumnes reflexionin sobre el treball realitzat i que serveixin de base per a contrastar amb la valoració del professor. L’objectiu final és que l’estudiant pugui ser avaluat de manera contínua en el portafoli que recull el treball acumulat al llarg del curs. Tot i que el projecte s’ha basat en l’ús de l’eina dels “dossiers electrònics” de la UB, en el futur immediat els resultats obtinguts passaran a integrar-se en el Campus Virtual de la UB que utilitza la plataforma Moodle, les posibilitats tècniques de la qual permetran afegir una dimensió cooperativa més gran al treball avaluable (accés al treball dels grups, cooperació en la construcció de bases de dades, wikis editades pel conjunt de la classe etc.)

Aprendre a Ensenyar a Resoldre Problemes

La finalitat general del projecte és la millora de la formació dels estudiants de magisteri i de professorat, pel que fa a la seva visió i els seus coneixements sobre l'ensenyament i aprenentatge de les matemàtiques, a partir d'una redefinició de les diferents assignatures de didàctica de les matemàtiques. Es pren l'aprenentatge de l'ensenyament de la resolució de problemes com a eix vertebrador de les assignatures, introduint la realitat de l'aula per mitjà de la interpretació de casos professionals gravats en videoclips. El projecte pretén elaborar materials docents així com dissenyar i experimentar noves metodologies, tant en l'àmbit presencial com virtual, i al mateix temps fomentar la coordinació del professorat que imparteix les assignatures de didàctica. Tot el material es recollirà en una base de dades en l'ADRE, que permetrà la consulta tant presencial com virtual dels materials docents i casos professionals recollits per parts de l'alumnat i professorat. Els objectius a assolits responen a la finalitat del projecte i estan relacionats amb moltes de les prioritats de la convocatòria, ja que impliquen, entre altres coses, la producció de material docent, l’experimentació de noves metodologies i la interrelació entre teoria i pràctica professional.

Desenvolupament de problemes virtuals i interactius per a l’aprenentatge de la Microbiologia

La finalitat del projecte ha estat desenvolupar un espai virtual teòric-pràctic per a l’aprenentatge de la Microbiologia. Aquest espai virtual, basat en l'aprenentatge a través de problemes, s’ha anomenat “Microbiologia Interactiva” i proposa a l’alumne les següents àrees temàtiques: Introducció a les tècniques de la Microbiologia; Estructura i funció de la cèl.lula microbiana; Creixement i control microbià; Microbiologia molecular; Fisiologia i metabolisme microbians; Virologia; Ecologia Microbiana; Diversitat microbiana. Per a cada temàtica s’han definit unes competències a assolir a través de la resolució de problemes teòrics o pràctics. En aquest darrer cas, se li proposa a l’alumne que entri en el laboratori virtual per a la resolució dels casos pràctics plantejats. A més, per a la resolució dels problemes, l’alumne disposa d’un seguit de recursos per a cada temàtica. Finalment, també s’inclouen activitats de relació i d’ampliació per tal d’estimular la discussió, l’esperit crìtic, el treball en grup i la recerca bibliogràfica. A més, per tal de facilitar el seu ús, el web disposa també d'un tutorial. El web “Microbiologia Interactiva” es va introduir de forma pilat en l’ensenyament de l'assignatura de Microbiologia de la Llicenciatura de Biologia i de la de Microbiologia I de la llicenciatura de Biotecnologia de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) durant el curs 2007-08. Al llarg d'aquest curs es va valorar la seva utilitat i acceptació per part dels alumnes mitjançant enquestes. Els bons resultats obtinguts van aconsellar que aquesta eina fora ja utilitzada en totes les assignatures generals de Microbiologia de les llicenciatures de Biologia, Biotecnologia, Bioquímica, Química, Enginyeria Química, Ciències Ambientals i Ciència i Tecnologia dels Aliments de la UAB. Actualment el web s’està també utilitzant amb molt bons resultats a les assignatures de Microbiologia dels nous graus que ofereix la Facultat de Biociències de la UAB. Així doncs, en aquest projecte s’han assolit amb escreix els objectius previstos. Es pot consultar el web desenvolupat a l’adreça http://microbiologia.uab.cat//Microbiologia_Interactiva_Web/.

L'aprenentatge basat en problemes en models híbrids de docència-aprenentatge

La Facultat de Ciències de la Salut i de la Vida ha utilitzat des de 2004 la metodologia d'aprenentatge basat en problemes (en endavant ABP) com a mètode docent en els seus estudis de Biologia. En aquest període hem après algunes de les claus de l'aplicació del mètode en els nostres estudis. En primer lloc, cal disposar d'elements formatius que afavoreixin la formació dels tutors que participin en el projecte. Per assolir aquest objectiu hem dissenyat un portal on els nostres professors poden disposar de materials útils per a la seva activitat, així com de documents que permetin entendre millor el que suposa l'ABP. En segon lloc, el projecte tenia l'objectiu de dissenyar i avaluar activitats que permetessin integrar les pràctiques de laboratori en la lògica de la resolució de problemes pròpia de l'ABP. En aquest sentit vam dissenyar dues activitats en el tercer curs de la llicenciatura que anomenaren aprenentatge basat en el laboratori (ABL). Per aquest motiu es van dissenyar problemes que tinguessin una primera part de resolució a l'aula en grup de tutoria i una segona que obligués els estudiants a realitzar experiments de laboratori dirigits a entendre i resoldre les qüestions plantejades al grup de tutoria. L'ABL-1 fou un projecte de biologia cel·lular i destinat a aprofundir en els mecanismes implicats en els fenòmens de diferenciació dels miòcits. L'ABL-2 era un projecte conjunt dels professors de Fisiologia vegetal, Bioestadística i Microbiologia. En aquest cas es desitjava que els estudiants plantegessin la resolució a un problema que suposava la manipulació genètica de cèl·lules vegetals per fer possible que produïssin una substància específica, l'escopolamina. Finalment els estudiants havien d'escriure un article original com a projecte final de cada ABL. Els resultats dels dos anys d'experimentació han esta altament satisfactoris, d'acord amb les enquestes completades per alumnes i professors.

Desarrollo de nuevos materiales sólidos para la captura de CO2 a alta temperatura

El efecto invernadero provocado por la emisión masiva de CO2 derivado de la combustión de derivados fósiles, entre otros, está provocando serios problemas ambientales que afectan a ecosistemas de todo el planeta. Para reducir las emisiones se emplea la ciencia para diseñar nuevos métodos para capturar CO2 proveniente de la industria, transporte, energía, etc., y así causar el mínimo impacto ambiental posible hasta que dispongamos de la tecnología suficiente para abastecer la demanda energética por fuentes renovables. Entre las distintas tecnologías existentes, el trabajo pretende desarrollar un material sintético basado en calcio para captura Post-Combustión de CO2 en condiciones de presión atmosférica y alta temperatura (750 ºC) para la principal aplicación en centrales termoeléctricas. El material ha sido sintetizado por duplicado aplicando una caracterización de área superficial BET, microestructura con MEB, detección de fases con XRD y finalmente un estudio de la captura de CO2 con microbalanza de suspensión magnética. También es objetivo del trabajo estudiar el comportamiento de captura del material cuando existe la presencia de agua y/o SO2 éste normalmente presente en los gases de salida procedentes de la combustión de combustibles fósiles, tal como carbón, petróleo o gas natural. De nuevo las técnicas mencionadas han sido utilizadas para el estudio del comportamiento de captura. El material, tiene una captura de CO2 superior a otros materiales utilizados con el mismo fin. Se comporta mejor en presencia de agua y se anula la capacidad de captura por la formación de CaSO4, si en el flujo de gases está presente SO2 en una concentración mínima del 0,95%. Finalmente se realiza una breve mención sobre el posible impacto ambiental de la implantación del material así como un pequeño análisis de costes asociados a la utilización del mismo en comparación con otro material utilizado actualmente.

Problemes derivats de la incidència de les normes europees en el Dret penal dels Estats membres

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada al Universitat de Bonn, Alemanya, entre juliol i desembre del 2008. Aquesta investigació conté algunes observacions sobre el fenomen de l’europeització del Dret penal dels Estats membres de la Unió Europea. En particular, tracta de profunditzar en les implicacions de la vinculació del legislador penal nacional tant a les regulacions europees com al principi de proporcionalitat i d’altres principis essencials del Dret penal. En primer lloc, la investigació descriu els instruments normatius que permeten a la Comunitat Europea i a la Unió Europea influir en el Dret penal dels Estats membres. Després, la investigació se centra en analitzar el exemple dels §§ 232 i 233 Codi penal alemany, els quals implementen la Decisió marc de 19 de juliol del 2002 respecte la lluita contra el tràfic d’éssers humans. En aquest cas, el legislador alemany ha complit els seus compromisos europeus, però no ha respectat el principi de proporcionalitat, ja que ha introduït incoherències dins el Dret penal alemany. Sobre la base dels resultats d’aquest anàlisi, aquesta investigació formula algunes propostes per una adequada “europeització” del Dret penal dels Estats membres de la Unió Europea i, en particular, per a una adequada tècnica legislativa dels Estats membres. En aquest context, el treball emfatitza la corresponsabilitat de la Comunitat Europea i la Unió Europea, per una banda, i els Estats membres, per l’altra, en aquest procés d’europeització. Per últim, la investigació conclou amb algunes observacions sobre la coordinació de la política criminal europea amb les polítiques criminals dels Estats membres.

Disseny i implementació d'una base de dades relacional per al manteniment d'aparells d'una empresa

Una empresa ens contracta ja que té la necessitat de controlar la gestió del manteniment de tots els aparells que té instal·lats en els 32 centres de treball de que disposa (com poden ser extintors, calderes, aire condicionat, fotocopiadores, escàners, impressores, plotters, etc.), i el manteniment el porten a terme diferents empreses de serveis especialitzades. Aquesta gestió i l'accés a tota la informació necessària es realitzarà mitjançant procediments de Base de Dades.La Base de Dades que es crearà ha de ser capaç de portar a terme la gestió de manteniment de tot el maquinari existent en cadascun dels centres de l'empresa, i ha de disposar d'eines que permetin, per una banda, tractar correctament la informació referent als diferents tipus de manteniment (preventiu, correctiu, adaptatiu) que es pot aplicar als diferents equips, i per l'altra, que li permetin incorporar a la Base de Dades aquelles necessites futures, és a dir, que li permetin ser escalable.Aquesta Base de Dades també disposarà de mecanismes que li permetin tractar possibles problemes d'integració amb la resta del sistema, com per exemple, la creació d'un log de les diferents accions fetes amb la Base de Dades, o diferents mecanismes per fer diversos tests de les funcionalitats del sistema.A part de la gestió de manteniment, es disposarà també un magatzem de dades (DataWarehouse) per tal de poder analitzar la informació que conté la Base de Dades anteriorment esmentada, amb l'objectiu d'ajudar a prendre decisions sobre les dades existents en un moment donat.El projecte està dividit en dos blocs principals, on el primer es dissenyarà i s'implementarà una Base de Dades relacional, amb la seva definició de requeriments, l'anàlisi i disseny, desenvolupament de procediments de base de dades i proves per testejar el correcte funcionament, mentre que el segon es dissenyarà i s'implementarà un magatzem de dades (DataWarehouse) per explotar les dades existents en la base de dades relacional.