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Rediseño curricular Ingeniería Biomédica UPIBI 2014

Ingeniería Biomédica

Contenido Rediseño curricular Ingeniería Biomédica UPIBI 2014 .............................................................................................. 1

Ingeniería Biomédica ................................................................................................................................................... 1

Contenido ...................................................................................................................................................................... 1

Formato de las Unidades de Aprendizaje ...................................................................................................................... 1

Título de la Unidad de Aprendizaje .................................................................................................................................. 1

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I):0-0-0-0 ............................................................................................................................ 1

Explicación del formato .................................................................................................................................................. 1

Unidades de Aprendizaje ............................................................................................................................................... 2

Cálculo diferencial e integral..................................................................................................................... 3

Cálculo multivariable ................................................................................................................................ 4

Ecuaciones diferenciales ........................................................................................................................... 5

Estadística y diseño de experimentos ....................................................................................................... 6

Física para bioingenieros........................................................................................................................... 8

Química inorgánica para bioingenieros .................................................................................................... 8

Química orgánica para bioingenieros ....................................................................................................... 9

Laboratorio de Física ............................................................................................................................... 10

Integración de Bioprocesos I. Gestión de la calidad y administración de la producción. ....................... 11

Residencia Profesional ............................................................................................................................ 13

Planeación, Negociación y Liderazgo ...................................................................................................... 13

Economía y negocios para ingenieros ..................................................................................................... 15

Ingeniería sustentable ............................................................................................................................. 16

Lógica y Comunicación ............................................................................................................................ 18

Ética para bioingenieros .......................................................................................................................... 19

Cultura y deporte I y II............................................................................................................................. 20

Inglés I, II, III y IV ..................................................................................................................................... 20

Nanotecnología aplicada ......................................................................................................................... 21

Referencias básicas: .................................................................................................................................................... 21

Competencias a fortalecer(nivel programa): .............................................................................................................. 21

Específicas Biomédica ................................................................................................................... 23

Obligatorias ............................................................................................................................. 23

Biomateriales y procesos de manufactura ............................................................................................. 23



Electroquímica ........................................................................................................................................ 25

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 0-4-0-3 ......................................................................................................................... 25



Análisis de circuitos ................................................................................................................................. 26

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 0-9-0-4 ........................................................................................................................ 26



15 Capacidad de comunicación oral y escrita ............................................................................................................. 26

Morfología ............................................................................................................................................... 27




19 Diagnóstica las condiciones de las instalaciones hospitalarias y de la tecnología biomédica ............................... 27

Electrónica 1 ............................................................................................................................................ 28


Distribución: 2 sesiones de 4 h .................................................................................................................................... 28

Programas Académicos: Ingeniería Biomédica ........................................................................................................... 28



Sistemas digitales 1 ................................................................................................................................. 28

Sugerencia 2 sesiones de 3 horas cada una ................................................................................................................ 29




8 Capacidad de aprender y actualizarse permanentemente ...................................................................................... 29

20 Adapta tecnología biomédica de vanguardia a las necesidades de los sistemas de salud. ................................... 29

Fisiología y Biofísica ................................................................................................................................ 30


Sugerencia de distribución 2 sesiones con 3 horas cada una ..................................................................................... 30




5Capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica .......................................................................................... 30

6Capacidad creativa .................................................................................................................................................... 30

14Capacidad de comunicación en un segundo idioma ............................................................................................... 30

15Capacidad de comunicación oral y escrita .............................................................................................................. 30

Ingeniería Eléctrica .................................................................................................................................. 31




3Conoce sobre el área de estudio y la profesión ........................................................................................................ 31


10Capacidad para toma de decisiones ........................................................................................................................ 31

14Capacidad de comunicación en un segundo idioma ............................................................................................... 31

15Capacidad de comunicación oral y escrita .............................................................................................................. 31

30Elabora programas de modernización y actualización de instalaciones clínicas. ................................................... 31

29Participa en el diseño arquitectónico, planeación de áreas y construcción de hospitales ..................................... 31

Ingeniería clínica 1 .................................................................................................................................. 32


Sugerencia 2 sesiones de 2 horas cada una ................................................................................................................ 32





4Capacidad de abstracción, análisis y de síntesis........................................................................................................ 32


8Capacidad de aprender y actualizarse permanentemente ....................................................................................... 32


Electrónica 2 ............................................................................................................................................ 34


Sugerencia 2 sesiones de 4 hrs. Cada una ................................................................................................................... 34








Sistemas digitales 2 ................................................................................................................................. 36








Neurofisiología ........................................................................................................................................ 38


Sugerencia 2 sesiones de 3 hrs cada una .................................................................................................................... 38

Programas Académicos: IBM ...................................................................................................................................... 38








Fisiopatología 1 ....................................................................................................................................... 39









Instrumentación Biomédica .................................................................................................................... 40


Sugerencia 2 sesiones de 2 horas y 1 sesión de 4 ....................................................................................................... 40








Fisiopatología 2 ....................................................................................................................................... 41










22 Conserva de manera integral unidades físicas de atención a la salud. .................................................................. 41


Intención Educativa: ................................................................................................................................................... 42





6Capacidad creativa .................................................................................................................................................... 42


17 Desarrolla e innova dispositivos y tecnología médica ............................................................................................ 42

19Diagnóstica las condiciones de las instalaciones hospitalarias y de la tecnología biomédica ................................ 42

20Adapta tecnología biomédica de vanguardia a las necesidades de los sistemas de salud. .................................... 42

Biopotenciales y bioinstrumentación ..................................................................................................... 44


Sugerencia 2 sesiones de 3 horas ................................................................................................................................ 44







Bioelectrónica y electrofisiología ............................................................................................................ 45


Sugerencia 2 sesiones de 3 hrs .................................................................................................................................... 45







Bioelectrónica terapeútica ...................................................................................................................... 47








Biomecánica e ingeniería de rehabilitación ............................................................................................ 48









Optobioelectrónica ................................................................................................................................. 49


Sugerencia 2 sesiones de 3 horas/2 sesiones de 1 hora y 1 de 4 horas ...................................................................... 49







Procesamiento digital de señales e imagenes. ....................................................................................... 50


Sugerencia 2 sesiones de 1 hr y 1 sesión de 4 hrs/ 1 sesión de 2 hrs y 1 sesión de 4 hrs ........................................... 50

Programas Académicos: IBM ...................................................................................................................................... 50







20Adapta tecnología biomédica de vanguardia a las necesidades de los sistemas de salud. .................................... 50

Informática médica y telemedicina. ....................................................................................................... 52


Sugerencia 3 sesiones de 1 hora................................................................................................................................. 52

Programas Académicos: Ingeniería Biomédica........................................................................................................... 52






26Desarrolla evalúa y adapta el software integrado a los dispositivos biomédicos en los ambientes hospitalarios 52

17Desarrolla e innova dispositivos y tecnología médica ............................................................................................ 52

Imagenología médica .............................................................................................................................. 53


Sugerencia tres sesiones de 1 hr ................................................................................................................................. 53

Programas Académicos: Ingeniería Biomédica (obligatoria) ...................................................................................... 53

Prerrequisitos: Procesamiento digital de señales e imágenes................................................................................... 53


Competencias a fortalecer (Nivel Plan de Estudios): .................................................................................................. 53





25 Desarrolla e implementa métodos de tratamiento de señales electrofisiológicas e imágenes médicas. ............. 53

17Desarrolla e innova dispositivos y tecnología médica. ........................................................................................... 53

Optativas I. ............................................................................................................................... 55


Distribución: 3 sesisiones de 1 hora. ........................................................................................................................... 55







Robótica médica...................................................................................................................................... 56


Distribución: Tres sesiones de 1 hora .......................................................................................................................... 56


Prerrequisitos: Instrumentación Biomédica ............................................................................................................... 56







Optativa II ..................................................................................................................................... 57










Tópicos selectos de Ingeniería Biomédica. ............................................................................................. 59









Física Médica ........................................................................................................................................... 60


Distribución: Tres sesiones de 1 hora .......................................................................................................................... 60


Prerrequisitos: Física para bioingenieros .................................................................................................................... 60







Nanotecnología aplicada ......................................................................................................................... 60



Glosario ........................................................................................................................................................................ 62

1

FORMATO DE LAS UNIDADES DE APRENDIZAJE Título de la Unidad de Aprendizaje Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I):0-0-0-0 Programas Académicos: Intención Educativa: Prerrequisitos: Contenidos: Referencias básicas: Competencias a fortalecer(nivel programa):

Resultados del aprendizaje (nivel UA) Actividades de Aprendizaje Sugeridas

Explicación del formato Las diferentes UAs están especificadas conforme a los siguientes rubros:

Nombre de UA. Tentativo a discusión con academias. Tiempo: Las horas que el estudiante deberá dedicar en teoría (T), Laboratorio (L), actividades Supervisadas (S)

o Independientes (I). El diseño centrado en el estudiante debe reflejar no sólo las horas en aula y laboratorio sino también otras actividades y esto se refleja además en los créditos SATCA.

Programas académicos a los que aplica. Intención educativa: “una breve explicación de cómo contribuye la Unidad de Aprendizaje al perfil de egreso...” Prerrequisitos: Son las UAs que por resultados anteceden a la UA, sin ellas la aprobación de la UA está

severamente comprometida. Contenidos: Sintéticos, el contenido detallado será trabajado por las academias. Referencias Básicas: En una lista no exhaustiva, se anotan referencias que ilustren los contenidos

contemplados. Por congruencia con el modelo educativo, las referencias deben ser recientes y si el original está en inglés debería conservarse en inglés. Si el idioma original no es inglés, se usaría una traducción al español.

Competencias a fortalecer. A nivel plan de estudios, esto es, de la lista exhaustiva de competencias que definen el perfil de los egresados, previamente definida, mencionar aquellas con las que la UA se relaciona de manera clara. En principio, cualquier competencia mencionada deberá verse reflejada (no explícitamente pero sí claramente) con los contenidos y resultados de aprendizaje.

Resultados de aprendizaje (ver arriba). A nivel Unidad de Aprendizaje, deberían especificar claramente el alcance esperado de los contenidos de la UA en el contexto de la(s) carrera(s) a las que aplica la UA. Esto acota los contenidos a la UA y debería permitir reducir expectativas cortas o exageradas.

Actividades de aprendizaje sugeridas. Una sugerencia por parte de los Comités de las actividades que podrían usarse para alcanzar los resultados, esto será particularmente desarrollado por las academias y capturado en las planeaciones tipo, que los profesores usarán para desarrollar la propia. Cualquier actividad que decida el profesor finalmente, deberá permitir alcanzar el resultado de aprendizaje señalado que es el que da pertinencia y congruencia a la UA en el marco de la carrera.

2

UNIDADES DE APRENDIZAJE

3

CÁLCULO DIFERENCIAL E INTEGRAL

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 6-0-0-6 Sesiones: 3 de 2 h Programas Académicos: Ing. en Alimentos, Ambiental, Biomédica, Biotecnológica y Farmacéutica Intención Educativa: Identificar, explicar y analizar los conceptos de función, límite, derivada e integral. Utilizar

los métodos y técnicas básicas de la obtención de límites, derivadas e integrales. Resolver problemas en bioingeniería que involucren la aplicación de límites, derivadas e integrales.

Prerrequisitos: Ninguno. Contenidos: Funciones reales. Límites y continuidad. Concepto de derivada. Métodos de derivación. Derivación

implícita. Derivadas de orden superior. Derivadas de funciones trascendentales. Aplicaciones de la derivada. Concepto de integral. Métodos de integración. Integrales de funciones trascendentales. Aplicaciones de la integral.

Referencias básicas: 1. Stewart James, Calculus: Early Transcendentals, 7 ed., Brooks Cole. 2011. 2. Gilbert Strang, Calculus, 2nd ed, Wellesley-Cambridge; 2010.

Competencias a fortalecer (Nivel Plan de Estudios): 3. Conoce sobre el área de estudio y la profesión

4. Capacidad de abstracción, análisis y de síntesis

5. Capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica

8. Capacidad de aprender y actualizarse permanentemente

Resultados del aprendizaje (Programa de UA) Actividades de Aprendizaje Sugeridas

Identifica el concepto de función real Aprendizaje Basado en Problemas

Relaciona la tendencia de una serie de puntos con alguna función algebraica o trascendental

Resolución de Ejercicios y Problemas

Calcula límites de una función Clases demostrativas Resolución de Ejercicios y Problemas

Interpreta el concepto de continuidad Aprendizaje Basado en Problemas

Identifica el concepto de derivada y su relación con el de límite.

Aprendizaje Basado en Problemas

Aplica los métodos de derivación a funciones simples y trascendentales.


Representa funciones de forma gráfica usando asíntotas, puntos críticos y valores de la derivada para dilucidar la concavidad


Aplica derivadas de funciones, continuas y discretas, para resolver problemas en bioingeniería.

Resolución de Ejercicios y Problemas Estudio de Casos

Resuelve problemas de bioingeniería que involucren máximos y mínimos

Aprendizaje Basado en Problemas Estudio de Casos

Resuelve problemas que involucran a la derivada como razón de cambio relacionados con la bioingeniería


Aproxima funciones con aplicación en ingeniería usando series de Taylor y McClaurin


Explica el concepto de integral en términos de sucesiones y series numéricas

Clases demostrativas

Evalúa integrales usando los conceptos fundamentales de cálculo


Calcula áreas y volúmenes mediante integrales Resolución de Ejercicios y Problemas

Evalúa la convergencia de integrales impropias. Resolución de Ejercicios y Problemas

4

Aplica los métodos de integración para resolver problemas en bioingeniería.


CÁLCULO MULTIVARIABLE

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 6-0-0-6 Sesiones: 3 de 2 h Programas Académicos: Ing. en Alimentos, Ambiental, Biomédica, Biotecnológica y Farmacéutica Intención Educativa: Identificar y explicar los conceptos de vector, matriz, espacios y funciones vectoriales así

como de sus integrales y derivadas. Utilizar las operaciones básicas de vectores y matrices para resolver problemas en bioingeniería. Emplear el concepto de funciones vectoriales, sus derivadas e integrales en la solución de problemas de ingeniería.

Prerrequisitos: Cálculo diferencial e integral. Contenidos: Vectores y matrices: Producto punto, cruz, determinantes, matrices, ecuaciones de planos, funciones

paramétricas; Funciones de varias variables, derivadas parciales, Determinantes. Inversas de matrices. Valores y vectores propios. Aplicaciones de las operaciones en vectores y matrices. Sistemas de ecuaciones. Espacios vectoriales. Independencia lineal. Funciones vectoriales. Operaciones, derivadas e integrales de funciones vectoriales. Campos escalares. Superficies cuadráticas. Funciones sobre un campo escalar. Derivadas e integrales sobre un campo escalar, gradiente. Campos vectoriales. Conceptos y aplicaciones de la divergencia y rotacional. Líneas de flujo, Integrales de línea. Integrales de superficie. Regla de la cadena, gradientes, tangentes, multiplicadores de Lagrange.

Referencias básicas: 1. C. Henry Edwards, David E. Penney. Multivariable Calculus, 6/E, Pearson, 2002. 2. Gilbert Strang. Introduction to Linear Algebra, 4th Ed., Wellesley Cambridge Press; 2009.

Competencias a fortalecer (Nivel Plan de Estudios): 3. Conoce sobre el área de estudio y la pro 4. Capacidad de abstracción, análisis y de síntesis 5. Capacidad para aplicar el conocimiento a la práctica 8. Capacidad de aprender y actualizarse permanentemente


Resuelve sistemas de ecuaciones lineales Resolución de Ejercicios y Problemas

Identifica el concepto de vector y reconoce su representación geométrica.


Evalúa las operaciones básicas para vectores como suma, resta, multiplicación, norma, etc.


Identifica el concepto de matriz. Clases demostrativas

Evalúa las operaciones básicas para matrices como suma, resta, multiplicación por la izquierda y derecha, transpuesta, norma, etc.


Calcula la determinante de una matriz Resolución de Ejercicios y Problemas

Calcula la inversa de una matriz Resolución de Ejercicios y Problemas

Resuelve sistemas de ecuaciones lineales a través del concepto de matriz inversa.


Explica el concepto de espacio vectorial Clases demostrativas

Reconoce las condiciones mínimas para definir un espacio vectorial.


Explica el concepto de independencia lineal. Clases demostrativas

Explica la diferencia entre una función escalar y una vectorial.


Expresa una función en diferentes sistemas de coordenadas


5

Realiza las operaciones básicas sobre una función escalar de varias variables


Realiza operaciones básicas sobre una función vectorial de una variable


Explica el concepto de campo escalar Clases demostrativas

Calcula áreas y volúmenes usando integrales dobles y triples


Explica los conceptos de derivada parcial y derivada total


Calcula máximos y mínimos de funciones de varias variables con aplicaciones en bioingeniería


Aplica multiplicadores de Lagrange para encontrar máximos y mínimos


Aplica la operación gradiente Resolución de Ejercicios y Problemas

Explica el concepto de campo vectorial Aprendizaje Basado en Problemas Estudio de Casos

Aplica el concepto de divergencia a problemas de bioingeniería


Aplica el concepto de rotacional a problemas de bioingeniería


Aplica el concepto de integral de línea a problemas de bioingeniería


Aplica el concepto de integral de superficie a problemas de bioingeniería


ECUACIONES DIFERENCIALES

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 6-0-0-6 Sesiones: 3 de 2 h Programas Académicos: Ing. en Alimentos, Ambiental, Biomédica, Biotecnológica y Farmacéutica Intención Educativa: Identificar y explicar los conceptos de ecuación diferencial ordinaria y parcial. Utilizar los

métodos básicos para la obtención de la solución de ecuaciones diferenciales ordinarias y parciales. Resolver problemas en bioingeniería que involucren la aplicación de ecuaciones diferenciales ordinarias y parciales.

Prerrequisitos: Cálculo multivariable. Contenidos: Concepto de ecuación diferencial ordinaria y parcial. Métodos de solución de ecuaciones

diferenciales ordinarias de primer orden. Concepto de condición inicial y de frontera. Métodos de solución de ecuaciones diferenciales ordinarias de orden superior. Aplicaciones de las ecuaciones diferenciales ordinarias en problemas de bioingeniería. Transformada de Laplace. Transformada inversa de Laplace. Solución de ecuaciones diferenciales ordinarias por el método de la Transformada de Laplace. Sistemas de ecuaciones diferenciales ordinarias lineales. Series de Fourier. Concepto básico de la solución de una ecuación diferencial parcial. Solución de ecuaciones diferenciales parciales clásicas en dominios regulares en una y dos dimensiones.

Referencias básicas: 1. Edwards, C., and D. Penney. Elementary Differential Equations with Boundary Value Problems. 6th ed.

Prentice Hall, 2003. 2. Dennis G. Zill. A First Course in Differential Equations with Modelling Applications, 10th ed. Brooks Cole,

2012. Competencias a fortalecer (Nivel Plan de Estudios): 3. Conoce sobre el área de estudio y la profesión 4. Capacidad de abstracción, análisis y de síntesis 5. Capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica

6

8. Capacidad de aprender y actualizarse permanentemente Resultados del aprendizaje (Programa de UA) Actividades de Aprendizaje Sugeridas

Identifica el concepto de ecuación diferencial ordinaria y parcial


Explica el concepto de condición inicial y de frontera. Clases demostrativas

Identifica los tipos de ecuaciones diferenciales de acuerdo con los métodos de clasificación clásicos


Aplica los métodos de solución de ecuaciones diferenciales ordinarias de primer orden


Aplica los métodos de solución de ecuaciones diferenciales ordinarias de orden superior


Resuelve un sistema EDO de 1er orden con el método de separación de variables


Calcula soluciones a sistemas EDO simples con series de Fourier


Resuelve problemas de bioingeniería simples que involucran ecuaciones diferenciales ordinarias


Resuelve ecuaciones diferenciales ordinarias simples por el método de transformada de Laplace


Identifica los tipos de ecuaciones diferenciales parciales de acuerdo con su orden, linealidad y homogeneidad


Explica el concepto de condición inicial y de frontera para problemas en una y dos dimensiones


Resuelve ecuaciones diferenciales parciales en dominios regulares mediante separación de variables y por el método de aproximación por series


Resuelve problemas de bioingeniería simples que involucran ecuaciones diferenciales parciales


ESTADÍSTICA Y DISEÑO DE EXPERIMENTOS Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 4-0-0-4 Sesiones: 2 de 2 h Programas Académicos: Ing. en Alimentos, Ambiental, Biomédica, Biotecnológica y Farmacéutica Intención Educativa: Analiza e interpreta conjuntos de datos mediante la obtención de parámetros de muestras y

la realización de pruebas de hipótesis y sus respectivas inferencias, así como también propone diseños de experimentos empleando diferentes técnicas con el apoyo de un software de alto nivel.

Prerrequisitos: Cálculo diferencial e integral. Contenidos: Estadística descriptiva, medidas de tendencia central y de dispersión, fundamentos de probabilidad,

distribuciones de probabilidad, pruebas de hipótesis, regresión lineal simple y multiple, análisis de varianza, intervalos de confianza, diseños factoriales, superficies de respuesta.

Referencias básicas: 1. Douglas C. Montgomery, George C. Runger. Applied Statistics and Probability for Engineers, 5th ed.

Wiley; 2010. 2. George E. P. Box, J. Stuart Hunter, William G. Hunter. Statistics for Experimenters: Design, Innovation,

and Discovery, 2nd ed. Wiley, 2005 3. Mario F. Triola. Elementary Statistics Technology Update, 11th ed. Addison Wesley. 2011. 4. Rebecca W. Doerge, Martina Bremer. Statistics at the Bench: A Step-by-Step Handbook for Biologists 1st

ed, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2009. Competencias a fortalecer (Nivel Plan de Estudios):

3. Conoce sobre el área de estudio y la profesión

7

4. Capacidad de abstracción, análisis y de síntesis 5. Capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica 8. Capacidad de aprender y actualizarse permanentemente 10. Capacidad para toma de decisiones 20. Participa en el aseguramiento de calidad y mejora de procesos químicos y biotecnológicos, incluyendo

puntos críticos de control Resultados del aprendizaje (Programa de UA) Actividades de Aprendizaje Sugeridas

Describe los fundamentos de la estadística descriptiva Clases demostrativas

Describe los métodos de muestreo para una muestra aleatoria


Representa e Interpreta gráficamente un conjunto de datos.


Calcula e interpreta las medidas de tendencia central y de dispersión de un conjunto de datos experimentales


Resuelve ejercicios relacionados con la bioingeniería a través de las técnicas de conteo


Plantea y resuelve problemas de probabilidad condicional relacionados con la bioingeniería


Interpreta y manipula variables aleatorias discretas y continuas y las relaciona con casos en bioingeniería


Resuelve problemas estadísticos relacionados a distribuciones discretas de probabilidad en el campo de la bioingeniería


Resuelve problemas estadísticos relacionados a distribuciones continuas de probabilidad en el campo de la bioingeniería


Plantea y resuelve problemas de inferencia con pruebas de hipótesis en bioingeniería


Calcula e interpreta intervalos de confianza para una y dos poblaciones para los parámetros más importantes de la estadística


Ajusta un modelo de regresión múltiple lineal a un conjunto de datos experimentales


Ajusta un modelo de regresión múltiple no lineal a un conjunto de datos experimentales


Estima intervalos de confianza de los parámetros de un modelo de regresión


Diseña experimentos con inferencia en tablas de ANOVA y distribución F de Fisher


Plantea y resuelve experimentos con el diseño por bloques de interés en bioingeniería


Interpreta la ANOVA de un diseño por bloques Aprendizaje Basado en Problemas Estudio de Casos

Interpreta el ANOVA de un diseño en cuadro latino y grecolatino


Plantea y resuelve experimentos en diseños factoriales con uno, dos y tres factores en el campo de la bioingeniería


Identifica interacciones entre factores Aprendizaje Basado en Problemas Estudio de Casos

Plantea experimentos de superficie de respuesta en el campo de la bioingeniería


8

FÍSICA PARA BIOINGENIEROS

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 6-0-0-6 Sesiones: 3 de 2 h Programas Académicos: Ing. en Alimentos, Ambiental, Biomédica, Biotecnológica y Farmacéutica Intención Educativa: Introducir al estudiante a los conceptos de mecánica, dinámica, óptica y electromagnetismo,

sus problemas relacionados y métodos básicos de estudio. Prerrequisitos: Ninguno. Contenidos: Cinemática, dinámica, trabajo y energía, momento e impulso, electricidad, introducción al

magnetismo, introducción a la óptica. Referencias básicas:

1. Young, H.D.; Freedman, R.A.; Ford A.L. University Physics with Modern Physics with Mastering Physics, 13 ed, Addison-Wesley, 2012.

2. Raymond A. Searway, John W. Jewett, Physics for Scientists and Engineers, 8th ed. 2010. Competencias a fortalecer (Nivel Plan de Estudios):

3. Conoce sobre el área de estudio y la profesión 4. Capacidad de abstracción, análisis y de síntesis 5. Capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica


Distingue cantidades escalares y vectoriales Clases demostrativas Estudio de casos

Resuelve problemas de cinemática en una, dos y tres dimensiones

Aprendizaje Basado en Problemas Estudio de casos

Aplica las leyes de Newton para resolver problemas de estática y dinámica


Aplica los conceptos de trabajo y energía en la resolución de problemas aplicados a la ingeniería


Aplica la leyes de electromagnetismo para resolver problemas de interacción entre cargas eléctricas y campos magnéticos


Explica los principios de las superficies equipotenciales Clases demostrativas Estudio de casos

Plantea y resuelve problemas en circuitos básicos de corriente continua


Describe las características de las ondas electromagnéticas usando modelos matemáticos

Clases demostrativas Estudio de casos

Explica los principios relacionados con la luz y las leyes de la óptica geométrica

Clases demostrativas Estudio de casos

QUÍMICA INORGÁNICA PARA BIOINGENIEROS

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 4-0-0-6 Sesiones: 4 de 1 h Programas Académicos: Ing. Alimentos, Ambiental, Biotecnológica, Biomédica y Farmacéutica

Intención Educativa: Proporcionar conocimientos básicos sobre la estructura de la materia basándose en las teorías modernas de la estructura del átomo, con el objeto de comprender los cambios físicos y químicos así como los fundamentos de la reactividad de las sustancias.

Prerrequisitos: Ninguno.

9

Contenidos: Tabla Periódica y enlace químico, estequiometria y química en solución, equilibrio químico y reacciones químicas. Ácidos y bases. Complejos.

Referencias básicas: 1. Atkins, Peter, and Loretta Jones. Chemical Principles: The Quest for Insight. W.H. Freeman and

Company, 4th ed. 2007. 2. Chang R. Chemistry. McGraw-Hill, 9th ed. 2006.

Competencias a fortalecer (Nivel Plan de Estudios): 3. Conoce sobre el área de estudio y la profesión 4. Capacidad de abstracción, análisis y de síntesis 8. Capacidad de aprender y actualizarse permanentemente 16. Capacidad de investigación


Maneja la nomenclatura de los compuestos inorgánicos Exposición

Menciona las propiedades químicas de los elementos usando la tabla periódica

Exposición

Relaciona las propiedades y la geometría de los compuestos en función de su enlace químico

Exposición

Describe las teorías modernas del átomo Exposición

Calcula las proporciones para preparar soluciones a diferentes concentraciones


Calcula el rendimiento de reacciones químicas y las balancea identificando el reactivo limitante

Resolución de Ejercicios y Problemas Estudio de casos

Enumera las propiedades del agua que la califican como disolvente universal

Exposición

Explica el concepto de constante de equilibrio Exposición

Explica el concepto de pH, pKa y pKb Clases demostrativas Aprendizaje Basado en Problemas

Aplica el concepto de constante de equilibrio en reacciones ácido-base


Determina las concentraciones en el equilibrio químico de una reacción


Explica el concepto de formación de complejos de coordinación

Exposición

Enuncia los factores que afectan al equilibrio químico Exposición

QUÍMICA ORGÁNICA PARA BIOINGENIEROS

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 6-0-0-6 Sesiones: 3 de 2 h Programas Académicos: Ing. Alimentos, Ambiental, Biotecnológica, Biomédica y Farmacéutica Intención Educativa: El alumno reconocerá las propiedades fisicoquímicas y la estructura tridimensional de los

compuestos orgánicos en función de su enlace químico, identificando los grupos funcionales orgánicos presentes en los materiales biológicos y asociándolos a su reactividad

Prerrequisitos: Química Inorgánica. Contenidos: Grupos funcionales: estructura y nomenclatura, Química e hibridación del carbono, Intermediarios

químicos, Estereoquímica, Hidrocarburos, Halogenuros de alquilo, Alcoholes, Éteres, Aromáticos, Aldehídos y cetonas, Ácidos carboxílicos y derivados, Aminas, Esteres, Polímeros, Métodos de análisis

Referencias básicas: 1. Wade Jr, L.G. Organic Chemistry. Prentice Hall. 7th ed. 2009.

10

2. Janice Gorzynski Smith, Organic Chemistry, 3rd ed, McGraw-Hill, 2011. 3. Janice Gorzynski Smith, Principles of General, Organic, & Biological Chemistry, 1st Edition, 2012

Competencias a fortalecer (Nivel Plan de Estudios): 3. Conoce sobre el área de estudio y la profesión 4. Capacidad de abstracción, análisis y de síntesis 8. Capacidad de aprender y actualizarse permanentemente 16. Capacidad de investigación


Identifica los grupos funcionales en la materia orgánica Exposición

Relaciona las propiedades fisicoquímicas de los compuestos orgánicos en función de su estructura


Nombra a los compuestos orgánicos de acuerdo con los lineamientos de la IUPAC

Exposición

Identifica la geometría de los compuestos orgánicos en función de los estados de hibridación de sus átomos

Exposición

Identifica los diferentes tipos de isómeros y estereoisómeros que se presentan en los compuestos orgánicos

Exposición

Describe los diferentes mecanismos (sn1, sn2 y e1, e2) por los cuales se llevan a cabo las reacciones químicas orgánicas

Exposición Resolución de Ejercicios y Problemas

Describe los mecanismos de reacción y la reactividad de los diferentes grupos funcionales

Exposición

Propone rutas de síntesis de compuestos orgánicos Resolución de Ejercicios y Problemas Estudio de casos

Identifica reacciones de polimerización Exposición

LABORATORIO DE FÍSICA

Teoría: (h/sem/sem, T-L-S-I): 0-2-0-2 Sesiones: 1 de 2 h Programa Académico: Ing. en alimentos, Ambiental, Biotecnológica, Farmacéutica, Biomédica Intención Educativa: Que el estudiante utilice los métodos analíticos básicos para la determinación de

propiedades mecánicas de materiales. Así como los métodos y técnicas básicas para la determinación de variables dinámicas, opticas y electromecánicas.

Prerrequisitos: Ninguno Contenidos: Movimiento rectilíneo, cinemática en un plano, leyes de Newton, trabajo y energía, Medidores

eléctricos, Campo magnético e inducción electromagnética, Reflexión y refracción, Sistemas ópticos. Referencias básicas:

1. Young, H.D.; Freedman, R.A.; Ford A.L. University Physics with Modern Physics with Mastering Physics, 13/E, Addison-Wesley, 2012, (ISBN-10: 0321675460)

2. Raymond A. Searway, John W. Jewett, 2010, Physics for Scientists and Engineers, Volume 1, Chapters 1-22.

Competencias a fortalecer (Nivel Plan de Estudios): 3. Conoce sobre el área de estudio y la profesión 4. Capacidad de abstracción, análisis y de síntesis 5. Capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica


Identifica las particularidades de la física teórica y experimental

Exposición Clases demostrativas Práctica

11

Identifica las particularidades de la física teórica y experimental


Establece cuáles son las características que definen un sistema mecánico


Determina la posición, velocidad y aceleración lineal y angular de un sistema mecánico


Aplica las leyes básicas de la mecánica clásica para encontrar relaciones entre sus variables trascendentales


Aplica las leyes básicas de conservación de masa y energía


Aplica las leyes básicas de Ohm y Kirchoff, para encontrar relaciones en los circuitos eléctricos


Explica los fundamentos de cargas y cuerpos electrizados, así como campos magnéticos.


Determina las variables involucradas en circuitos eléctricos pasivos.


Trabaja con variables relacionadas al electromagnetismo e inducción magnética


Realiza experimentos con puente de Wheatstone, divisores de tensión y resistencia variable


Realiza experimentos con el manejo de variables de capacitancia e inductancia en circuitos


INTEGRACIÓN DE BIOPROCESOS I. GESTIÓN DE LA CALIDAD Y ADMINISTRACIÓN DE LA PRODUCCIÓN.

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 4-0-0-4 Sesiones: 2 de 2 h Programas Académicos: Ing. en Alimentos, Ambiental, Biomédica, Biotecnológica y Farmacéutica Intención Educativa: Proporcionar las herramientas para que el alumno tenga las bases para gestionar la manufactura y la calidad de un sistema de producción Prerrequisitos: Estadística y diseño de experimentos. Contenidos: Administración basada en procesos, Mantenimiento, Administración y gestión de la calidad. Referencias básicas:

1. William J. Stevenson. Operations Management, 10th ed. McGraw-Hill. 2009. 2. Urs B. Meyer, Simone E. Creux, Andrea K. Weber Marin. Process Oriented Analysis: Design and

Optimization of Industrial Production Systems. CRC Press. 2006 3. David L. Goetsch, Stanley Davis. Quality Management for Organizational Excellence: Introduction to

Total Quality, 6th ed, Prentice Hall, 2010. 4. Thomas Pyzdek, Paul Keller, The Six Sigma Handbook, Third Edition 3rd ed., McGraw-Hill, 2009. 5. Dennis Pascal. Lean Production Simplified, Productivity Press; 2 ed, Productivity Press, 2007

12

6. Dan Madison, Process Mapping, Process Improvement and Process Management, Paton Press, 2005. 7. Normas ISO

Competencias a desarrollar (Nivel Plan de Estudios): 3. Conoce sobre el área de estudio y la profesión 4. Capacidad de abstracción, análisis y de síntesis 5. Capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica 19. Participa en el diseño de plantas procesadoras químico-biológicas y evalúa los diseños resultantes.

20. Participa en el aseguramiento de calidad y mejora de procesos químicos y biotecnológicos, incluyendo puntos críticos de control


Describe los elementos de la administración de la producción y las operaciones de la producción

Exposición Estudio de Casos

Conoce y aplica diferentes herramientas (Ruta crítica, PERT, cpm, modelos estocásticos y determinísticos elementales, etc) para el análisis y solución de problemas para el control de la producción

Exposición Estudio de Casos Aprendizaje Basado en Problemas

Aplica las herramientas básicas de la calidad (Gráficas de control, Análisis causa-efecto, Pareto, histogramas, Ishikawa, etc)

Exposición Estudio de Casos Aprendizaje Basado en Problemas Aprendizaje Cooperativo

Describe las filosofías de calidad (cero defectos, seis-sigma, etc)


Ennumera las principales entidades dedicadas a la estandarización de los procesos y las principales normas aplicables a la industria

Exposición

Aplica modelos de planeación y proyección de la producción


Planea las operaciones de la empresa, necesarias para satisfacer la demanda de productos.

Estudio de Casos Aprendizaje Basado en Problemas Aprendizaje Cooperativo

Propone mejoras a los sistemas de producción basado en manufactura esbelta a partir de la identificación de los puntos críticos de control


Genera un programa maestro de producción que considere todos los factores involucrados tales como: Demanda, Tiempos de Proceso, Almacenes e Inventarios, Cadena de Suministro, Tiempos Caídos y Cuellos de Botella.


Identifica los elementos para la certificación integral (ISO 9000, ISO 14000 y Ohsas 18000)

Exposición

Elabora un Manual de calidad en función de la ISO que aplica en el área

13

RESIDENCIA PROFESIONAL

(antes Proyecto Terminal / Estancia de Titulación) Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 1-0-20-0 Programas académicos: Ing. en Alimentos, Ambiental, Biomédica, Biotecnológica y Farmacéutica Intención educativa: Acercar al estudiante con alguna de las diferentes áreas donde su ejercicio profesional pudiera tener una incidencia pertinente. (Nota: Esta UA no formará parte de la opción curricular de titulación) Prerrequisitos: Planeación, Negociación y liderazgo. Contenidos: Revisión de los medios básicos de divulgación Referencias básicas: Sugerir. Competencias a desarrollar (Nivel Plan de Estudios): 1. Capacidad de trabajo en equipo 2. Valoración de la diversidad y la multiculturalidad 3. Conoce sobre el área de estudio y la profesión 5. Capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica 7. Capacidad para adaptarse a nuevas situaciones 8. Capacidad de aprender y actualizarse permanentemente 13. Habilidades interpersonales 15. Capacidad de comunicación oral y escrita Resultados del aprendizaje (Programa de UA) Actividades de Aprendizaje Sugeridas

Conoce algunas de las áreas donde su ejercicio profesional tiene injerencia

Residencia en investigación, industria o alguna otra organización, desarrollo de microempresa, etc.

Comparte su experiencia durante la residencia en exposiciones frente a su grupo

Elabora un informe o memoria para comunicar su experiencia durante la residencia

informe corto y no rígido, dar opciones, en forma de artículo científico, divulgación, memoria, ensayo, etc

Divulga su experiencia durante la residencia mediante algún medio de difusión (cartel, video, documental, internet, etc) a la comunidad

Esta UA no forma parte de la opción curricular, sin embargo, cuando el estudiante así lo desee, el trabajo desarrollado, en su totalidad como parte de este podrá ser registrado como “Informe de proyecto de Investigación”, “Tesis” o “Práctica Profesional” si cumple los requisitos correspondientes. En estos casos se procederá a un examen como se señala en el reglamento de titulación.

PLANEACIÓN, NEGOCIACIÓN Y LIDERAZGO Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 3-0-0-2 Programas académicos: Ing. en Alimentos, Ambiental, Biomédica, Biotecnológica y Farmacéutica Intención educativa: Que el alumno desarrolle y aplique la planeación estratégica, desarrolle habilidades de negociación y adquiera actitud de liderazgo. Prerrequisitos: Integración de Bioprocesos I: Gestión de la Calidad y Administración de la producción. Contenidos: Estructuras organizacionales, Planeación estratégica, Liderazgo, Equipos, Toma de decisiones, Manejo de conflictos. Referencias básicas:

1. Max Mckeown.The Strategy Book (Financial Times Series). FT Press; 2012. 2. Roger Kaufman, Hugh Oakley-Brown, Ryan Watkins, Doug Leigh, Strategic Planning For Success: Aligning

People, Performance, and Payoffs. Pfeiffer. 2003. 3. Timothy N. Nolan, Leonard D. Goodstein, Jeanette Goodstein. Applied Strategic Planning: An

Introduction. 2nd ed., Pfeiffer; 2008.

14

4. Noah J. Goldstein, Steve J. Martin, Robert B. Cialdini. Yes!: 50 Scientifically Proven Ways to Be Persuasive. 3rd ed., Jossey-Bass; 2011.

5. Harvard Business School Press, Power, Influence, and Persuasion: Sell Your Ideas and Make Things Happen (Harvard Business Essentials). Harvard Business Review Press. 2005

6. Harvard Business School. Negotiation. Harvard Business School Press, 2003. 7. Roger Fisher, William L. Ury, Bruce Patton. Getting to Yes: Negotiating Agreement Without Giving In.

Penguin, 2011. 8. Peter G. Northouse Leadership: Theory and Practice, 5th. ed., Sage Publications, 2009. 9. Bertrand Liang. The Pragmatic MBA for Scientific and Technical Executives. Academic Press, 2012. 10. David A. Whetten, Kim S. Cameron Prentice Hall, Developing Management Skills, 8th Ed., 2010. 11. Peter M. Senge. The Fifth Discipline: The Art & Practice of The Learning Organization. Crown Business;

2006. Competencias a desarrollar: 1. Capacidad de trabajo en equipo 2. Valoración y respeto por la diversidad y multiculturalidad 5. Capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica 6. Capacidad creativa 7. Capacidad para actuar en nuevas situaciones 9. Capacidad de crítica y de autocrítica 10. Capacidad para toma de decisiones 14. Habilidades interpersonales

23. Aplica técnicas de administración para alcanzar objetivos de operación, diseño o proyectos de ingeniería de procesos

24. Posee una actitud emprendedora y proactiva para la innovación y el desarrollo en su área de especialidad


Describe diferentes estructuras organizacionales (Vertical, matricial)

Exposición

Distingue planeación estratégica de planeación normativa

Exposición Aprendizaje orientado a Proyectos Aprendizaje Cooperativo

Distingue planeación a largo, mediano y corto plazo Exposición Estudio de casos

Distingue planeación de operación Exposición Estudio de casos

Describe las etapas de una planeación estratégica Exposición Estudio de casos

Distingue los conceptos de Misión y Visión Exposición Estudio de casos

Elabora una Misión Exposición Aprendizaje orientado a Proyectos Aprendizaje Cooperativo

Aplica técnicas de prospección para elaborar una Visión.


Aplica técnicas de Autoevaluación (FODA, etc) para establecer un plan estratégico


Establece y distingue objetivos y políticas estratégicos para alcanzar una visión


Establece proyectos estratégicos con sus objetivos e Exposición

15

hitos (metas) para alcanzar una visión Aprendizaje orientado a Proyectos Aprendizaje Cooperativo

Identifica diferentes tipos de liderazgo (autoritario, paternalista, flexible, transformacional, efectivo…)

Exposición Estudio de casos

Identifica las actitudes que caracterizan a un líder Estudio de casos

Se autovalora a través del autoconocimiento (Identificación de sus metas, valores, cualidades, fortalezas, debilidades)


Identifica las actitudes y capacidades de los miembros de un equipo


Organiza un grupo de trabajo para el logro de un objetivo


Aplica diferentes estrategias para toma de decisiones Exposición Aprendizaje orientado a Proyectos Aprendizaje Cooperativo

Aplica estrategias de manejo de conflictos (procedimientos y políticas en la compañia, árbitro jerárquico, discusión cara a cara, etc.)


Resuelve conflictos a través del manejo de diferentes técnicas de negociación


ECONOMÍA Y NEGOCIOS PARA INGENIEROS

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 3-0-0-2 Programas académicos: Ing. en Alimentos, Ambiental, Biomédica, Biotecnológica y Farmacéutica Intención educativa: Que el alumno adquiera los fundamentos de microeconomia, macroeconomia, administración y legislación relevantes en la constitución y manejo de un negocio a través de la planeación. Prerrequisitos: Integración de Bioprocesos I. Contenidos: Introducción a la economia: microeconomia, macroeconomia. Normatividad: Ley de Sociedades Mercantiles, Ley de Quiebra, Normas de Calidad, etc., Negocios: Estudios de mercado, Estudios económicos y de costos, Plan de negocios, Procuración de financiamiento, Simulación de negocios. Mercadotecnia. Organización y manejo de Empresas: Estados financieros, Hojas de balance. Finanzas personales y corporativas; Instrumentos financieros, mercados financieros. Referencias básicas:

1. Harvard Business School Press, Developing a Business Case (Pocket Mentor). Harvard Business Review Press. 2010.

2. Harvard Business School Press, Creating a Business Plan (Pocket Mentor). Harvard Business Review Press. 2007.

3. Harvard Business School Press, Manager's Toolkit: The 13 Skills Managers Need to Succeed (Harvard Business Essentials). Harvard Business Review Press. 2007.

4. Bertrand Liang. The Pragmatic MBA for Scientific and Technical Executives. Academic Press, 2012. 5. Harvard Business School. Negotiation (Harvard Business Essentials Series). Harvard Business School

Press, 2003. 6. Vinturella, John B. The Entrepreneur´s Fieldbook, Upper Saddle River. New Jersey: Prentice Hall/

Pearson, 2002. 7. Adams, Bob. Streetwise Complete Business Plan with Software. Avon, Massachusetts: Adams Media

Corporation, 2002.

16

8. Whetten, Cameron. Developing management skills. 8 ed.Pearson.2011 9. Hisrich, Robert y Michael, Peters. Entrepreneurship with Power Web. 5a. ed. Boston, MA: McGraw-Hill

Irwin, 2001. 10. Richard Stutely. The Definitive Business Plan: The Fast Track to Intelligent Planning for Executives and

Entrepreneurs (3rd ed)FT Press, 2012. Competencias a desarrollar: 5. Capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica 6. Capacidad creativa 7. Capacidad para actuar en nuevas situaciones 10. Capacidad para toma de decisiones 12. Compromiso ético 13. Habilidades interpersonales 16. Capacidad de comunicación oral y escrita

23. Aplica técnicas de administración para alcanzar objetivos de operación, diseño o proyectos de ingeniería de procesos

24. Posee una actitud emprendedora y proactiva para la innovación y el desarrollo en su área de especialidad


Identifica tendencias en índices microeconómicos y macroeconómicos


Identifica las leyes y normas que regulan la comercialización de un producto


Identifica oportunidades de negocio o desarrollo para una organización

Exposición Estudio de casos Aprendizaje orientado a Proyectos Aprendizaje Cooperativo

Analiza los costos fijos y variables de un producto predefinido

Exposición Estudio de casos Aprendizaje orientado a Proyectos Aprendizaje Cooperativo

Elabora un plan de negocios para un caso de estudio predefinido

Estudio de casos Aprendizaje orientado a Proyectos Aprendizaje Cooperativo

Analiza alternativas para financiamiento Estudio de casos Aprendizaje orientado a Proyectos Aprendizaje Cooperativo

Establece un plan de mercadotecnia de un producto predefinido


Establece el organigrama de una empresa para producir un bien o servicio predefinido


Identifica elementos básicos de un estado financiero Estudio de casos Aprendizaje orientado a Proyectos Aprendizaje Cooperativo

INGENIERÍA SUSTENTABLE

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 4-0-0-2 Programas Académicos: Ing. Alimentos, Biotecnológica, Biomédica y Farmacéutica

17

Intención Educativa: Que el estudiante adquiera los fundamentos necesarios para contribuir en el mejoramiento de procesos para hacerlos ambientalmente responsables mediante la aplicación de tecnologías limpias Prerrequisitos: Principios y cálculos básicosde procesos Contenidos: Contaminación. Desarrollo sustentable. Legislación ambiental. Manejo integral de residuos. Tratamiento de aguas, control de contaminantes atmosféricos, disposición y aprovechamiento de residuos sólidos. Costos de manejo de residuos. Energías alternas. Referencias básicas.

1. David T. Allen, David R. Shonnard. Green Engineering: Environmentally Conscious Design of Chemical Processes. Prentice Hall. 2002

2. James R. Mihelcic, Julie B. Zimmerman. Environmental Engineering: Fundamentals, Sustainability, Design. Wiley 2009.

3. Ruth Weiner, Robin Matthews. Environmental Engineering, 4th. ed. Butterworth-Heinemann; 2003 4. Leland Blank, Anthony Tarquin. Basics of Engineering Economy. McGraw-Hill. 2007.

Competencias a desarrollar. 1. Capacidad de trabajo en equipo 6. Capacidad creativa 10. Capacidad para toma de decisiones 12. Compromiso ético

17. Resuelve problemas de operación en plantas de transformación químico-biológica 18. Participa en el diseño de bioprocesos industriales y evalúa los diseños resultantes. 19. Participa en el diseño de plantas procesadoras químico-biológicas y evalúa los diseños resultantes.


Distingue los conceptos de contaminación, desechos y residuos

Exposición

Enuncia los rasgos principales de la normatividad en materia ambiental

Exposición

Aplica técnicas para medir el impacto ambiental de un proceso o empresa


Describe técnicas para medir los contaminantes atmosféricos de fuentes fijas

Estudio de casos

Describe técnicas para el control y aprovechamiento de contaminantes atmosféricos provenientes de fuentes fijas


Relaciona los conceptos de DBO, DQO, las técnicas para determinarlos con la calidad del agua y los límites legales


Describe tecnologías fisicoquímicas y biológicas para el tratamiento de aguas


Describe tecnologías para el manejo integral de residuos (sólidos, peligrosos, y de manejo especial)


Identifica oportunidades de valorización económica de residuos para mejorar la eficiencia de un proceso


Mide sus huellas ecológicas, de agua y de carbono y las compara con estándares nacionales e internacionales

Estudio de casos

Aplica los conceptos de producción más limpia y ecología industrial para reducir el impacto ambiental de procesos o empresas


Compara las diferentes energías alternas Estudio de casos

18

Aprendizaje orientado a Proyectos Aprendizaje Cooperativo

Evalúa resultados de indicadores ambientales para el desarrollo sustentable de un sistema


Relaciona el desarrollo sustentable con el beneficio social regional


LÓGICA Y COMUNICACIÓN

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 2-0-0-4 Programas académicos: Ing. en Alimentos, Ambiental, Biomédica, Biotecnológica y Farmacéutica Intención Educativa: Que el estudiante adquiera las competencias necesarias que le permitan ser eficaz al comunicarse, ya sea de forma escrita u oral realizando un análisis lógico de información. Prerrequisitos: Ninguno. Contenidos: Teorías de la comunicación, Lógica: Premisas, enunciados, argumentos, razonamientos inductivos y deductivos, inferencias, consistencia, validez, completitud, análisis lógico de textos. Lógica proposicional. Sintaxis, Semántica, Análisis discursivo, Lectura de comprensión, Expresión escrita, Expresión oral y expresión no verbal. Referencias bibliográficas. Referencias básicas:

1. Merrie Bergmann, James Moor, Jack Nelson. The Logic Book, 6th. ed., McGraw-Hill. 2. David Morrow, Anthony Weston. A Workbook for Arguments: A Complete Course in Critical Thinking.

Hackett Publishing Co. 2011. 3. Bjorn Gustavii. How to Write and Illustrate Scientific Papers, Second Edition, Cambridge University

Press, 2008. 4. Martínez, R. Redacción de informes y artículos científicos. Una guía práctica para estudiantes y

estudiosos de ciencias biológicas y de la salud. México. Jorale editores. 2012. 5. Barberena, Juan Carlos. Comunicación Oral. Editorial Rajarampumpanta. 2008

Competencias a desarrollar (Nivel Plan de Estudios): 5. Capacidad de abstracción, análisis y de síntesis 9. Capacidad de crítica y de autocrítica 13. Habilidades interpersonales 15. Capacidad de comunicación oral y escrita 16. Capacidad de investigación Resultados del aprendizaje (nivel UA) Actividades de Aprendizaje Sugeridas

Distingue los diferentes tipos de textos (ensayo, resumen, síntesis, informes, artículos, etc.)


Sintetiza las ideas principales de un texto Exposición Estudio de Casos

Demuestra la validez y profundidad de un argumento usando lógica proposicional


Identifica errores lógicos en un argumento Exposición Resolución de Ejercicios y Problemas

Aplica árboles de verdad para evaluar la lógica de un argumento


Escribe enunciados lógicamente correctos Exposición Resolución de Ejercicios y Problemas

19

Utiliza los conectores lógicos adecuadamente en enunciados compuestos


Localiza fuentes primarias, secundarias y terciarias de un tema


Evalúa la confiabilidad cotejando diversas fuentes y sus referencias


Elabora diferentes tipos de texto considerando los elementos típicos que lo componen


Elabora una presentación integrando las características de la expresión oral (dicción, ritmo, emotividad, volumen, entonación, expresión corporal, etc)


ÉTICA PARA BIOINGENIEROS Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 2-0-0-1 Programas académicos: Ing. en Alimentos, Ambiental, Biomédica, Biotecnológica y Farmacéutica Intención Educativa: Que el estudiante aplique los conceptos básicos de la ética en las diversas ramas de la bioingeniería. Prerrequisitos: Integración de Bioprocesos I Contenidos: Bioingeniería y sociedad, Ética, Responsabilidad y Libertad. Ética para bioingenieros. Estudio de casos/Dilemas éticos de los bioingenieros. Bioingeniería y su impacto social. Referencias básicas:

1. Charles E. Harris Jr. , Michael S. Pritchard , Michael J. Rabins. Engineering Ethics: Concepts and Cases. 2nd. ed., Wadsworth Publishing, 2008.

2. Charles B. Fleddermann. Engineering Ethics, 4th ed. Prentice Hall, 2012. 3. Howard Gardner. Truth, Beauty, and Goodness Reframed: Educating for the Virtues in the Age of

Truthiness and Twitter, Basic Books, 2011. 4. MacIntyre, A. After Virtue: A study in moral Theory. 3th ed. University of Notre Dame Press. (2007) 5. Laura Hartman, Joseph DesJardins. Business Ethics: Decision-Making for Personal Integrity & Social

Resp,onsibility, McGraw-Hill/Irwin; 2007. Competencias a desarrollar (Nivel Plan de Estudios): 2. Valoración y respeto por la diversidad y multiculturalidad 9. Capacidad de crítica y de autocrítica 10. Capacidad para toma de decisiones 12. Compromiso ético 13. Habilidades interpersonales Resultados del aprendizaje (Programa de UA) Estrategias de Aprendizaje Sugeridas

Distingue ciencia, tecnología e ingeniería

Exposición Estudio de Casos Resolución de Ejercicios y Problemas Aprendizaje Cooperativo

Distingue ingeniería de bioingeniería Exposición

Distingue bioingeniería de biotecnología Exposición Estudio de Casos

Enuncia las diferentes ramas de la ingeniería y la bioingeniería


Describe el campo de acción de diferentes ingenierías Exposición Estudio de Casos

Describe el impacto social y ambiental de las diferentes ingenierías


Identifica los valores como parte de la estructuración Exposición

20

de las relaciones entre los individuos Estudio de Casos Aprendizaje Cooperativo

Identifica códigos de valores personales Exposición Estudio de Casos

Relaciona el quehacer laboral con códigos de valores profesionales

Exposición Estudio de Casos Aprendizaje Cooperativo

Identifica los derechos humanos, su repercusión social y su relación con la responsabilidad profesional


Identifica las normas, leyes y códigos que regulan el ejercicio profesional


Relaciona los valores personales y profesionales con normas y leyes que regulan el ejercicio profesional


Distingue la bioética de la ética con base en los principios de cada una de ellas


Identifica dilemas éticos reales relacionados con su profesión


Propone soluciones a dilemas éticos reales relacionados con su profesión


Determina como se define una empresa social y ambientalmente responsable


CULTURA Y DEPORTE I Y II Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I):1-0-0-4 Programas académicos: Ing. en Alimentos, Ambiental, Biomédica, Biotecnológica y Farmacéutica Intención Educativa: Acercar al estudiante a expresiones artísticas, culturales y deportivas que contribuyan a su formación integral. Prerrequisitos: Ninguno Contenidos: Actividades académicas, culturales o deportivas supervisadas 1 h/sem y al menos 4 h/sem de trabajo independiente. Podrá ser acreditada al demostrarse actividad cultural o deportiva extracurricular similar o superior. Referencias básicas: Ninguna Competencias a desarrollar (nivel programa): 14. Habilidades interpersonales

INGLÉS I, II, III Y IV Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 3-0-0-2 Programas académicos: Ing. en Alimentos, Ambiental, Biomédica, Biotecnológica y Farmacéutica Intención Educativa: Fortalecer el manejo del idioma Inglés en el estudiante. Esta unidad de aprendizaje será desarrollada por el CENLEX-IPN para todo el Instituto y será instrumentada en UPIBI por el Departamento de Ciencias Sociales. Prerrequisitos: nivel de inglés según egreso de Medio Superior

21

Contenidos: Según corresponda en los programas institucionales. Referencias básicas: Definida por la academia. Competencias a desarrollar (nivel programa): 15. Conocimiento de un segundo idioma ¿Revalidación directa con ciertos niveles del CENLEX o CELEX, previa certificación de estos?

NANOTECNOLOGÍA APLICADA Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I):4-0-0-4 Programas Académicos: Ing. Biotecnológica(optativa), Farmacéutica (optativa),Ingeniería Biomédica (optativa) , ing. ambiental (optativa) Intención Educativa: El alumno reconocerá los tipos de materiales nanoestructurados, así como las diversas vías

de síntesis. Describirá las técnicas de estudio y aplicaciones en los campos biotecnológicos y farmacéuticos. Prerrequisitos: Física para bioingenieros, química orgánica para bioingenieros Contenidos: Antecedentes de las microciencias y la nanotecnología, Microscopía (óptica, de fuerza atómica, de

barrido ambiental, confocal, de haz de iones), Propiedades de materiales utilizados en nanotecnología (ópticas, microestructurales, nanoestructurales y mecánicas), Visión computarizada, Análisis de imágenesEspectroscopía infrarroja, Espectroscopía de masas, Biopelículas (biopolímeros y empaques), Biofiltros, bioproductos, Fabricación y funcionalidad de nanopartículas (cuartos limpios), Estructura molecular vs. Funcionalidad biológica, Micro y Nanobiosensores (nanotubos de carbono con biomoléculas, semiconductores), Biorreceptores (cantilever, MEMS, Lab-on-a-chip), biomarcadores (anticuerpos monoclonales), Síntesis y purificación de biomateriales, Sistema de administración de fármacos, Perspectivas de la micro y nanotecnología. Síntesis de nanomateriales, técnicas analíticas aplicadas en la nanotecnología, biosensores y biomarcadores, diagnóstico de enfermedades, entrega dirigida de fármacos, aplicación en cosméticos y fármacos.

Referencias básicas: 1. Roukes, M.L. Understanding Nanotechnology. Grand Central Publishing. EUA. 2002. 2. Hornyak, G.L., Moore, J.J., Tibbals, H.F. y J. Dutta. Fundamentals of Nanotechnology. CRC Press. First

Edition. EUA. 2008. 3. Lindsay, S.M. Introduction to Nanoscience. Oxford University Press. EUA. 2009. 4. Binns, C. Introduction to Nanoscience and Nanotechnology. Wiley. EUA. 2010.

Competencias a fortalecer(nivel programa): 7. Capacidad para generar nuevas ideas (creatividad) 9. Capacidad de aprender

1. 26. Desarrolla e innova dispositivos y tecnología médica.


Reconoce el concepto de nanomateriales

Identifica los antecedentes de las Microciencias y el desarrollo de la Nanotecnología.

Describe la diversidad de nanomateriales

Explica las diversas vías de síntesis de materiales nanoestructurados

Selecciona el tipo de estudio microscópico (óptica, electrónica de barrido y transmisión, de barrido confocal, de haz de iones,etc.) en un material para obtener datos micro y nanoestructurales

Identifica la gama de técnicas analíticas que se utilizan

22

en el campo de la nanotecnología

Identifica el uso de nanopartículas como biosensores y biomarcadores

Relaciona los nanomateriales aplicados con fines de diagnóstico y/o tratamiento de enfermedades

Describe el uso de los nanomateriales a nivel industrial

Selecciona el tipo de análisis (Espectroscopía infrarroja, Espectroscopía de masas,etc.) a aplicar en un material para obtener datos sobre propiedades mecánicas y de funcionalidad biológica.

Describe de manera general la información que proporciona un análisis de imágenes en Nanotecnología

Describe las etapas principales para un proceso de fabricación de nanopartículas

Describe las características de estructura molecular, propiedades mecánicas y funcionalidad biológica de bioproductos (biomoléculas, biofiltros, biosensores, bioempaques, nanotubos de carbono, semiconductores, biorreceptores, biomarcadores,etc.)

Describe la aplicación de la nanotecnología así como de las mediciones nanométricas en bioingeniería

Discute las perspectivas de la micro y nanotecnología en la Bioingeniería

23

Específicas Biomédica

Obligatorias

BIOMATERIALES Y PROCESOS DE MANUFACTURA Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 0-8-0-3 Programas Académicos: Ingeniería Biomédica Intención Educativa: Que el alumno interrelacione los conceptos de la ingeniería de materiales y los procesos de

conformación aplicados a los sistemas biológicos en atención a la salud en rehabilitación. Prerrequisitos: Física para bioingenieros, Química inorgánica para bioingenieros. Contenidos: Enlaces químicos, celdas unitarias, introducción a los biomateriales, pruebas y ensayos en

biomateriales para determinación de propiedades mecánicas, corrosión y pruebas de biocompatibilidad. Procesos de remoción y conformación de biometales. Cálculo de parámetros.

Referencias básicas: 1. De Garmo, Paul. Materials and processes in manufacturing. Editorial Macmillan publishing Co. Sexta

edición. USA 2005 2. Kalpakjian,Serope. Manufactura, ingeniería y tecnología. Editorial Pearson Educación. Quinta edición.

México 2008. 3. Kline,j. Handbook of Biomedical Engineering. Editorial Academic Press. Segunda edición. USA 2007. 4. Ratner B. D., Hoffman A., Schoen F. and Lemons J. Biomaterials Science, Third Edition: An Introduction

to Materials in Medicine. Elsevier. Third edition. 2013. 5. Lakes R. S. Biomaterial, an introduction. S´ringer Verlag. First edition. 2007.

Competencias a fortalecer(nivel programa): 3. Conoce sobre el área de estudio y la profesión 5. Capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica 6. Capacidad creativa 17. Desarrolla e innova dispositivos y tecnología médica 18. Diagnóstica las condiciones de las instalaciones hospitalarias y de la tecnología biomédica 20. Adapta tecnología biomédica de vanguardia a las necesidades de los sistemas de salud.


Identifica los tipos de celdas unitarias Se sugieren sesiones de 4 horas Lección magistral

Determina la densidad de los metales integrando los conceptos de la química general

Resolución de ejercicios y problemas

Interpreta la gráfica de Hierro – Carbono Resolución de ejercicios y problemas

Clasifica los tipos de acero al carbono y los aceros inoxidables


Determina las propiedades mecánicas más importantes de los biomateriales


Clasifica los materiales aplicados en la medicina Resolución de ejercicios y problemas

Describe la estructura de los biomateriales aplicados a la medicina


Establece los principios de la corrosión y biocompatibilidad en biomateriales


Clasifica los procesos de manufactura de materiales aplicados en la medicina

Lección magistral

Describe los procesos de manufactura convencionales, de unión, de conformación y de acabado

Aprendizaje cooperativo

Relaciona la maquinaria con los procesos de manufactura de los materiales empleados para técnicas de rehabilitación

24

Calcula los parámetros necesarios en la selección del proceso de manufactura para materiales usados en la medicina

25

ELECTROQUÍMICA

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 0-4-0-3 Programas Académicos: Ingeniería Biomédica Intención Educativa: Relaciona los principios de la electroquímica con el comportamiento iónico en los

materiales, así como en procesos y variables fisiológicas en los seres humanos. Contenidos: Potencal químico y equilibrio. Estado de oxidación. Celdas electroquímicas. Equilibrios de

oxidoreducción. Métodos electroanalíticos. Prerrequisitos: Química inorgánica para bioingenieros, Referencias básicas:

1. Skoog, D.A. West, D.M. Holler, F.J. Crouch, S.R. Fundamentals of Analytical Chemistry. 9th ed. Cengage 2013.

2. Tomas, E.; Reid, P. Physical Chemistry. 3rd ed. Prentice- Hall 2012. Competencias a fortalecer(nivel programa):

3 Conoce sobre el área de estudio y la profesión 4 Capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica 6 Capacidad creativa 24. Selecciona y utiliza tecnología de materiales en rehabilitación que puedan ser utilizados en el diseño de

órtesis y prótesis.


Describe las propiedades de las soluciones electrolíticas Lección magistral

Identifica las características de electrodos de referencia Resolución de ejercicios y problemas

Explica los fenómenos que ocurren en la transferencia de electrones

Aprendizaje basado en problemas

Determina potenciales estándar de óxido reducción y relaciona su comportamiento en fenómenos en la medicina


Determina potenciales estándar de óxido reducción y relaciona su comportamiento al proceso corrosivo en los metales

ejercicios, prácticas en laboratorio

Describe los elementos que se involucran en la notación de una celda electroquímica


Resuelve problemas aplicando la ecuación de Nearnst en los sistemas de oxido reducción donde se involucra la energía libre, fuerza electromotriz y potenciales


Interrelaciona los fenómenos químicos y eléctricos a procesos fisiológicos

estudio de casos

Relaciona las propiedades eléctricas de procesos electrolíticos en el ambiente fisiológico

Estudio de casos

Explica las características de los principales métodos electroanalíticos como conductimetría, disociación electrolítica, potenciometría y coulombimetría

Lección magistral

26

ANÁLISIS DE CIRCUITOS

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 0-9-0-4 Programas Académicos: Ingeniería Biomédica Intención Educativa: Dotar al estudiante de habilidades en la resolución de circuitos eléctricos conformados con

elementos eléctricos pasivos a través de las leyes y métodos fundamentales de análisis electrónico. Utilizar el método de transformada de Laplace para la resolución de la respuesta temporal de circuitos eléctricos pasivos incluyendo diversos tipos de configuraciones y entradas.

Prerrequisitos: Física para bioingenieros, calculo multivariable, (se recomienda cursar ecuaciones diferenciales antes o simultáneamente)

Contenidos: Conceptos básicos de circuitos. Arreglos resistivos. Teoremas fundamentales y potencia. Métodos de mallas y nodos. Método de la transformada de Laplace. Teoremas fundamentales en el espacio de Laplace. Respuesta a entradas. Estándares de corriente continua. Sistemas de primer orden. Sistemas de segundo orden. Respuesta senoidal y filtraje. Sistemas de tres puertos.

Referencias básicas: 1. J. Tung, Leonard. Circuit Analysis. World Scientific.2003. 2. Dorf R.C., Svoboda, J.A., Introduction to Electric Circuits. 7th ed. Wiley, 2006.

3. Whitehouse, John E. Circuit Analysis. Horwood Publishing Limited. 2007. Competencias a fortalecer(nivel programa):

3 Conoce sobre el área de estudio y la profesión 4 Capacidad de abstracción, análisis y de síntesis 5 Capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica 8 Capacidad de aprender y actualizarse permanentemente

15 Capacidad de comunicación oral y escrita 20 Adapta tecnología biomédica de vanguardia a las necesidades de los sistemas de salud. Resultados del aprendizaje (nivel UA) Actividades de Aprendizaje Sugeridas

Identifica los elementos eléctricos que forman parte de un circuito pasivo

Lección magistral

Distingue entre fuente de poder de voltaje y de corriente

Lección magistral

Aplica los métodos de simplificación para arreglos resistivos serie y paralelo

Estudio de casos

Aplica los resultados de los teoremas fundamentales para el análisis de circuitos pasivos

Estudio de casos

Simplifica circuitos a través de la aplicación de los métodos de mallas y nodos

Aprendizaje orientado a proyectos

Aplica el método de la transformada de Laplace para obtener la respuesta de un circuito pasivo


Identifica las señales de prueba básicas para circuitos eléctricos pasivos

Lección magistral

Calcula la respuesta de sistemas de primer y segundo orden a entradas de prueba


Calcula la respuesta forzada y natural de sistemas pasivos a una entrada sinusoidal


Diseña filtros eléctricos pasivos a partir de parámetros preestablecidos


Calcula la respuesta tanto en corriente directa como alterna de sistemas de tres puertos


27

MORFOLOGÍA

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 4-0-0-3 Programas Académicos: Ingeniería Biomédica Intención Educativa: Describe las características morfológicas de los sistemas y la relación anatómica de los

órganos que forman el cuerpo humano. Prerrequisitos: ninguno Contenidos: Anatomía, embriología e histología del cuerpo humano. Introducción a la morfología, histología

humana, sistema óseo, sistema muscular, sistema respiratorio y digestivo, sistema urogenital y sistema nervioso.

Referencias básicas: 1. Moore, K.L. Embriología clínica. 6ª ed. Interamericana, México, 2010. 2. Moore K.L. Anatomía con orientación clínica 5ta ed. Panamericana, México, 2011.

Competencias a fortalecer(nivel programa): 3. Conoce sobre el área de estudio y la profesión 4. Capacidad de abstracción, análisis y de síntesis 5. Capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica 8 Capacidad de aprender y actualizarse permanentemente1 10 Capacidad para toma de decisiones

19 Diagnóstica las condiciones de las instalaciones hospitalarias y de la tecnología biomédica


Identifica los tipos de células en los tejidos del cuerpo humano y su relación con la matriz extracelular.

Identificación microscópica y macroscópica de tejidos

Describe las características del sistema cardiovascular Esquemas de un corazón de cerdo

Identifica las principales articulaciones y marcas anatómicas de los huesos

Lección magistral

Describe el origen e inserción de los músculos y los clasifica por su acción

Estudio de casos

Identifica las características anatómicas del aparato digestivo y respiratorio

Lección magistral

Identifica los componentes del aparato urogenital Lección magistral

Describe la organización del sistema nervioso y su ontogenia

Lección magistral

28

ELECTRÓNICA 1

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 0-8-0-4 Distribución: 2 sesiones de 4 h Programas Académicos: Ingeniería Biomédica Intención Educativa: Dotar al estudiante de habilidades para desarrollar el análisis y síntesis de circuitos eléctricos

basados en transistores tanto en corriente continua como alterna. Analizar la respuesta de circuitos eléctricos basados en transistores para aplicaciones de comunicaciones y potencia.

Prerrequisitos: Análisis de circuitos. Contenidos: Teoría de semiconductores. Diodos. Transistores de unión bipolar en corriente continua y en señal

pequeña. Transistores de efecto de campo en corriente continua y en señal pequeña. Transistores de efecto de campo de semiconductor de óxido metálico en corriente continua y en señal pequeña. Tiristores. Aplicaciones de transistores para respuesta en frecuencia. Aplicaciones de transistores en sistemas de comunicaciones. Aplicaciones de transistores en sistemas de potencia.

Referencias básicas: 1. Barrons. Electronics. Ed Barrons Educational Series. USA 2002. 2. Alcalde San Miguel Pablo. Electrónica. Ed Paraninfo. España 2010.

Competencias a fortalecer(nivel programa): 3. Conoce sobre el área de estudio y la profesión 4. Capacidad de abstracción, análisis y de síntesis 8. Capacidad de aprender y actualizarse permanentemente 14. Capacidad de comunicación en un segundo idioma 15. Capacidad de comunicación oral y escrita

17. Desarrolla e innova dispositivos y tecnología médica


Explica los fundamentos teóricos del funcionamiento de dispositivos semiconductores

Lección magistral

Clasifica los distintos dispositivos electrónicos basados en semiconductores

Lección magistral

Determina el punto de polarización utilizando las relaciones fundamentales de los dispositivos semiconductores

Estudio de casos

Determina las relaciones voltaje corriente en circuitos que utilizan los diferentes tipos de diodos

Estudio de casos

Calcula la respuesta de corriente continua y alterna para transistores de unión bipolar


Calcula la respuesta de corriente continua y alterna para transistores de efecto de campo


Calcula la respuesta de corriente continua y alterna para transistores MOSFET

Lección magistral,aprendizaje orientado a proyectos

Reconoce los diferentes tipos de tiristores y sus correspondientes campos de aplicaciones


Determina la respuesta en frecuencia de circuitos basados en transistores


Diseña circuitos de aplicación de transistores en sistemas de comunicación


Diseña circuitos de aplicación de transistores en sistemas de potencia


SISTEMAS DIGITALES 1 Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 0-6-0-4

29

Sugerencia 2 sesiones de 3 horas cada una Programas Académicos: Ingeniería Biomédica Intención Educativa: Desarrollar en el estudiante las habilidades para realizar el análisis y síntesis de circuitos

eléctricos basados en circuitos lógicos combinatorios y secuenciales. Introducir al estudiante a los aspectos fundamentales de los microcontroladores incluyendo su arquitectura y conjunto de instrucciones básico.

Prerrequisitos: Física para bioingenieros. Contenidos: Introducción a los sistemas digitales. Lógica digital y familias lógicas. Lógica combinatoria y

operaciones binarias. Flip-flops y contadores digitales. Circuitos de selección y distribución de datos. Introducción a los microcontroladores. Arquitectura básica de microcontroladores. Conjunto de instrucciones para lenguaje ensamblador en microcontroladores.

Referencias básicas: 1. Angulo, J. y Angulo, I. Microcontroladores PIC, diseño práctico de aplicaciones, 3ª. Ed. Mc. Graw-Hill,

2003. 2. Angulo, J., Angulo, I. y Martín, I. Microcontroladores PIC, la solución este en un chip, Thomson

Paraninfo, 2001. 3. Hayes, John, Introducción al diseño digital, Addison Wesley Iberoamericana, 2002.

Competencias a fortalecer(nivel programa):

3 Conoce sobre el área de estudio y la profesión 4 Capacidad de abstracción, análisis y de síntesis 5 Capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica

8 Capacidad de aprender y actualizarse permanentemente 14 Capacidad de comunicación en un segundo idioma 15 Capacidad de comunicación oral y escrita

20 Adapta tecnología biomédica de vanguardia a las necesidades de los sistemas de salud.


Identifica los fundamentos teóricos del funcionamiento de dispositivos lógicos

Lección magistral

Clasifica los distintos dispositivos electrónicos lógicos secuenciales y combinatorios

Lección magistral

Utiliza las leyes fundamentales para simplificar y analizar dispositivos lógicos

Estudio de casos

Diseña circuitos basados en la aplicación de los diferentes tipos de compuertas lógicas

Estudio de casos

Calcula la respuesta de dispositivos secuenciales basados en relaciones de flip flops

Estudio de casos

Distingue los conceptos de microprocesador y microcontrolador

Estudio de casos

Describe las características básicas de operación de un microcontrolador


Reconoce las características de las diferentes arquitecturas de microcontroladores


Describe la función de las instrucciones básicas de un microntrolador


Desarrolla programas utilizando el conjunto de instrucciones de los microcontroladores en lenguaje ensamblador


30

FISIOLOGÍA Y BIOFÍSICA

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 0-6-0-6 Sugerencia de distribución 2 sesiones con 3 horas cada una Programas Académicos: Ingeniería Biomédica Intención Educativa: Analiza las funciones del cuerpo humano tanto a nivel celular como de órganos y sistemas, explicando las variables morfofuncionales medibles por medio de instrumentación biomédica. Prerrequisitos: Morfología, electroquímica Contenidos: Fisiología celular. Sistema cardiovascular. Hemodinamia. Sistema inmune. Sistemas respiratorio,

renal, digestivo, endocrino y reproductor. Referencias básicas:

1. Constanzo, Linda. Fisiología. Elsevier. España 2011. 2. Bullok, John. Boyle, Joshep. Phisiology. Lippincott Williams. USA 2003. 3.

Competencias a fortalecer(nivel programa): 3 Conoce sobre el área de estudio y la profesión 5Capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica 6Capacidad creativa 14Capacidad de comunicación en un segundo idioma 15Capacidad de comunicación oral y escrita

20Adapta tecnología biomédica de vanguardia a las necesidades de los sistemas de salud


Explica las estructuras y elementos que intervienen en las funciones celulares

Lección magistral

Relaciona la transmisión de información en el cuerpo humano con las variables morfofuncionales medibles por instrumentación biomédica

Estudio de casos

Describe las funciones del sistema cardiovascular y sus implicaciones a nivel sistémico


Identifica la composición y función de la sangre y del sistema inmunológico


Describe el funcionamiento e interacciones de los aparatos y sistemas respiratorio, digestivo, renal, endócrino y reproductor.

Estudio de casos

Describe la homeóstasis de las funciones fisiológicas e interpreta las señales vitales

Estudio de casos

Interpreta el lenguaje médico en situaciones clínicas

Estudio de casos

31

INGENIERÍA ELÉCTRICA

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 0-3-0-1 Programas Académicos: Ingeniería Biomédica Intención Educativa: Que el alumno analice el funcionamiento de los elementos y componentes en circuitos

eléctricos escenciales, y ejecute mediciones eléctricas de variables relacionadas a tecnologías de soporte de vida.

Prerrequisitos: Análisis de circuitos Contenidos: Plantas de emergencia. Sistema ininterrumpido de potencia UPS. Tableros de transferencia. Sistemas

aislados de tierra. Tableros de aislamiento. Referencias básicas:

1. Plonsey, Robert. Barr, Roger. Bioelectricity. Ed Springer. USA 2007. 2. Reilly, J. Patrick. Applied Bioelectricity. Ed Springer. USA 2003.

Competencias a fortalecer(nivel programa): 3Conoce sobre el área de estudio y la profesión 5Capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica 10Capacidad para toma de decisiones 14Capacidad de comunicación en un segundo idioma 15Capacidad de comunicación oral y escrita 30Elabora programas de modernización y actualización de instalaciones clínicas. 29Participa en el diseño arquitectónico, planeación de áreas y construcción de hospitales


Diseña los sistemas de emergencia asi como los circuitos necesarios para la seguridad de la vida y cuidados críticos

Estudio de casos

Describe los elementos de funcionamiento de una planta de emergencia

Lección magistral

Explica el funcionamiento de los sistemas ininterrumpidos de potencia (UPS)

Lección magistral

Diseña los circuitos eléctricos esenciales para los equipos de cuidados críticos y atenciones médicas


Diseña los sistemas aislados de puesta a referencia cero


Establece las condiciones óptimas para instalaciones eléctricas aplicadas en áreas críticas hospitalarias


Ejecuta mediciones eléctricas relacionadas con equipos de cuidados críticos


32

INGENIERÍA CLÍNICA 1

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 4-0-0-2 Sugerencia 2 sesiones de 2 horas cada una Programas Académicos: Ingeniería Biomédica Intención Educativa: Conferir al estudiante de los conocimientos fundamentales sobre los servicios médicos y los

niveles de atención a la salud y que reconozca las las características básicas que contiene la partida arquitectónica de hospitales de los diferentes niveles de atención a la salud.

Prerrequisitos: Ninguno. Contenidos: Servicios médicos y niveles de atención a la salud. Antecedentes históricos de los hospitales. Bases

sociales del hospital. Niveles de atención a la salud. Clases de hospitales. Áreas hospitalarias. El departamento de ingeniería biomédica. Demanda de los servicios hospitalarios. Criterios de diseño. Proyecto hospital. Partida arquitectónica. Especificaciones y costos.

Referencias básicas: 1. Rodríguez L. A., Muñoz G. I., Macín A. C., Avila R. R., “Planificación, Diseño y Construcción de

hospitales”, Ed. Claves Latinoamericanas. 2. Barquín C. M. Dr., Dirección de Hospitales, Ed. McGraw Hill, 7ª. Edición, 2003. 3. Domínguez Márquez Octaviano Dr, La calidad de Servicios de Salud, Metodología de Casos, Ed. Limusa,

Grupo Noriega Editores. 4. Plazola Cisneros Alfredo, Plazola Anguiano Alfredo y Plazola Anguiano Guillermo, Rodríguez López, Alfonso;Muñoz Galindo, Isaac; Macín Andrade, Cesar y Avila Reyes, Rafael.“Enciclopedia de Planificación, Diseño y Construcción de hospitales”, Editorial Claves Latinoamericanas. Competencias a fortalecer(nivel programa):

3Conoce sobre el área de estudio y la profesión 4Capacidad de abstracción, análisis y de síntesis 5Capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica 8Capacidad de aprender y actualizarse permanentemente

17 Desarrolla e innova dispositivos y tecnología biomédica 20 Adapta tecnología biomédica de vanguardia a las necesidades de los sistemas de salud 19 Diagnóstica las condiciones de las instalaciones hospitalarias y de la tecnología biomédica

20 Participa en el diseño arquitectónico, planeación de áreas, construcción y conservación de manera integral de unidades físicas de atención a la salud 21 Elabora programas de modernización y actualización de instalaciones clínicas


Identifica las características de cada uno de los diferentes niveles de atención a la salud


Relaciona la clasificación de hospitales con los sucesos históricos

Lección magistral

Identifica las bases sociales que dan origen al cuidado a la salud

Lección magistral

Describe las características que definen los niveles de atención a la salud

Lección magistral

Explica las diferencias específicas entre los niveles de atención a la salud

Lección magistral

Identifica los diferentes tipos de hospitales de acuerdo a sus condiciones médicas y técnicas

Lección magistral

Describe las áreas que constituyen un hospital en los diversos niveles de atención a la salud

Estudio de caso

Describe las características básicas de un departamento Estudio de caso

33

de ingeniería Biomédica

Reconoce las necesidades hospitalarias que dan lugar a un departamento de Ingeniería Biomédica

Estudio de caso

Identifica los deberes y obligaciones de un Ingeniero Biomédico en un entorno hospitalario con base en la normatividad vigente

Estudio de caso

Desarrolla los criterios de diseño para la puesta en marcha de un hospital y sus diferentes áreas

Estudio de caso

Desarrolla un proyecto hospitalario que considere la construcción, puesta en marcha y operación

Estudio de caso, ABP

Desarrolla una partida arquitectónica de un hospital considerando sus diferentes áreas

Estudio de caso,ABP

34

ELECTRÓNICA 2

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 0-8-0-4 Sugerencia 2 sesiones de 4 hrs. Cada una Programas Académicos: Ingeniería Biomédica Intención Educativa: Otorgar al estudiante las destrezas para desarrollar aplicaciones electrónicas basadas en

amplificadores operacionales que vayan desde las configuraciones básicas de amplificación, filtrado activo y aplicaciones no lineales.

Prerrequisitos: Electrónica I. Contenidos: Concepto de amplificador diferencial. Amplificadores diferenciales con transistores. Definición de un

amplificador operacional. Modelado del amplificador operacional: caso ideal y no ideal. Configuraciones básicas de amplificadores. Comparadores. Configuraciones básicas para operaciones analógicas. Respuesta en frecuencia. Filtrado. Osciladores. Aplicaciones no lineales. Convertidores de datos.

Referencias básicas: 1. Nelson, J. C. , Operation amplifier circuits: analysis and design. Boston, Butterworth-Heinemann, 1995. 2. R. F. Coughlin, F. F. D., Amplificadores Operacionales y circuitos integrados lineales, Pearson Prentice

Hall, 2000 Competencias a fortalecer(nivel programa):


17. Desarrolla e innova dispositivos y tecnología médica


Identifica las características básicas de un amplificador diferencial

Lección magistral

Diseña un amplificador diferencial basado en transistores


Desarrolla la función de transferencia de un amplificador diferencial basado en transistores


Identifica las características básicas de un amplificador operacional

Estudio de casos

Distingue los diferentes modelos que definen el comportamiento de una amplificador operacional


Calcula la respuesta de los diversos modelos de amplificador operacional en arreglos básicos


Identifica las configuraciones básicas de los amplificadores operacionales

Estudio de casos

Calcula la respuesta de las configuraciones básicas de amplificadores operacionales


Reconoce los diferentes tipos de comparadores basados en amplificadores operacionales

Lección magistral

Calcula la respuesta de diversas configuraciones de amplificadores operacionales para realizar operaciones matemáticas


Calcula la respuesta en frecuencia de diversos arreglos para amplificadores operacionales


35

Diseña filtros activos utilizando el concepto de transformada de Laplace


Diseña osciladores analógicos basados en amplificadores operacionales


Calcula la respuesta de diferentes configuraciones no lineales para amplificadores operacionales


Diseña convertidores de datos basados en amplificadores operacionales


36

SISTEMAS DIGITALES 2

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 0-8-0-4 Programas Académicos: Ingeniería Biomédica Intención Educativa: que el estudiante manipule variables electrónicas para el diseño de sistemas digitales

relacionados con microcontroladores y microprocesadores tendientes al manejo de señales. Prerrequisitos: Sistemas digitales I, programación y métodos numéricos Contenidos: Programación en ensamblador para microcontroladores de 8 bits. Manejo de puertos y periféricos

para microcontroladores de 8 bits. Comunicaciones en microcontroladores de 8 bits. Sistemas de despliegue para microcontroladores de 8 bits. Interfaces a equipos de cómputo para microcontroladores de 8 bits. Programacicón en lenguaje C para microcontroladores de 8 bits. Manejo de puertos y, periféricos para microcontroladores de 8 bits en lenguaje C. Microprocesadores y microcontroladores de 16 y 32 bits. Manejo de puertos y periféricos para microcontroladores de 16 y 32 bits en lenguaje C. Procesadores digitales de señales. Manejo de puertos yperiféricos para procesadores digitales de señales en lenguaje C. Arreglos de compuertas programables de campo (FPGA).

Referencias básicas: 1. Angulo, J. y Angulo, I. Microcontroladores PIC, diseño práctico de aplicaciones, Mc. Graw-Hill, 2003, 3ª.

ed. 2. Chartrand, Leo. Advanced Digital Systems. Ed Tomson. USA 2005.

Competencias a fortalecer(nivel programa): 3Conoce sobre el área de estudio y la profesión 4Capacidad de abstracción, análisis y de síntesis 5Capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica 8Capacidad de aprender y actualizarse permanentemente

17 Desarrolla e innova dispositivos y tecnología médica


Lección magistral

Lección magistral

Desarrolla sistemas para microcontroladores de 8 bits que manejen puertos y periféricos

Estudio de casos

Desarrolla sistemas para microcontroladores de 8 bits que manejen sistemas de comunicación

Aprendizaje basado en proyectos

Desarrolla sistemas para microcontroladores de 8 bits que se interconecten a equipos de cómputo


Identifica los fundamentos de programación en lenguaje C para microcontroladores de 8 bits

Estudio de casos

Programa microcontroladores de 8 bits en lenguaje C

Estudio de casos

Desarrolla sistemas para microcontroladores de 8 bits que usen puertos y periféricos en lenguaje C


Desarrolla sistemas para microcontroladores de 8 bits que usen sistemas de comunicación en lenguaje C



Estudio de casos


Estudio de casos

Programa procesadores digitales de señales en Estudio de casos

37

lenguaje C

38

NEUROFISIOLOGÍA

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 6-0-0-3 Sugerencia 2 sesiones de 3 hrs cada una Programas Académicos: IBM Intención Educativa: Describe y analiza los principales fenómenos de fisiología sensorial y neurociencia cognitiva Prerrequisitos:Fisiología y biofísica Contenidos: Fisiología, anatomía y embriología de los órganos sensoriales y funciones cognitivas superiores

(Memoria, aprendizaje y lenguaje) Referencias básicas:

1. Cedric Ruch, Theodore. Farquhar, John. Medical Phisiology and Biophisics. Ed Saunders. USA 2003. 2. Dillon, Patrick. Biophisics: A Physiological Approach. Ed University Press, Cambridge. England 2011.

Competencias a fortalecer(nivel programa): 3Conoce sobre el área de estudio y la profesión 4Capacidad de abstracción, análisis y de síntesis 5Capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica 8Capacidad de aprender y actualizarse permanentemente 10Capacidad para toma de decisiones

24. Selecciona y utiliza tecnología de materiales en rehabilitación que pueden ser utilizados en el diseño de órtesis y prótesis


Define las bases mecánicas del movimiento y su registro con electromiografía.

Estudio de casos

Identifica las estructuras anatómicas relacionadas con el movimiento voluntario, equilibrio y control de la postura

Estudio de casos

Explica la traducción del sonido en señales eléctricas y anatomía del aparato auditivo

Estudio de casos

Describe la anatomía y función de los receptores olfatorios y gustativos

Estudio de casos

Describe la anatomía y función de los receptores retinales

Describe la anatomía y función de las neuronas motoras y sensoriales

Describe la anatomía y función de las estructuras involucradas en la vigilia y el sueño

Estudio de casos

Explica las funciones cognitivas superiores Estudio de casos

Lección plenaria

39

FISIOPATOLOGÍA 1

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 3-0-0-3 Programas Académicos: Ingeniería Biomédica Intención Educativa: Analiza las causas de alteración de la homeostasis del organismo que se traducen en

síntomas y signos de procesos patológicos. Prerrequisitos: Neurofisiología Contenidos: Patología y recursos instrumentales para el diagnóstico. Oncología. Patologías cardiacas.

Hemodinamia. Angeología. Alteraciones de la respuesta inmune. Patologías de la sangre. Neumología. Gastroenterología.

Referencias básicas: 1. Bastard, Jean. Physiology and Physiopathology. Ed Bruno Feve. France 2011. 2. Laso, Javier. Introducción a la medicina clínica: Fisiopatología y Semiología. Ed Elsevier. España 2010


17.Desarrolla e innova dispositivos y tecnología médica


Explica los mecanismos de adaptación y muerte celular Estudio de casos

Identifica los mecanismos celulares y sistémicos presentes en la aparición de cáncer

Lección magistral

Identifica las alteraciones en la función y estructura de los sistemas cardiovascular, inmune, respiratorio, digestivo y renal, que se traducen en síntomas y signos de procesos patológicos

Estudio de casos

identifica las alteraciones hematológicas, que se traducen en síntomas y signos de procesos patológicos

Estudio de casos

Reconoce el tipo de instrumentación biomédica para el diagnóstico, terapia y rehabilitación de los procesos patológicos

Reconoce el lenguaje clínico asociado a las alteraciones fisiopatológicas

Estudio de casos

40

INSTRUMENTACIÓN BIOMÉDICA

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 0-8-0-3 Sugerencia 2 sesiones de 2 horas y 1 sesión de 4 (en las sesiones de 2 simulación y en la de 4 aplicación práctica) Programas Académicos: Ingeniería Biomédica Intención Educativa: Proporcio-nar al estudiante de las capacidades para poder desarrollar un sistema regulado

de instrumentación basado en los dispositivos de monitoreo y ejecución que regularmente se utilizan en las diferentes disciplinas médicas.

Prerrequisitos: Ecuaciones diferenciales. Análisis de circuitos Contenidos: Conceptos de la metrología en la medición de los procesos industriales. Elementos de medición de

presión. Elementos de medición de temperatura. Elementos de medición de nivel. Elementos de medición de flujo. Tipos de controladores y su aplicación en procesos industriales. Respuesta en tiempo y frecuencia de controladores y observadores lineales. Controladores y observadores no lineales. Principios de modelado en sistemas mecánicos, térmicos, eléctricos, etc.

Referencias básicas: 1. Creus Sole A. Instrumentación Industrial. Marcombo. 6ª. ed., 2004, 2. García Moreno E., Automatización de Procesos Industriales. Alfa-Omega, 2000.


20. Adapta tecnología biomédica de vanguardia a las necesidades de los sistemas de salud


Identifica el concepto de metrología y su importancia en la Ingenería Biomédica

Lección magistral

Reconoce los dispositivos de medición de presión relevantes en ingeniería biomédica


Reconoce los dispositivos de medición de temperatura relevantes en ingeniería biomédica


Reconoce los dispositivos de medición de nivel relevantes en ingeniería biomédica


Reconoce los dispositivos de medición de flujo relevantes en ingeniería biomédica


Identifica los tipos de controladores utilizados en diversos sistemas industriales


Calcula la respuesta en tiempo y en frecuencia de controladores y observadores de sistemas lineales

Estudio de casos

Calcula la respuesta en tiempo de controladores y observadores de sistemas no lineales

Estudio de casos

Diseña modelos de sistemas mecánicos, térmicos, eléctricos, etc. por el método de Euler-Lagrange

Estudio de casos

Aplica la técnica de modelado por el método de Euler-Lagrange en diversos tipos de sistemas

Estudio de casos

41

FISIOPATOLOGÍA 2

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 3-0-0-3 Programas Académicos: Ingeniería Biomédica Intención Educativa: identifica los síntomas y signos asociados a la alteraciones del organismo y de sus sistemas

nerviosos, endocrino, osteomuscular, renal, respiratorio superior y ginecobstétrico Prerrequisitos: fisiopatología I Contenidos: Neurología. Ortopedia. Nefrología. Endocrinología. Otorrinología. Obstetricia. Paciente quirúrgico. Referencias básicas:

1. Bastard, Jean. Physiology and Physiopathology. Ed Bruno Feve. France 2011. 2. Laso, Javier. Introducción a la medicina clínica: Fisiopatología y Semiología. Ed Elsevier. España 2010


19 Diagnóstica las condiciones de las instalaciones hospitalarias y de la tecnología biomédica 22 Conserva de manera integral unidades físicas de atención a la salud.


Identifica las alteraciones en la función y estructura de los sistemas nerviosos, endocrino, osteomuscular, renal, respiratorio superior y ginecobstretico, que se traducen en síntomas y signos de procesos patológicos



caracteriza al paciente quirúrgico, así como los elementos del entorno físico, instrumental y clínico


Reconoce el lenguaje clínico asociado a las alteraciones fisiopatológicas


Utiliza instrumentación biomédica en el diagnóstico, terapia y rehabilitación de los procesos patológicos

42

INGENIERÍA CLÍNICA 2

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 6-0-0-2 3 sesiones de 2 horaS Programas Académicos: Ingeniería Biomédica Intención Educativa: Conferir al estudiante de los conocimientos fundamentales sobre las condiciones de operación de un hospital a

nivel funcional, administrativo y de gestión. Prerrequisitos: ingeniería clínica I. Contenidos: Ingeniería civil para hospitales. Estructuras y cargas. Instalaciones eléctricas. Tierras físicas.

Instalaciones hidráulicas. Red de distribución de agua. Instalaciones especiales. Manejo de desechos hospitalarios. Hospital integral. Hospital inteligente. Administración de los servicios hospitalarios. Conservación de la tecnología hospitalaria. Mantenimiento de la tecnología hospitalaria. Mantenimiento preventivo. Mantenimiento correctivo. Mantenimiento predictivo. La energía y el medio ambiente. Manejo adecuado de energía y fluidos. Ventilación y manejo del aire. Contaminantes hospitalarios.

Referencias básicas: 1. Barquín C. M. Dr., Dirección de Hospitales. 7ª. ed, MacGraw Hill, 2003. 2. Rodríguez López, Alfonso; Muñoz Galindo, Isaac; Macín Andrade, Cesar y Avila Reyes, Rafael.

“Planificación, Diseño y Construcción de hospitales”, Claves Latinoamericanas. Competencias a fortalecer(nivel programa):

3Conoce sobre el área de estudio y la profesión 5Capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica 6Capacidad creativa 8Capacidad de aprender y actualizarse permanentemente

17 Desarrolla e innova dispositivos y tecnología médica 19Diagnóstica las condiciones de las instalaciones hospitalarias y de la tecnología biomédica 20Adapta tecnología biomédica de vanguardia a las necesidades de los sistemas de salud.

21Participa en el diseño arquitectónico, planeación de áreas, construcción y conservación de manera integral de unidades físicas de atención a la salud


Identifica los fundamentos de Ingeniería Civil para el diseño y construcción de hospitales

Lección magistral

Determina cargas en estructuras hospitalarias basadas en fundamentos de Ingeniería Civil


Diseña instalaciones eléctricas para construcciones hospitalarias


Diseña instalaciones hidráulicas para construcciones hospitalarias

Estudio de casos

Identifica las condiciones de operación de los sistemas de distribución de agua


Identifica las técnicas y metodologías de manejo de desechos biológico-infecciosos hospitalarios

Estudio de casos

Identifica las características básicas de un hospital inteligente y un hospital integral

Estudio de casos

aplica los fundamentos de la administración para los servicios hospitalarios


aplica los fundamentos de la conservación para los servicios hospitalarios


aplica los conceptos y técnicas de mantenimiento para los servicios hospitalarios


Determina las estrategias de diseño de planes de Aprendizaje basado en problemas

43

mantenimiento en sus diferentes niveles

Identifica los requerimientos de energía en los sistemas hospitalarios

Estudio de casos

Identifica el impacto al medio ambiente de los sistemas hospitalarios

Estudio de casos

Identifica los posibles contaminantes que puede generar un sistema hospitalario

Estudio de casos

Desarrolla planes de prevención para el control de contaminantes en sistemas hospitalarios


44

BIOPOTENCIALES Y BIOINSTRUMENTACIÓN

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 0-6-0-3 Sugerencia 2 sesiones de 3 horas Programas Académicos: Ingeniería Biomédica Intención Educativa: Dotar al estudiante de los conocimientos sobre los sistemas de instrumentación biomédica

que permiten el monitoreo de señales electrofisiológicas de acuerdo a su origen y ubicación anatómica. Prerrequisitos: Electrónica II, Electroquímica, _Fisiología y biofísica Contenidos: Sistema generalizado de instrumentación. Modos operacionales alternativos. Características y

restricciones de los equipos de medición de biopotenciales. Clasificación de instrumentos biomédicos. Sensores y actuadores en equipos biomédicos. Electrodos. Electrodos internos. Microelectrodos. Ruido eléctrico. Aspectos frecuenciales del ruido eléctrico. Relación señal a ruido. Fuentes de ruido. Técnicas de minimización y eliminación de ruido. Interferencias y entradas modificadoras. Técnicas de compensación para interferencias. Técnicas de filtrado de ruido eléctrico y magnético. Tipos de riesgos y efectos fisiológicos de la corriente eléctrica. Medidas generales de seguridad eléctrica. Corriente de fuga. Normatividad para seguridad eléctrica. Sistemas de seguridad eléctrica.

Referencias básicas: 1. Cadena, Miguel. Fundamentos de la instrumentación biomédica. Libros de texto UAM. México 2001. 2. Castellanos, Pilar. Electrofisiología Humana. Un enfoque para ingenieros. Libros de texto UAM. México

2004. 3. Cromwell, Leslie. Biomedical Instrumentation And Measurement. Editorial Prentice Hall. 2006. 4. Del Águila, Carlos. Electromedicina. Editorial Hasa y Nueva Libreria. Colombia 2002. 5. Webster John. Medical Instrumentation.Aplication And Desing. Editorial Wiley.2000. 6. Manual de normas de seguridad eléctrica para equipos biomédicos.

Competencias a fortalecer(nivel programa): 3Conoce sobre el área de estudio y la profesión 4Capacidad de abstracción, análisis y de síntesis 5Capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica

17. Desarrolla e innova dispositivos y tecnología biomédica


Identifica el concepto de instrumentación y su importancia en la Ingenería Biomédica

Lección magistral

Clasifica los distintos dispositivos biomédicos por su base tecnológica y de instrumentación

Lección magistral

Clasifica los distintos tipos de electrodos de acuerdo con su funcionamiento y aplicación

Lección magistral

Explica el efecto que el ruido eléctrico tiene sobre el funcionamiento de los dispositivos biomédicos


Reconoce las diferentes técnicas de eliminación de ruido eléctrico en dispositivos biomédicos


Diseña sistemas de eliminación de ruido por técnicas de filtrado pasivo, activo y digital

Estudio de casos

Identifica las fuentes de riesgo para el paciente en relación a la seguridad eléctrica


Identifica el concepto de corriente de fuga y las técnicas de compensación


Aplica la normatividad para cumplir con los criterios de seguridad eléctrica

Estudio de casos, aprendizaje basado en proyectos

Diseña sistemas de seguridad eléctrica de acuerdo a la normatividad vigente

Estudio de casos

45

BIOELECTRÓNICA Y ELECTROFISIOLOGÍA

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 0-6-0-3 Sugerencia 2 sesiones de 3 hrs Programas Académicos: Ingeniería Biomédica Intención Educativa: que el estudiante sea capaz de diseñar instrumentos biomédicos para el monitoreo,

tratamiento y resguardo de las señales electrofisiológicas. Prerrequisitos: Biopotenciales y bioinstrumentación. Contenidos: Origen de un biopotencial. Potencial de acción celular. Medición de biopotencial. Mediciones

pediátricas y geriátricas. Instrumentos de medición para biopotenciales. Amplificador de instrumentación. Medición de variables bioeléctricas. Electrocardiografía. Electroencefalografía. Electromiografia. Electroneurografía. Electro-retinografía y electro-oculografia. Electrogastrografia. Impedanciometría. Oximetría. Capnografía. Pletismografía. Medición de presión. Fonocardiografía. Flujo sanguíneo y gasto cardiaco. Flujo y volumen respiratorio.

Referencias básicas: 1. Enderle, John. Bioinstrumentation. Ed Morgan Claypool Publishers. USA 2006 2. Chaterjje, Shakti. Biomedical instrumentation Systems. Ed Delamar Cengage Learning. USA 2010. 3. Cromwell, Leslie. Biomedical Instrumentation And Measurement. Editorial Prentice Hall. 2006. 4. Del Águila, Carlos. Electromedicina. Editorial Hasa y Nueva Libreria. Colombia 2002.




Identifica las condiciones fisiológicas que dan origen a un biopotencial

Lección magistral

Identifica las secciones que componen un dispositivo básico para la medición de un biopotencial


Diseña un dispositivo para la amplificación de un biopotencial observando criterios de seguridad eléctrica

Aprendizaje orientado a proyecto

Reconoce las diferencias significativas entre los diversos tipos de biopotencial con interés clínico

Lección magistral

Diseña un dispositivo para amplificar, filtrar y visualizar una señal electrocardiográfica


Diseña un dispositivo para amplificar, filtrar y visualizar una señal electroenecefalográfica


Diseña un dispositivo para amplificar, filtrar y visualizar una señal electromiográfica


Diseña un dispositivo para amplificar, filtrar y visualizar una señal electroneurográfica


Diseña un dispositivo para amplificar, filtrar y visualizar una señal electro-retinográfica


Diseña un dispositivo para amplificar, filtrar y visualizar la señal pletismográfica


46

Diseña un dispositivo para amplificar, filtrar y visualizar una señal de presión, flujo y volumen sanguíneo y respiratorio


Diseña un dispositivo para amplificar, filtrar y visualizar una señal fonocardiográfica


Diseña un dispositivo para amplificar, filtrar y visualizar una señal capnográfica

47

BIOELECTRÓNICA TERAPEÚTICA

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 0-6-0-3 Sugerencia 2 sesiones de 3 horas Programas Académicos: Ingeniería Biomédica Intención Educativa: Dotar al estudiante de habilidades para el desarrollo de dispositivos que sean capaces de

modificar las funciones fisiológicas de un paciente diagnosticado con una patología. Prerrequisitos: Fisiopatología I, Biopotenciales y bioinstrumentación Contenidos: Estimulación eléctrica. Electrocauterios. Desfibriladores. Marcapasos. Bombas de circulación

extracorpórea. Diálisis peritoneal y hemodiálisis. Nebulizadores y humidificadores. Respiradores y ventiladores. Sistemas de anestesia.

Referencias básicas: 1. Cromwell, Leslie. Biomedical Instrumentation And Measurement. Editorial Prentice Hall. 2006. 2. Del Águila, Carlos. Electromedicina. Editorial Hasa y Nueva Libreria. Colombia 2002. 3. Enderle, John. Bioinstrumentation. Ed Morgan Claypool Publishers. USA 2006 4. Chaterjje, Shakti. Biomedical instrumentation Systems. Ed Delamar Cengage Learning. USA 2010.

Competencias a fortalecer(nivel programa):

3.Conoce sobre el área de estudio y la profesión 4Capacidad de abstracción, análisis y de síntesis 5Capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica



Identifica los efectos fisiológicos de la estimulación eléctrica

Lección magistral

Identifica y caracteriza las diferentes técnicas de estimulación eléctrica

Lección magistral

Identifica las diferentes formas de onda para obtener diferentes respuestas en la estimulación eléctrica

Estudio de casos

Diseña un estimulador eléctrico con diversas formas de onda observando normas de seguridad


Diseña un electrocauterio considerando las normas de seguridad vigentes


Diseña un desfibrilador considerando las normas de seguridad vigentes


Diseña un marcapasos considerando las normas de seguridad vigentes


Diseña una bomba de circulación extracorpórea considerando las normas de seguridad vigentes


Diseña un sistema de diálisis considerando las normas de seguridad vigentes


Diseña un prototipo de ventilador considerando normatividad vigente

Diseña un prototipo de un sistema de anestesia considerando normatividad vigente

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BIOMECÁNICA E INGENIERÍA DE REHABILITACIÓN

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 0-6-0-3 Sugerencia 2 sesiones de 3 horas Programas Académicos: Ingeniería Biomédica Intención Educativa: Que el estudiante reconozca los aspectos mecánicos en el funcionamiento de un ser vivo y

los dispositivos y técnicas que permiten su rehabilitación. Prerrequisitos: Biomateriales y procesos de manufactura. Fisiopatología II Contenidos: Biomecánica. Ortesis. Ortesis de miembro inferior. Ortesis de miembro superior. Ortesis

asistenciales. Instrumentos asistenciales. Normatividad. Protesis y endoprotesis. Protesis de miembro inferior. Protesis de miembro superior. Endoprotesis. Prótesis y órtesis especiales. Columna vertebral y educación motora. Rehabilitación. Equipos de rehabilitación. Ondas mecanicas en biomedicina. Radiaciones no ionizantes. Organos artificiales. Medicina del deporte

Referencias básicas: 1. Zambudio, Ramón. Prótesis, ortesis y ayudas técnicas. Elsevier. España 2009. 2. Cromwell, Leslie. Biomedical Instrumentation And Measurement. Prentice Hall. 2006. 3. Del Águila, Carlos. Electromedicina. Hasa y Nueva Libreria. Colombia 2002.


17. Desarrolla e innova dispositivos y tecnología biomédica Resultados del aprendizaje (nivel UA) Actividades de Aprendizaje Sugeridas

Identifica el concepto de biomecánica y su importancia en el ámbito biomédico

Lección magistral

Identifica el concepto y situaciones de uso para una ortesis

Lección magistral

Caracteriza los diferentes tipos de ortesis por su punto de aplicación y la tecnología de su diseño


Identifica las normas aplicables para el diseño de ortesis

Lección magistral

Identifica el concepto y situaciones de uso para una prótesis


Caracteriza los diferentes tipos de prótesis por su punto de aplicación y la tecnología de su diseño


Identifica las normas aplicables para el diseño de prótesis


Identifica las características básicas de una prótesis de miembro inferior


Identifica las características básicas de una prótesis de miembro superior


Caracteriza las diversas vertientes en la aplicación de dispositivos biomédicos en la rehabilitación


Identifica los diferentes tipos de dispositivos biomédicos en la rehabilitación


identifica la importancia de las ondas mecánicas y las radiaciones no ionizantes en rehabilitación

Estudio de casos

Identifica el concepto de órganos artificiales y su relación con la ingeniería biomédica

Estudio de casos

identifica la importancia de la rehabilitación en la medicina del deporte

Estudio de casos

49

OPTOBIOELECTRÓNICA

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 0-6-0-3 Sugerencia 2 sesiones de 3 horas/2 sesiones de 1 hora y 1 de 4 horas Programas Académicos: Ingeniería Biomédica Intención Educativa: Conferir al estudiante de las destrezas y conocimiento sobre el uso de los dispositivos

optoelectrónicos en la Ingeniería Biomédica así como de las diversas aplicaciones que estos tienen en diferentes áreas de la medicina a nivel terapéutico y diagnóstico.

Prerrequisitos: Bioelectrónica terapéutica. Contenidos: Principios de optoelectrónica. Fibra óptica. Dispositivos fotoeléctricos. Láseres. Unidades de

despliegue. Microscopia. Endoscopia. Laparoscopia. Artroscopia. Fotometría. Espectroscopia. Referencias básicas:

1. Cromwell, Leslie. Biomedical Instrumentation And Measurement. Prentice Hall. 2006. 2. Del Águila, Carlos. Electromedicina. Editorial Hasa y Nueva Libreria. Colombia 2002.


17. Desarrolla e innova dispositivos y tecnología biomédica Resultados del aprendizaje (nivel UA) Actividades de Aprendizaje Sugeridas

Identifica las características básicas de un sistema optoelectrónico

Lección magistral

Diseña circuitos eléctricos basados en dispositivos optoelectrónicos


Identifica las características básica de una fibra óptica Aprendizaje orientado a proyectos

Determina las condiciones de diseño para un sistema optoelectrónico basado en fibra óptica


Clasifica los dispositivos fotoeléctricos de acuerdo a su principio físico de operación


Identifica las características básicas de un láser y de su funcionamiento


Diseña circuitos optoeléctricos de alto desempeño basados en láseres


identifica las características de las diferentes unidades de despliegue electrónico


Identifica las características de un sistema biomédico basado en los principios de la microscopia

Estudio de casos

Identifica las características de un sistema biomédico basado en los principios de la endoscopia

Estudio de casos

Identifica las características de un sistema biomédico basado en los principios de la laparoscopia

Estudio de casos

Identifica las características de un sistema biomédico basado en los principios de la artroscopia

Estudio de casos

Identifica las características de un sistema biomédico basado en los principios de la fotometría

Estudio de casos

Identifica las características de un sistema biomédico basado en los principios de la espectroscopia

Estudio de casos

50

PROCESAMIENTO DIGITAL DE SEÑALES E IMAGENES.

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 0-6-0-3 Sugerencia 2 sesiones de 1 hr y 1 sesión de 4 hrs/ 1 sesión de 2 hrs y 1 sesión de 4 hrs Programas Académicos: IBM Intención Educativa: Dotar al estudiante de las herramientas básicas asociadas al desarrollo de algoritmos para el

tratamiento de señales e imágenes con un énfasis particular en su aplicación para señales electrofisiológicas e imágenes médicas.

Prerrequisitos: Sistemas Digitales II, Instrumentación Biomédica. Contenidos: Concepto de señal. Caracterización de señales por su naturaleza y origen. Descripción formal de una

señal. Transformada zeta. Cálculo de la transformada zeta. Uso de la transformada zeta en sistemas discretos. Análisis de estabilidad en sistemas discretos. Controlabilidad y observabilidad de sistemas discretos. Diseño de controladores y observadores en sistemas discretos. Análisis en frecuencia de sistemas lineales discretos. Transformada de Fourier en sistemas discretos. Transformada rápida de Fourier. Concepto de filtro digital. Cálculo de filtros digitales por técnica directa. Cálculo de filtros digitales por técnicas de ventaneo. Cálculo de filtros por transformada de Fourier. Implementación de algoritmos de tratamiento de señales en sistemas dedicados. Conceptos básicos en tratamiento de imágenes. Técnicas básicas de tratamiento de imágenes. Uso de elementos estructurantes en el cálculo de operaciones sobre imágenes. Diseño de filtros para imágenes. Morfología matemática aplicada al tratamiento de imágenes. Transformada de Fourier en dos dimensiones. Análisis en frecuencia para imágenes.

Referencias básicas: 1. Chávez Lira, Jorge., Introducción al Tratamiento Digital de Imágenes, Edit. Fondo de Cultura Económica,

México 2002, 441 págs. ISBN 970-18-9007-8 2. González,Rafael C.,Wintz, Paul., Digital Image Processing. Edit. Addison Wesley 1983,USA, 430 págs. 3. Soliman, Samir S., Srinath, Mandyam D., Señales y Sistemas Continuos y Discretos. Segunda Edición,

Edit. Prentice Hall. España,1999, 496 págs. ISBN 84-8322-154-3 4. Ziemer, Rodger E., Tranter, William H., Signals and Systems Continuos and Discrete. Fourth Edition,edit.

Prentice Hall,USA 1998, 619 págs. ISBN 0-13-496456-X. Competencias a fortalecer(nivel programa):

3Conoce sobre el área de estudio y la profesión 4Capacidad de abstracción, análisis y de síntesis 5Capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica 8Capacidad de aprender y actualizarse permanentemente 20Adapta tecnología biomédica de vanguardia a las necesidades de los sistemas de salud. 25Desarrolla e implementa métodos de tratamiento de señales electrofisiológicas e imágenes médicas.


Explica e interpreta el concepto de señal Aprendizaje basado en problemas

Calcula la estructura formal de una señal variante en tiempo Estudio de casos

Aplica las herramientas básicas de la transformada zeta Aprendizaje basado en problemas

determina la estabilidad de un sistema lineal discreto Estudio de casos

diseña controladores y observadores para sistemas lineales discretos


Aplica los conceptos de análisis en frecuencia para sistemas lineales discretos

Estudio de casos

Calcula la transformada de Fourier para sistemas lineales discretos

Estudio de casos

Determina la transformada rápida de Fourier en sistemas lineales discretos


Describe el concepto de filtro digital Lección magistral

Diseña filtros digitales por la técnica directa Aprendizaje orientado a proyectos

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Diseña filtros digitales por la técnica de ventana móvil Aprendizaje orientado a proyectos

Diseña filtros digitales basado en la respuesta de la transformada de Fourier


Desarrolla algoritmos de tratamiento de señales en dispositivos dedicados


identifica los elementos básicos en el tratamiento de imágenes


Diseña algoritmos de tratamiento de imágenes basados en el concepto de elemento estructurante


Diseña filtros para imágenes basado en elemento estructurante por la transformada de Fourier


calcula la respuesta de la aplicación de la transformada de Fourier en 2D sobre una imagen


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INFORMÁTICA MÉDICA Y TELEMEDICINA.

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 3-0-0-2 Sugerencia 3 sesiones de 1 hora Programas Académicos: Ingeniería Biomédica Intención Educativa: dotar al estudiante de los conocimientos para desarrollar procesos aplicados a la creación

de tecnologías de la información y las comunicaciones en salud. Prerrequisitos: Programación y métodos numéricos. Contenidos: Introducción e importancia de la informática médica. Historia y desarrollo de la telemedicina. Tipos

de información que se maneja por áreas. Sistemas de información hospitalaria. Características de la información médica. Seguridad en el manejo de información.

Referencias básicas: 1. Ferrer Roca. Telemedicina. Ed Médico Panamericana. España 2005. 2. Amérigo, José Antonio. Telemedicina; La salud en el siglo XXI. Ed Estudio editorial. España 2001. 3. Gutiérrez, Alberto. Informática en medicina. Ed Trillas. México 1991.

Competencias a fortalecer (Nivel Plan de Estudios): 3Conoce sobre el área de estudio y la profesión 4Capacidad de abstracción, análisis y de síntesis 5Capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica 8Capacidad de aprender y actualizarse permanentemente 26Desarrolla evalúa y adapta el software integrado a los dispositivos biomédicos en los ambientes hospitalarios 17Desarrolla e innova dispositivos y tecnología médica 18Desarrolla esquemas de aplicaciones de las tecnologías de información y comunicación en procesos de atención a la salud.

Resultados del aprendizaje (Programa de UA) Aprendizaje basado en problemas

Identifica el concepto de informática médica Estudio de casos

Identifica las características de un sistema de información en el área médica

Estudio de casos

Identifica el concepto de tecnologías de las información y las comunicaciones

Estudio de casos

Diseña un sistema de telemedicina basado en concidiones de normatividad

Estudio de casos

Identifica las características de un protocolo de comunicaciones para sistemas médicos

Estudio de casos

Identificacia las características del estándar DICOM Estudio de casos

Identifica las características del estándar HL7 Estudio de casos

Identifica el concepto de expediente clínico electrónico Estudio de casos

Explica las condiciones de la normatividad en expediente clínico electrónico y de tecnovigilancia

Estudio de casos

Desarrolla un sistema de expediente clínico electrónico Estudio de casos

Explica los conceptos de teleradiología, telecirugía y telediagnóstico

Estudio de casos

Define las condiciones de seguridad de la información en el ambiente clínico

Estudio de casos

Identifica las tecnologías disponibles para el desarrollo de sistemas en telemedicina

Estudio de casos

53

IMAGENOLOGÍA MÉDICA

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 3-0-0-3 Sugerencia tres sesiones de 1 hr Programas Académicos: Ingeniería Biomédica (obligatoria) Intención Educativa: Que el alumno Identifique las características, capacidades y limitaciones de las principales

modalidades de imagenología médica considerando tanto el aspecto clínico , tecnológico y de principio de funcionamiento, y que reconozca las principales técnicas electrónicas y de procesamiento digital de señales e imágenes aplicadas en las modalidades de imagenología médica de uso común en los sistemas hospitalarios.

Prerrequisitos: Procesamiento digital de señales e imágenes Contenidos: Conceptos fundamentales de la imagenología médica. Historia de la imagenología médica.

Modalidades de la imagenología médica. Rayos X. Fluoroscopía. Angiografía. Tomografía computarizada. Resonancia Magnética Nuclear. Tomografía de emisión de positrones. Gamacámara. Ultrasonido médico. Normatividad y niveles de exposición. Procesamiento digital de imágenes médicas.

Referencias básicas: 1. Hauptseminar: Methods and Tools in Medical ImagingTopic: Feature-Based-Registration Stefan Wiesner 2. Orrison, William W. Neurorradiología. Elsevier, España. 2000.

Competencias a fortalecer (Nivel Plan de Estudios):


23. Innova procesos y optimiza los recursos asociados a un ente hospitalario 25 Desarrolla e implementa métodos de tratamiento de señales electrofisiológicas e imágenes médicas. 17Desarrolla e innova dispositivos y tecnología médica.


Identifica los conceptos fundamentales técnicos y computacionales de la imagenología médica

Lección magistral

Identifica los principales hitos en el desarrollo histórico de la imagenología médica

Lección magistral

Identifica las coincidencias y diferencias entre las diferentes técnicas de imagenología médica

Lección magistral

Identifica las características de diseño, construcción y uso de los equipos de rayos X


Identifica las características de diseño, construcción y uso de los equipos de fluoroscopía


Identifica las características de diseño, construcción y uso de los equipos de Angiografía


Identifica las características de diseño, construcción y uso de los equipos de tomografía computarizada

Estudio de casos

Identifica las características de diseño, construcción y uso de los equipos de resonancia magnética

Estudio de casos

Identifica las características de diseño, construcción y uso de los equipos de tomografía de emisión de positrones

Estudio de casos

Identifica las características de diseño, construcción y uso de los equipos de gamacámara

Estudio de casos

Identifica las características de diseño, construcción y uso de los equipos de ultrasonido médico

Estudio de casos

Describe las características de la normatividad vigente en la instalación y operación de equipos de

Estudio de casos

54

imagenología médica

Identifica las principales técnicas de tratamiento de imágenes usadas en la imagenología médica.

Estudio de casos

55

Optativas I.

INGENIERÍA CLÍNICA 3 Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 3-0-0-3 Distribución: 3 sesisiones de 1 hora. Programas Académicos: Ingeniería Biomédica Intención Educativa: Proporcionar al estudiante elementos cualitativos y cuantificables acerca de la

administración de los servicios en salud, considerando la actividad gerencial hospitalaria con un enfoque de análisis de los gastos, la optimización de recursos y la toma de decisiones centradas en incrementar la eficiencia en los servicios de salud y hospitalarios.

Prerrequisitos: Ingeniería Clínica II. Contenidos: Terminología en administración de la salud. La salud y su entorno competitivo. Modelos de empresa

social de servicios de salud. Generalidades de la administración estratégica. Administración gerencial. Evaluación de resultados en hospitales. Justificación y gastos hospitalarios. Indicadores de rendimiento hospitalario. Acreditación hospitalaria.

Referencias básicas: 1. Zelman, Wiliam. Mocue Michael. Financial Management of healthcare organizations. John Wiley & sons.

USA 2008. 2. Goldsmith, Seth. Principles of healthcare management. Jones and Barlett Publishers. USA 2005 3. Muller, Marie. Bezuidenhot, Marthie. Healthcare service management.. Juta & Co. South Africa 2006. 4. Ruíz Gómez, Gerardo. Acosta, Naudú. Estrategias de producción y mercado para los servicios de salud.

Cendex Pontificia Universidad Javeriana. Colombia 2005. 5. Jaramillo Antillón, Juan. Principios de gerencia y administración de servicios médicos y hospitales.

Universidad de Costa Rica. 2da ed. Costa Rica 2000. Competencias a fortalecer (Nivel Plan de Estudios):


30. Elabora programas de modernización y actualización de instalaciones clínicas. Resultados del aprendizaje (Programa de UA) Actividades de Aprendizaje Sugeridas

Identifica los términos relacionados a la administración de servicios médicos.

Lección magistral

Define los factores primordiales en el entorno de los procesos de la salud.

Lecciópn magistral

Establece modelos de atención a la salud. Aprendizaje cooperativo

Desarrolla casos de asignación de recursos de acuerdo a prioridades en los sistemas de salud.


Aplica los principios de la administración gerencial a servicios de la salud.


Propone criterios de evaluación de servicios en salud. Lección magistral

Diseña listas de cotejo en la distribución de gastos en los servicios hospitalarios.

Estudio de casos

Establece indicadores de rendimiento en servicios hospitalarios.

Estudio de casos

Identifica los elementos involucrados en los sistemas de acreditación de los servicios hospitalarios.

Estudio de casos

56

ROBÓTICA MÉDICA

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 3-0-0-3 Distribución: Tres sesiones de 1 hora Programas Académicos: Ingeniería Biomédica Intención Educativa: Que el alumno sea capaz de utilizar los conceptos que rigen la teoría de la robótica en el

desarrollo de dispositivos médicos para la asistencia de las actividades clínicas incluyendo sus condiciones de diseño, síntesis, control y estimación de estados.

Prerrequisitos: Instrumentación Biomédica Contenidos: Concepto de robot. Robots manipuladores y robots móviles. Robots holonómicos y no holonómicos.

Estructuras básicas en robots. Modelo cinemático y dinámico de robots. Matriz jacobiana. Transformaciones homogéneas. Cinemática directa e inversa. Representación por las reglas de Denavirt-Hartenberg. Representación general de un robot. Concepto de control en sistemas robóticos. Diseño de controladores proporcionales-derivativos. Diseño de controladores robustos. Diseño de controladores adaptables. Diseño de observadores para sistemas robóticos. Ejemplos de robots médicos. Aplicación de las técnicas de modelado y control para robots médicos.

Referencias básicas: 1. B. Siciliano and O. Khatib, Springer handbook of robotics. Berlin: Springer, 2008. 2. D. M. Dawson, E. Zergeroglu, A. Behal, and W. E. Dixon, Nonlinear control of wheeled mobile robots:

Springer-Verlag New York, Inc., 2001. 3. M. W. Spong, S. Hutchinson, and M. Vidyasagar, Robot modeling and control. Hoboken, NJ: John Wiley

& Sons, 2006. 4. L. Sciavicco and B. Siciliano, Modelling and control of robot manipulators. London; New York: Springer,

2000. 5. R. Kelly, V. Santibáñez, and A. Loría, Control of robot manipulators in joint space. London: Springer,

2005. Competencias a fortalecer (Nivel Plan de Estudios):


20. Adapta tecnología biomédica de vanguardia a las necesidades de los sistemas de los sistemas de salud


Reconoce el concepto fundamental de la robótica Lección magistral

Identifica las características fundamentales de un robot manipulador y de un robot móvil

Lección magistral

Identifica las características particulares de un robot con restricciones holonómicas y no holonómicas

Estudio de casos

Diseña modelos cinemáticos y dinámicos de robots Estudio de casos

Calcula la matriz Jacobiana de un robot Aprendizaje basado en problemas

Utiliza las transformaciones homogéneas para simplificar el cálculo de modelos de robots


Utiliza las reglas de Denavirt-Hartenberg en la síntesis de modelos de robots


Identifica las metas a resolver para un controlador automático para robots

Lección magistral

Diseña controladores proporcionales derivativos para robots


Diseña controladores robustos para sistemas robóticos Resolución de ejercicios y problemas

Diseña controladores adaptables para sistemas robóticos


Diseña observadores de estados para sistemas robóticos


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Identifica ejemplos de robots aplicados en la medicina Aprendizaje orientado a proyectos

Utiliza las técnicas de control y modelado de robots en los sistemas robóticos médicos


Optativa II

INGENIERÍA CLÍNICA 4 Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 3-0-0-3 Distribución: 3 sesisiones de 1 hora. Programas Académicos: Ingeniería Biomédica Intención Educativa: Proporcionar al estudiante los conocimientos básicos para definir los factores sistémicos e

integrales que se involucran en la adquisición, evaluación y gestión de tecnología médica en procesos de atención a la salud.

Prerrequisitos: Ingenieria Clínica III. Contenidos: Tecnología en salud, inicios y retos. Tecnología y Técnica. Ciclo de vida de la tecnología en salud. Ciclo

de aplicación de la tecnología en salud. Evaluación y adquisición de equipo médico. Gestión de equipo médico. Marco regulador de la tecnología en salud. Formación de recursos humanos para l gestión de tecnología en salud. Estrategia corporativa de los sistemas de salud. Criterios de calidad en la gestión tecnológica de los sistemas de salud. Consultorías para la gestión de tecnología en salud.

Referencias básicas: 1. Ake, Oberg, P. Clinical Engineers as innovators and product developers the Biomedical Engineering

Handbook, Bronzino, J. IEEE Press - CRC Press 1995. 2. Miguel Cruz, Antonio. Gestión tecnológica hospitalaria. Ed. Universidad del Rosario. Colombia 2010.

Competencias a fortalecer (Nivel Plan de Estudios): 3Conoce sobre el área de estudio y la profesión 4Capacidad de abstracción, análisis y de síntesis 5Capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica 8Capacidad de aprender y actualizarse permanentemente

19. Diagnóstica y adapta tecnología biomédica de vanguardia a las necesidades hospitalarias y procesos de sistemas de salud. 27. Gestiona la adquisición de tecnología en los sistemas hospitalarios.


Identifica los conceptos principales de tecnología en salud

Aprendizaje colaborativo

Identifica la diferencia entre tecnología y técnica Aprendizaje colaborativo

Reconoce los parámetros que afectan el ciclo de vida de la tecnología médica

Lección magistral

Describe los parámetros que afectan el ciclo de vida en la aplicación de la tecnología médica

Lección magistral

Reconoce las reglas que definen los principios de adquisición y evaluación de equipo médico

Estudio de casos

Identifica las reglas de evaluación y adquisición de equipo médico

Estudio de casos

Identifica los aspectos de normatividad que regulan los procesos de adquisición y gestión de la tecnología en salud

Estudio de casos

Propone criterios para la contratación de recursos humanos en sistemas de salud pública y privados

Estudio de casos

Identifica los criterios de calidad para realizar buenas prácticas en la gestión de la tecnología en salud

Estudio de casos

Desarrolla una propuesta empresarial para crear un Estudio de casos

58

sistema de consultoría en salud

Aplica los principios de mercadotecnia en los sistemas de salud


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TÓPICOS SELECTOS DE INGENIERÍA BIOMÉDICA. Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 3-0-0-3 Distribución: 3 sesisiones de 1 hora. Programas Académicos: Ingeniería Biomédica Intención Educativa: Que el alumno establezca las características básicas de la ingeniería de tejidos y su

aplicación como alternativa terapéutica al tratamiento de enfermedades así como que sea capaz de identificar las técnicas particulares que coadyuvan en el diseño de soluciones basadas en la ingeniería de tejidos.

Prerrequisitos: Fisiología y Biofísica, Instrumentación Biomédica Contenidos: Concepto de ingeniería de tejidos. Herramientas fundamentales de la ingeniería de tejidos. Células

madre. Elementos bioquímicos reguladores en la ingeniería de tejidos. Matriz extracelular. Uniones celulares. Adhesión celular. Migración celular. Respuesta inmunológica. Concepto de andamio. Andamios poliméricos. Andamios cerámicos. Diseño de dispositivos nanotecnológicos en medicina. Nanopartículas y su aplicación en los sistemas médicos. Diseño de MEMS. Principios de fabricación en MEMS. Técnicas de diseño de MEMS. Técnicas de simulación de MEMS.

Referencias básicas: 1. National Science Foundation (U.S.A.) (2004). The Emergence of Tissue Engineering as a Research Field. 2. Nerem, R.M. (2000). In Vacanti, Joseph; Lanza, R. P.; Langer, Robert S. Principles of tissue engineering.

2nd ed. Boston: Academic Press. Competencias a fortalecer (Nivel Plan de Estudios):

3Conoce sobre el área de estudio y la profesión 4Capacidad de abstracción, análisis y de síntesis 5Capacidad para aplicar los conocimientos en la práctica 8Capacidad de aprender y actualizarse permanentemente 24. Selecciona y utiliza tecnología de materiales en rehabilitación que puedan ser utilizados en el diseño de órtesis y prótesis.

Desarrolla e implementa métodos de tratamiento de señales electrofisiológicas e imágenes médicas


Distingue el concepto de ingeniería de tejidos Aprendizaje cooperativo

Identifica las materiales y métodos básicos de la ingeniería de tejidos


Explica la importancia de las células madre en el diseño de soluciones basadas en la ingeniería de tejidos

Lección magistral

Identifica los reguladores bioquímicos que participan en el desarrollo de soluciones basadas en la ingeniería de tejidos

Lección magistral

Describe los mecanismos que rigen la adhesión celular Estudio de casos

Describe los mecanismos que rigen la migración celular Estudio de casos

Evalúa el efecto de la respuesta inmunológica y la inflamación en las aplicaciones de ingeniería de tejidos

Estudio de casos

Explica la importancia del concepto de andamio en la ingeniería de tejidos

Estudio de casos

Explica la importancia de las soluciones nanotecnológicas en la medicina moderna

Estudio de casos

Identifica los posibles campos de aplicación de las nanopartículas en la medicina moderna

Estudio de casos

Identifica los materiales y las técnicas básicas en el diseño de microsistemas en la medicina moderna

Estudio de casos

Diseña microsistemas electromecánicos basado en herramientas computacionales en la medicina moderna


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FÍSICA MÉDICA

Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I): 3-0-0-3 Distribución: Tres sesiones de 1 hora Programas Académicos: Ingeniería Biomédica Intención Educativa: Que el alumno sea capaz de identificar los principios básicos de la física médica en

ambientes clínicos y su importancia para el tratamiento de enfermedades así como de las tecnologías disponibles para tal efecto.

Prerrequisitos: Física para bioingenieros Contenidos: Fundamentos sobre radiología y radioterapia. Técnicas radiológicas. Fundamentos de la medicina

nuclear. Técnicas especiales de la medicina nuclear (SPECT y PET). Medicina nuclear en oncología. Tecnología de aceleradores lineales. Sistemas de detección de radiación. Dosimetría. Sistemas en 3D para visualización y tratamiento en física médica. Radiobiología.

Referencias básicas: 1. Faiz M. K. The physics of radiation therapy. Ed. Lippincott Willimas-Wilkins. USA 2003. 2. SSA. Normas para diagnóstico médicos con rayos X. NOM: 146, 156, 157 y 158 3. Bushong, S. Manual de radiología para técnicos. 8ª edición. Ed. Elsevier. Barcelona España. 2005. 710

Pp. Competencias a fortalecer (Nivel Plan de Estudios):


20. Adapta tecnología biomédica de vanguardia a las necesidades de los sistemas de los sistemas de salud


Describe los fundamentos de la radiología y radioterapia

Lección magistral

Explica las características particulares de las diferentes técnicas radiológicas

Lección magistral

Describe los fundamentos de la medicina nuclear Estudio de casos

Define las características particulares de la técnicas de SPECT y PET

Estudio de casos

Describe los principios de física que son utilizados en los tratamientos por medicina nuclear

Estudio de casos

Caracteriza los aspectos fundamentales de los aceleradores lineales y sus tecnologías derivadas

Estudio de casos

Identifica los principios tecnológicos utilizados en el diseño de aceleradores lineales

Estudio de casos

Identifica los dispositivos electrónicos utilizados para detectar radiación

Lección magistral

Describe las características de un sistema de dosimetría Lección magistral

Explica las características de un sistema de planeación en 3D para sistemas de medicina nuclear

Lección magistral

NANOTECNOLOGÍA APLICADA Tiempo (h/sem/sem, T-L-S-I):4-0-0-4 Programas Académicos: Ing. Biotecnológica, Farmacéutica (optativa), Ing. Ambiental (optativa), Ingeniería

Biomédica (optativa) Intención Educativa: El alumno reconocerá los tipos de materiales nanoestructurados, así como las diversas vías

de síntesis. Describirá las técnicas de estudio y aplicaciones en los campos biotecnológicos y farmacéuticos. Prerrequisitos: Física, química

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Contenidos: Antecedentes de las microciencias y la nanotecnología, Microscopía (óptica, de fuerza atómica, de barrido ambiental, confocal, de haz de iones), Propiedades de materiales utilizados en nanotecnología (ópticas, microestructurales, nanoestructurales y mecánicas), Visión computarizada, Análisis de imágenes, Espectroscopía infrarroja, Espectroscopía de masas, Biopelículas (biopolímeros y empaques), Biofiltros, bioproductos, Fabricación y funcionalidad de nanopartículas (cuartos limpios), Estructura molecular vs. Funcionalidad biológica, Micro y Nanobiosensores (nanotubos de carbono con biomoléculas, semiconductores), Biorreceptores (cantilever, MEMS, Lab-on-a-chip), biomarcadores (anticuerpos monoclonales), Síntesis y purificación de biomateriales, Sistema de administración de fármacos, Perspectivas de la micro y nanotecnología. Síntesis de nanomateriales, técnicas analíticas aplicadas en la nanotecnología, biosensores y biomarcadores, diagnóstico de enfermedades, entrega dirigida de fármacos, aplicación en cosméticos y fármacos.

Referencias básicas: 1. Roukes, M.L. Understanding Nanotechnology. Grand Central Publishing. EUA. 2002. 2. Hornyak, G.L., Moore, J.J., Tibbals, H.F. y J. Dutta. Fundamentals of Nanotechnology. CRC Press. First

Edition. EUA. 2008. 3. Lindsay, S.M. Introduction to Nanoscience. Oxford University Press. EUA. 2009. 4. Binns, C. Introduction to Nanoscience and Nanotechnology. Wiley. EUA. 2010.

Competencias a fortalecer(nivel programa): 7. Capacidad para generar nuevas ideas (creatividad) 9. Capacidad de aprender 26. Desarrolla nuevos reactivos y productos biotecnológicos


Reconoce el concepto de nanomateriales

Identifica los antecedentes de las Microciencias y el desarrollo de la Nanotecnología.

Describe la diversidad de nanomateriales

Explica las diversas vías de síntesis de materiales nanoestructurados

Selecciona el tipo de estudio microscópico (óptica, de barrido ambiental, confocal, de haz de iones) en un material para obtener datos micro y nanoestructurales

Sintetiza la gama de técnicas analíticas que se utilizan en el campo de la nanociencia

Analiza el uso de nanopartículas como biosensores y biomarcadores

Relaciona los nanomateriales aplicados con fines de diagnóstico y/o tratamiento de enfermedades

Comprende el uso de los nanomateriales a nivel industrial

Selecciona el tipo de análisis (Espectroscopía infrarroja, Espectroscopía de masas) a aplicar en un material para obtener datos sobre propiedades mecánicas y de funcionalidad biológica

Describe de manera general la información que proporciona un análisis de imágenes en Nanotecnología

Describe las etapas principales para un proceso de fabricación de nanopartículas

Describe las características de estructura molecular, propiedades mecánicas y funcionalidad biológica de bioproductos (biomoléculas, biofiltros, biosensores, bioempaques, nanotubos de carbono,

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semiconductores, biorreceptores, biomarcadores)

Describe la aplicación de la nanotecnología así como de las mediciones nanométricas en su campo de acción

GLOSARIO Competencia. Es una cualidad, habilidad, capacidad o destreza que es desarrollada, que pertenece al estudiante y que le permite resolver, de manera eficaz y autónoma, las situaciones de la vida Resultado del Aprendizaje. Es el resultado medible de una experiencia de aprendizaje que permite estimar hasta qué grado o nivel se ha formado o aumentado una competencia. Los resultados del aprendizaje no son propiedades únicas a cada estudiante, sino enunciados que permiten a las instituciones determinar si el estudiante ha desarrollado sus competencias hasta el nivel requerido. Los Resultados del aprendizaje comprenden cinco elementos:

1. Un verbo en forma activa 2. Una indicación del tipo de Resultado de aprendizaje: conocimiento, habilidad, cualidad, etc. 3. El tópico del Resultado del aprendizaje, se refiere al tema, campo o área del conocimiento o habilidad. 4. Una indicación del estándar o nivel que se pretende alcanzar 5. El espectro o contexto del Resultado del aprendizaje

Ejemplos:

Conocimiento: “Define cuáles comportamientos constituyen un ejercicio no profesional en la relación cliente-proveedor”

Comprensión: “Clasifica reacciones químicas como exotérmicas o endotérmicas”.

Aplicación: “Selecciona y emplea técnicas sofisticadas para analizar el desempeño de un proceso de transferencia de calor”

Análisis: “Identifica las variables relevantes en un proceso de separación”

Síntesis: “Propone trenes de separación alternativos para un mismo producto”

Evaluación: “Predice el equilibrio entre fases de una mezcla en función de la temperatura”

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