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Universidad Autónoma de San Luis Potosí Facultad de Ciencias

Análisis de Pertinencia: Ingeniería en Nanotecnología y Energías Renovables

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Universidad Autónoma de San Luís Potosí

Facultad de Ciencias Propuesta Curricular para la Carrera de Ingeniería en

Nanotecnología y Energías Renovables (INER)

Julio/2011


Propuesta Curricular: Ingeniería en Nanotecnología y Energías Renovables

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DIRECTORIO

Lic. Mario García Valdez

Rector de la UASLP

Arq. Manuel Fermín Villar Rubio Secretario General de la UASLP

M.C. Luz María Nieto Caraveo

Secretaria Académica de la UASLP

Fís. Alejandro Ochoa Cardiel Director de la Facultad de Ciencias

Dr. Daniel U. Campos Delgado

Secretario General

Dr. Antonio Morante Lezama Secretario Académico

E.F. Mario Llanas Arana

Secretario Escolar



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Proponentes:

Dr. Víctor Hugo Méndez García Dr. Facundo Ruiz

Dr. Hugo R. Navarro Contreras Dr. Yuri Nahmad Molinari

Dr. Armando Encinas Oropeza Dr. Esteban Cruz Hernández

Comisión para la Elaboración de la Propuesta

Dr. Víctor Hugo Méndez García, S.N.I. Nivel 2. Coordinador Dr. Facundo Ruiz, S.N.I. Nivel 2. Coordinador

Dr. Hugo R. Navarro Contreras, S.N.I. Nivel 3 Coordinador Dr. Esteban Cruz Hernández, S.N.I. Nivel 1 Dr. Gerardo Ortega Zarzosa, S.N.I. Nivel 1

Dr. Armando Encinas Oropeza, S.N.I. Nivel 2 Dr. Yuri Nahmad Molinari, S.N.I. Nivel 1

Dr. Miguel Ángel Vidal Borbolla, S.N.I. Nivel 3



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ÍNDICE 1. PRESENTACIÓN ............................................................................................................................. 6 2. ANTECEDENTES ............................................................................................................................ 6 3. JUSTIFICACIÓN .............................................................................................................................. 7

3.1 Importancia de la Profesión ....................................................................................................... 7 3.2. Análisis de la oferta educativa y la estimación de la demanda de ingreso. ............................ 12 3.3. Requerimientos ocupacionales y mercado de trabajo. ........................................................... 15 3.4 Capacidad instalada en la entidad académica ........................................................................ 19 3.5 Metodología que se siguió para formular el Programa. .......................................................... 22 3.6 Objetivos del Programa ........................................................................................................... 25

4. CONTEXTUALIZACIÓN ............................................................................................................... 27 4.1. Factores macro-sociales: económicos, políticos y ambientales .............................................. 27 4.2 Tendencias en el campo científico-disciplinario ...................................................................... 31 4.3 Tendencias en el campo laboral y competencias requeridas .................................................. 34 4.4 Tendencias educativas innovadoras y dimensiones de la formación integral en la UASLP .... 39 4.5. Fundamentos de la pertinencia del Curriculum....................................................................... 43

5. ESTRUCTURA CURRICULAR ...................................................................................................... 45 5.1. Perfiles de Ingreso y Egreso ................................................................................................... 45 5.2 Competencias profesionales que adquirirá el egresado .......................................................... 51 5.3. Organización General del Curriculum ..................................................................................... 78 5.4. Aspectos Normativos y de Organización ................................................................................ 92 5.5. Análisis de Congruencia ......................................................................................................... 96

6. PROGRAMAS DE ASIGNATURA ................................................................................................ 104 6.1. Programas sintéticos ............................................................................................................ 104 6.2. Programas analíticos ............................................................................................................ 218

7. PLAN DE GESTIÓN ..................................................................................................................... 271



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7.1. Estimaciones básicas para 6 años ....................................................................................... 271 7.2. Requerimientos .................................................................................................................... 276 7.3. Estrategias para obtención de recursos ............................................................................... 281 7.4 Requerimientos económicos y fuentes de financiamiento .................................................... 282

REFERENCIAS ............................................................................................................................... 283



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1. PRESENTACIÓN

La presente propuesta tiene como objetivo primordial el establecer en la UASLP, con sede en la Dependencia de Educación Superior (DES) de Ciencias, que encabeza la facultad del mismo nombre, un programa académico que posibilite el formar recursos humanos altamente calificados en el área de Nanotecnología, y en Energías Renovables, con énfasis en aplicaciones que involucren a materiales nanoestructurados, y en este caso, adicionalmente con el interés de desarrollar esta importante área de aplicación de la ciencia y la tecnología que está adquiriendo una relevancia e impacto estratégico creciente en forma global en nuestro tiempo. Se concibe de inicio el programa para tener una orientación interdisciplinaria, que entrene a los alumnos en la solución de problemas que requieran aplicaciones de materiales con las propiedades novedosas que produce la fenomenología intrínseca al tamaño nanométrico de la materia, y para su utilización en tecnología de energías renovables que la región y el país requiera.

Un segundo objetivo es el de fortalecer y dinamizar el trabajo de investigación de la Institución mediante la incorporación de estudiantes desde la licenciatura a los proyectos de aplicación y de investigación en los temas Nanotecnología (NanoTec), es decir al área de los nanomateriales en sus diversas clasificaciones, y principalmente en los que inciden en aplicaciones en Energías Renovables, que se cultivan por los profesores-investigadores adscritos o asociados a la DES de Ciencias.

Varios proyectos en estas áreas del conocimiento científico-tecnológico actual se encuentran en proceso en la UASLP. Estos proyectos constituyen excelentes oportunidades para incorporar y formar profesionalmente a jóvenes estudiantes desde la licenciatura, invitándolos a participar bajo la asesoría de un supervisor, para resolver problemas que, además de enriquecer el trabajo investigativo, les permitirán adquirir una formación científica y profesional sólida con conocimientos de vanguardia en estas áreas de la Ciencia y la Tecnología actual, que están experimentando un desarrollo exponencial, tanto en aportación de conocimientos nuevos, como en aplicaciones novedosas múltiples que ya están implementando compañías en una amplia gama de productos, a base de materiales nanoestructurados.

2. ANTECEDENTES

En los temas disciplinarios anteriores, se identifican fortalezas existentes en la DES de ciencias en las áreas temáticas siguientes:



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1. Nanotecnología (y/o Nanociencias), en específico en: Nanopartículas y Nanoestructuras Multifuncionales (NNMF). Que se enfoca a la preparación, caracterización, estudio, manejo y aplicación experimentalmente estos materiales, sobre todo en sus propiedades novedosas, que es lo que les ha dado tanta relevancia científico-industrial.

2. Modelado de Nanoestructuras (MN): Ésta se orienta a efectuar cálculos de las propiedades de materiales con estructuras nanométricas.

3. Energías Renovables (ER). Existen esfuerzos crecientes de diferente personal universitario y de la DES de ciencias orientados a preparar, caracterizar, estudiar, manejar, aplicar, y efectuar asesorías técnico-científicas para la aplicación de Energías Renovables diversas, tales como uso de la energía solar en sistemas de concentración térmica solar, en instalación y operación de celdas fotovoltaicas (planta piloto en instalación en Fac. Ciencias), en proyectos hacia el uso de energía eólica derivada de aerogeneradores, y en proyectos en curso para el crecimiento y uso de biomasa (algas que crecen en aguas grises y termales) como elemento precursor para biocombustibles.

3. JUSTIFICACIÓN

3.1 Importancia de la Profesión de Ingeniero en Nanotecnología y en Energías Renovables√

Definición de Nanociencia y Nanotecnología

El primer científico en hacer referencia a los conceptos de la Nanotecnología y la Nanociencia, y de su tremendo potencial, fue Richard Feynman, premio Nobel de Física (1965), en un célebre discurso que dio en el Caltech (Instituto Tecnológico de California EUA) el 29 de diciembre de 1959, que forma parte de la Historia de la Ciencia, titulado “Al fondo hay espacio de sobra” (There's Plenty of Room at the Bottom) [1]. La tesis del mismo, fue el que al reducirlos dispositivos electrónicos y mecánicos a escalas nanométricas (es decir de un mil millonésimo de metro) se podría optimizar en forma excepcional a la tecnología existente y potenciarla además en factores insospechados.

La realización de las anticipaciones futurísticas de Feynmann, se concretaron hacia inicios de la década de los años 90 en: 1) la Nanotecnología, que es un campo de las Ciencias Aplicadas dedicadas al control y manipulación de la materia a una escala de 1 a 100 nanómetros, es decir, a nivel de átomos y moléculas y se involucra primordialmente con el desarrollo de materiales y dispositivos de esas dimensiones. Esta dimensión corresponde al tamaño de alrededor de 10 átomos de hidrógeno y en 2) la Nanociencia, que busca comprender los fenómenos que acontecen a estas escalas.



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La característica fundamental de la Nanotecnología es que se constituye de un ensamblaje interdisciplinar de varios campos de las ciencias naturales altamente especializados. Entre ellas:

• La física aplicada juega un rol primordial al emplear las leyes de la mecánica cuántica. • La química juega un papel importante ya que es la que nos permite manipular la materia y

las configuraciones de ciertos átomos, para alcanzar la estructura deseada. • En medicina, el desarrollo específico dirigido a nanopartículas está auxiliando a la cura de

algunas enfermedades que han sido de difícil tratamiento.

Según un informe de un grupo de investigadores de la Universidad de Toronto, en Canadá, las aplicaciones más prometedoras de la nanotecnología, y que perfilan el tipo de empresas y campos de trabajo de los recursos humanos que se formen en estos campos son:

• Producción agrícola. • Tratamiento y remediación de aguas. • Diagnóstico y cribado de enfermedades. • Sistemas de administración de fármacos. • Procesamiento de alimentos. • Remediación de la contaminación atmosférica. • Construcción. • Monitoreo de la salud. • Detección y control de plagas. • Control de desnutrición en lugares pobres. • Informática. • Alimentos transgénicos. • Cambios térmicos moleculares (Nanotermología).

Además de la trascendencia científico-tecnológica de las anteriores áreas, el campo de acción con mayor trascendencia social de la Nanotecnología, lo constituyen las energías alternas o renovables de energía las cuales se describen a continuación.

Las Energías Renovables y la Nanotecnología.

El concepto de energía renovable no es una mera clasificación de las fuentes de energía, sino que representa un cambio necesario que tendrá que acontecer en el primer cuarto de este siglo, ya que las fuentes fósiles actualmente explotadas conllevan problemas de contaminación severos, cuya eliminación en cuanto por ejemplo a la emisión del CO2 es ya ineludible, además de que éstas fuentes terminarán agotándose en algún momento alrededor de la segunda mitad de este siglo XXI según los pronósticos actuales.



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El consumo de energía es uno de los grandes indicadores del progreso y bienestar de una sociedad. La situación económica actual demanda un continuo crecimiento, para poder atender a los grupos rezagados de nuestro entorno social, lo que exige una demanda igualmente creciente de energía. Puesto que las fuentes de energía fósil y nuclear son finitas, es inevitable que en un momento determinado la demanda no pueda ser abastecida, por lo que es necesario que se desarrollen nuevos métodos para obtener energía: éstas serían las Energías Renovables. Tanto o más urgente que lo anterior se deriva de que el abuso de las energías fósiles convencionales tales como el petróleo y la combustión de carbón o gas entre otras, acarrean consigo problemas de agravación progresiva de la contaminación, el aumento de los gases invernadero, principalmente el bióxido de carbono, productos de su combustión, cuyo efecto acumulado amenaza con desestabilizar seriamente el clima terrestre.

En el presente momento, (con datos al 2005), los combustibles fósiles, son responsables del 80.4% de la generación de la energía que utilizamos, 6.5% la producen reactores nucleares, y solo un 13.1 % otras fuentes de energía tales como la hidroeléctrica (2.2%) y el resto, 10.9% las fuentes de Energías Renovables. Entre éstas, al 2005 solo 0.5% era generada por el sol, los vientos (eólica) o las olas.

Ejemplo de Energías Renovables lo constituyen:

• Electricidad fotovoltaica. • La electricidad derivada de la generación eólica. • La energía solar concentrada. • El uso de fuentes de energía renovable, tales como la producción de biocombustibles. • El uso de fuentes limpias, en sustitución de los procesos de combustión convencionales y la

fisión nuclear (reactores nucleares).

Este listado lo podemos ampliar con los temas que definió una comisión de ingenieros y científicos en un estudio en 2010, denominado: “Energías Alternas: Propuesta de investigación y desarrollo tecnológico”, de la Academia Mexicana de Ciencias, 2010 [4], que en algunos casos repiten los arriba mencionados. Estos son:

• Energía solar fotovoltaica • Energía solar térmica de baja entalpía • Energía solar térmica de alta entalpía • Bioenergía • Energía eólica • Energía geotérmica • Energía hidráulica a pequeña escala • Energía oceánica



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• Energía en edificaciones • Uso eficiente y ahorro de energía • Energía del hidrógeno

La producción de energías limpias, alternativas y renovables no es una cultura, una moda o un intento de mejorar el medio ambiente, sino una necesidad a la que el ser humano se verá obligado a atender, independientemente de nuestras opiniones, gustos o convicciones sociales.

Las Energías Renovables y la Nanotecnología

Los materiales nanoestructurados han encontrado un campo de aplicación muy fructífero en el tema de Energías Renovables. En muchos grupos de investigación o de aplicación innovadora de la ciencia, existe una transición continua y en las dos direcciones, o una coexistencia que propicia esta transferencia, entre proyectos de investigación básica en estos materiales, y proyectos de aplicación para generar energías, a través de dispositivos en que sus elementos activos están conformados por estos materiales de dimensión nanométrica. Un ejemplo son los elementos que pueden fungir como fotovoltaicos, para celdas solares o como en forma de nanopartículas, como elementos pasivos concentradores, que absorben con muy alta eficiencia la energía, misma que luego se puede convertir en energías utilizables en forma de electricidad, o de fluidos para calefacción. Mencionemos que tan importante es el desarrollo de métodos que lleven a la producción de formas alternas energías, como lo es la racionalización reduciendo o eliminando el consumo energético innecesario, a través de la mejora del rendimiento de los dispositivos eléctricos (electrodomésticos, lámparas, etc.). Además del aprovechamiento de la energía solar, las soluciones en el almacenamiento de energía empleando nanotecnología, podrían impulsar la industria de la energía eólica y permitir su rápida expansión más allá de su presente nivel de generación. Un futuro energético sustentable requerirá asimismo de la incursión de la nanotecnología en la producción de biocombustibles y biocarburantes. Las áreas en las que la nanotecnología puede impactar fuertemente sobre las tecnologías en Energías Renovables se representan en la Figura 1 en donde se muestra la aplicación de las nanotecnologías tendrá un fuerte impacto tanto en la conversión, el almacenaje y la conservación de energía.



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Figura 1. Diagrama de la interacción entre las tecnologías de conversión, almacenaje y conservación de las energías renovables (solar/térmica/electroquímica) en las que la Nanotecnología posee un fuerte impacto

potencial.

Esto induce a considerar que es muy oportuno el impulsar el estudio y la realización de proyectos en Energías Renovables a la par que se establece un programa en Nanotecnología, ya que su coexistencia como temas de trabajo propicia su interrelación fecunda, innovadora y productiva.

Los planteamientos anteriores determinan la relevancia del conjunto de temas en torno a los cuales se buscará preparar o emprender proyectos que deriven en temas de tesis en esta Ingeniería en Nanotecnología y Energías Renovables (INER), enfatizando en lo posible, sin ser excluyentes de cualquier área o tema de oportunidad que se presente o se conciba, la aplicación y uso de materiales de dimensiones nanométricas, en sistemas de aprovechamiento de la energía, área de fortaleza de muchos de los proponentes del programa.

Estrategia Nacional de Energía. Programa de la Secretaria de Energía del Ejecutivo Federal.

De acuerdo a la “Estrategia Nacional de Energía”, establecida por la Secretaría de Energía de nuestro País [5], en el mes de Febrero del 2010, dentro de 3 ejes rectores para el desarrollo de la industria eléctrica nacional, que son Seguridad Energética, Eficiencia Económica y Productiva, y Sustentabilidad Ambiental; al menos tres de los 9 objetivos que se desprenden de estos ejes rectores, son relevantes para impulsar la formación de recursos humanos en el tema de Energías



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Renovables: el eje rector 2) se compromete a:“Diversificar las fuentes de energía, intensificando la participación de las energías limpias”, el 4) a: “Reducir el impacto ambiental del consumo energético”, y el 9) a: “promover el desarrollo tecnológico y de capital humano para el sector de energía” [5]. En el mismo documento se discute cómo en México en el año 2008, las energías renovables sin incluir las hidroeléctricas, aportan sólo el 3.3% del consumo nacional. Se plantea en el mismo que esta participación debe crecer al 7.6% al 2012, y en un total de 8 puntos porcentuales adicionales en una visión energética del País al 2024. Los elementos de esta visión nacional al 2024, demandan que las instituciones de educación superior y el sistema de investigación de México, redoblen esfuerzos para formar recursos humanos en los temas de Energías Renovables, sus materiales de insumo, su diseño, y sus aplicaciones.

Debemos mencionar también que la enorme relevancia que está adquiriendo entre otras el aprovechamiento de la Energía Solar en nuestro País, lleva a que un grupo muy amplio de profesionales, industriales, comercializadores, y ciudadanos, hayan establecido la “Asociación Nacional de Energía Solar o ANES” [10], que se constituyó oficialmente durante la IV Reunión Nacional de Energía Solar, celebrada en San Luis Potosí, S.L.P., el año de 1980, auspiciada por la Universidad Autónoma de San Luis Potosí, por lo que es por demás oportuno que habiendo sido la ocasión la UASLP, como sede que catalizó esta asociación que responde a un tema que cada día se vuelve más relevante, se inicie esta licenciatura INER, que formaliza el estudio de las Energías Renovables, desde el punto académico de las ciencias exactas y de materiales.

Toda esta relevancia creciente que están adquiriendo los temas de Nanotecnología y Energías Renovables, para el desarrollo de productos y proporción de satisfactores, que está en plena expansión a nivel mundial y con claras previsiones a nivel nacional, sobre todo en este último caso en lo que respecta a Energías Renovables, tema en torno al cual se están emprendiendo proyectos por diversos investigadores del entorno de la DES de Ciencias, es lo que determina la importancia de que en la UASLP iniciemos esta Carrera de Ingeniería en Nanotecnología y Energías Renovables, enfatizando en lo posible, cualquier área o tema de oportunidad que se presente para el uso de materiales de dimensiones nanométricas, aunque no exclusivamente.

3.2. Análisis de la oferta educativa y la estimación de la demanda de ingreso.

Dado que encontramos que las licenciaturas en Nanociencia-Nanotecnología, y/o Energía son pocas en el País, y de muy reciente fundación, con dos o tres excepciones, analizaremos primeramente las estadísticas nacionales a nivel licenciatura en ciencias naturales y exactas, dentro de las cuales se ubicaría la presenta carrera INER. El área de ciencias naturales y exactas, demuestra un incremento del 75% durante los 20 años de registros con que cuenta el CONACyT a nivel nacional, y corresponden al 1.9% del total de la matrícula en la oferta educativa en el país (ver Tabla 1). Esto representa que muy aproximadamente solo 1 de 10,000 habitantes de nuestro País



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actualmente, está adquiriendo formación en Ciencias Naturales y Exactas, y solo 1 por cada 16,000 mexicanos se está licenciando como profesional de las disciplinas en estas áreas. Lo anterior refuerza la necesidad de ofrecer oferta educativa en estas áreas, y además en una diversidad tal pueda ser atractiva por lo novedosa y actual en su relevancia mundial, tal como lo será INER, para que atraiga a un porcentaje creciente de los jóvenes que ingresan a las cohortes de edad en que deben empezar a estudiar algún programa dentro de la diversidad de la oferta de la educación superior en el País.

Tabla 1. Tendencias estadísticas escolares de ciencias naturales y exactas desde 1990. Primeros ingresos y egresos de licenciatura según área de la ciencia, 1990-2009. (Número en personas).

Año Total Ciencias naturales y exactas Ingresos Egresos Ingresos Egresos

1990 241,194 118,457 6,392 2,953 1991 247,627 139,031 5,831 3,253 1996 298,557 191,024 6,861 3,210 2001 430,921 227,095 9,811 3,755 2006 517,587 307,188 11,009 5,391 2009 584,013 353,827 11,190 6,527

Los ingresos y egresos 2009 son estimaciones de CONACYT. Fuente: CONACYT. Informe General del Estado de la Ciencia y la Tecnología. México. 2004, 2006-2008. 30/10/2009.

Las licenciaturas existentes en Nanotecnología en el País se detallan en la Tabla 2. Como podemos apreciar, además de ser contadas las licenciaturas son de muy reciente creación. La conversión de energía es uno de los objetivos principales de aplicación y desarrollo de la nanotecnología y se espera que los proyectos exploratorios en áreas tales como la conversión fotovoltaica y conversión directa de energía térmica-eléctrica sean desarrollados. No obstante, la conexión entre ambas áreas de gran importancia tecnológica, Nanotecnología y Energías Renovables, es aun escasa.

Tabla 2. Programas de licenciatura e ingeniería en nanotecnología ofertadas en nuestro País.

Programa Número de estudiantes

Año de inicio

Licenciatura en Nanotecnología e Ingeniería Molecular / UDLA-Puebla

92 2006

Ingeniería en Nanotecnología / UAQ –Querétaro 40 2010 Ingeniería en Nanotecnología / UABC –Ensenada S/D 2010 Ingeniería en Nanotecnología / UPVM –Estado de México 90 2009



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Los datos de matrícula fueron obtenidos mediante consulta telefónica directa con las instituciones.

Es necesario resaltar que la UDLAP tuvo su primer egresado en el año 2010 y que todas las demás licenciaturas aún NO han tenido el tiempo necesario para graduar a su primera generación. Esto refuerza la relevancia de iniciar un programa de la UASLP en esta área.

Licenciaturas existentes en Energía en el País, que casi siempre se orientan o tiene alguna salida en energías renovables se tienen las siguientes:

• Ing. en Energías Renovables, Universidad Tecnológica de Ciudad Juarez, Ciudad Juarez, Chihuahua.

• Ingeniería en Energías Renovables, Instituto Tecnológico de Mexicali, Mexicali, B.C. • TSU e Ingeniería en Energías Renovables, Universidad Tecnológica de Puebla, Puebla,

Puebla. • Ingeniería en Energía, Universidad de La Ciénaga del Estado de Michoacán de Ocampo,

Sahuayo, Michoacán. • Ingeniería en Energías Renovables, Instituto Tecnológico Superior Progreso, Progreso,

Yucatán • Ingeniería en Energía, Universidad Autónoma Metropolitana, U. Iztapalapa, México D.F. • Ingeniería en Energía, Universidad Politécnica de Baja California, Mexicali, B.C. • Ingeniería en Energía, Universidad Politécnica de Zacatecas, Fresnillo Zacatecas • Ingeniería en Energía Renovable, Universidad Tecnológica de la Zona Metropolitana de

Guadalajara, Tlajomulco de Zúñiga, Jalisco • Ingeniería en Sistemas de Energía, Universidad de Quintana Roo, Chetumal, Quintana Roo • TSU en Energías Renovables, Universidad Tecnológica General Mariano Escobedo de

Nuevo León, General Escobedo, Nuevo León

La Figura 2 muestra una imagen general de la oferta educativa en las áreas de Nanotecnología y Energías Renovables afines a la presente propuesta. De la revisión que se hizo de cada estado, se extrajo también la currícula para verificar las áreas de especialización existentes en México. Este material es utilizado también para fortalecer la propuesta innovadora sobre la línea terminal relacionada con el desarrollo de Energía Renovables a través del uso de la nanotecnología. Asimismo, se encontró un incipiente interés en el desarrollo de recursos humanos especializados con la capacidad de modelar y/o simular la fenomenología experimental involucrada en el desarrollo de la nanotecnología. Estas deficiencias son cubiertas en la INER que se propone oferte la UASLP.

Ingeniería en Nanotecnología / ITT –Tijuana 32 2010 Ingeniería en Nanotecnología / ITSPR –Veracruz 50 2010 Ingeniería en Nanotecnología / UCEMO –Michoacán 45 2007



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Figura 2. Oferta educativa en México de carreras afines a licenciaturas en Nanotecnología y/p Energía Alternativas.

En base a las matrículas de los programas existentes, anteriormente presentadas en el País se prevé que es esperable una matrícula anual de 25 a 35 aspirantes, la cual en periodo de 5 años es esperable consolide en 35 aspirantes anuales.

3.3. Requerimientos ocupacionales y mercados de trabajo. Al egresar de la carrera, el Licenciado en Nanotecnología, y Energías Alternas contará con

una fuerte formación interdisciplinaria y una amplia visión acerca de las tendencias tecnológicas más recientes y sus posibles aplicaciones en la generación de recursos energéticos. Esta sólida formación académica permitirá a los egresados continuar su formación en estudios de Posgrado y su eventual incorporación en la Investigación Básica y Aplicada. Es de esperar que, dado el enfoque interdisciplinario del programa planteado en la INER, los egresados puedan desarrollarse con ventajas al continuar sus estudios en áreas relacionadas con la Nanotecnología y las Energías Renovables.

Dada la formación planteada en el Programa de la INER, al terminar la carrera los

estudiantes tendrán una importante formación matemática que les permitirá cimentar fuertemente



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sus conocimiento en las áreas de Física y Química, las cuales son básicos para comprender los conceptos de las Nanociencias de forma amplia. Aunado a esto, con la exhaustiva enseñanza de los fundamentos teóricos de las técnicas más comunes de caracterización de nanoestructuras y su uso en los laboratorios, los egresados contarán con una fuerte componente técnica que los harán altamente calificados para incorporarse laboralmente en empresas que utilicen equipos y procesos de la más reciente tecnología.

El mercado de trabajo donde podrán desempeñarse profesionalmente los egresados del Programa de la INER, serán aquellas instituciones públicas y privadas, nacionales o extranjeras que incidan tanto en el sector industrial como en el sector educativo aplicando o estudiando Nanomateriales y/o Energías Renovables o Alternativas. Debido a la continua y creciente inversión del sector público y privado en estas nuevas áreas, se estima que a corto plazo se generen en México opciones reales de trabajo. La nanotecnología nace por sí misma con una carrera multidisciplinaria en la que convergen áreas de las ciencias exactas como la física, química y la biología, por lo que en con base en las perspectivas de desarrollo y tendencia tecnológicas de estas áreas para los próximos años podemos plantear que los egresados estén capacitados para incursionar en las siguientes áreas:

• Conversión de Energía. o Es un objetivo principal en el desarrollo de la nanotecnología y se espera que los

proyectos exploratorios en áreas tales como conversión fotovoltaica, conversión directa de energía térmica a eléctrica y el aprovechamiento de la bioenergía, sean desarrollados. La creación de infraestructura en la generación, almacenamiento y generación de energía representa un enorme reto global que requiere de inversión masiva en investigación y desarrollo de tecnologías de energía que entreguen la cantidad de energía necesaria en tiempo y escala suficiente con impacto mínimo sobre el medio ambiente y que tengan un perjuicio económico y social limitado durante su implementación. Se explotan las tecnologías solares, térmicas, conversión de energía electroquímica y bioenergía, almacenamiento y conservación específicamente relacionada a los recientes avances y prospectivas en la ciencia y tecnología a nano escala las cuales ofrecen un alto potencial para atacar el reto energético.

• Microelectrónica. o En un futuro cercano al menos la mitad de los nuevos materiales avanzados y sus

procesos de fabricación, se constituirán usando algún control a nivel nano escala, por lo menos en uno de sus componentes dominantes. Se prevé que los transistores de silicio alcanzaran dimensiones más pequeñas a los 10nm y serán integrados a sistemas moleculares u otro tipo de sistemas a nivel nano escala. Las tecnologías alternativas para sustituir la carga electrónica como portador de información a través de los electrones, de fase de polarización y de espín están bajo consideración. Las tecnologías serán



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desarrolladas con el enfoque al auto ensamble hacia la organización jerárquica de estructuras y dispositivos hacia la creación de bloques funcionales de construcción a nano escala.

• Ingeniería de Materiales. o Actualmente se están explorando materiales compuestos nanoestructurados más ligeros,

nanopartículas más reactivas y menos contaminantes, sistemas automatizados por componentes nanoelectrónicos para la industria automotriz, aérea y aeroespacial.

• Química. o Los nanocatalizadores ampliaran el uso de la fabricación química con soportes y

ensambles moleculares, con desperdicio mínimo. Medición y visualización de las imágenes de gran dominio biológico y de interés para la ingeniería se espera que alcancen una resolución de precisión atómica y obtención de la resolución de las reacciones químicas. Visualización y simulación numérica de los dominios tridimensionales con resoluciones nanométricas serán necesarias para las aplicaciones de la ingeniería.

• Medicina. o La comprensión de la estructura molecular y su ensamble, así como el desarrollo de

nueva instrumentación basada en nanoestructuras, facilita el entendimiento de las células y el tratamiento de enfermedades. La síntesis farmacéutica y su procesamiento y su utilización en pacientes de manera dirigida, son mejorados por su control a nano escala, estimándose que aproximadamente la mitad de los productos farmacéuticos utilizarán nanotecnología en sus componentes clave. La modelación del cerebro basado en interacciones de neurona a neurona será posible usando avances en la medición y simulación a nivel nano escala.

• Mantenimiento de los Recursos Naturales o Un ejemplo claro son los esfuerzos que sobre la filtración y desalinización del agua se

están llevando a cabo. Esto permitiría desarrollar tecnologías eventualmente más baratas o funcionales que conduzcan al acercamiento de agua potable a las zonas más marginadas de asentamientos de grupos humanos, además de la purificación de los ríos y lagos existentes.

• Informática y computación. o La realización exitosa de la computación cuántica, el cual es un campo emergente y de

intenso crecimiento que combina la ciencia computacional con la mecánica cuántica, plantea grandes retos a la física experimental. Uno de ellos es la obtención experimental satisfactoria del elemento unidad en la información cuántica, el “qubit”. Para ello se ha propuesto la utilización de nanocristales semiconductores. Asimismo, se estima que la espintrónica tendrá a corto plazo un impacto radical en los dispositivos de almacenamiento masivo.



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Algunos Ejemplos en el Sector Industrial y de Instituciones de Investigación con Interés en NaNoTec y en ER.

En cuanto a compañías del sector industrial que ya incorporan estas nuevas tecnologías podemos mencionar: Centros de diseño privados, Intel, HP, Siemens, Delphi, Solectron; Industria Automotriz, General Motors, Nissan, Chrysler, Ford; Industria en General: Mabe, General Electric, Tenaris-Tamsa, Tremec, COMEX, Peñoles, etc., es decir en casi toda industria grande que manufacture materiales que deban tener propiedades novedosas, incluyendo entre ellas a las pinturas, etc. En el sector público, Petróleos Mexicanos (PEMEX), Comisión Federal de Electricidad (CFE), Comisión Nacional del Agua (CNA), Instituto Mexicano del Petróleo (IMP), Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares (ININ), Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE), Laboratorio de Pruebas, Equipos y Materiales de CFE (LAPEM), Secretaria de Energía (SENER) y en SEMARNAT existen programas de estudio y/o aplicación tanto de sistemas a base de Energías Renovables como de materiales nanoestructurados.

En el sector educativo, los egresados se podrán colocar en todas las Instituciones de educación superior (IES) públicas y privadas. En el sector de investigación, destacan al respecto en la UNAM: el Programa Universitario de Energía Solar (PUES), el Centro de Investigación en Energía Solar de Temixco, Morelos, el Centro de Nanociencias y Nanotecnología, el Programa de Investigación y Posgrado de Nanociencias y Nanotecnología del CINVESTAV del IPN.

Se cuentan además las 10 instituciones que conforman la Red Temática Nacional de Nanotecnología [11]. En el Sistema de Centros Públicos de Investigación, en 4 de los de Ciencias Exactas y Naturales: el CIMAV en Chihuahua, CIO en Guanajuato, IPICYT en SLP; e INAOE en Tonanzintla Puebla, así como en 7 de los 8 de Ingeniería y Tecnología, donde existen programas o proyectos en curso de investigación y desarrollo de nanomateriales, así como en múltiples de la Universidades Públicas Estatales, especialmente en las más grandes o con sistemas de investigación más desarrollado, que comprenden ahora a casi la totalidad de universidades en las capitales estatales. Tendencia Internacional del Empleo en un Área de las Energías Renovables. Empleos en Energías Eólicas U.S.A

Las tendencias crecientes de la generación de empleos en el sector de Energías Renovables, está documentado según datos de la American Workers in Energy Association [9] (Asociación Americana de Trabajadores de la Energía), según lo recoge el: U.S. Bureau of Labor Statistics [9] (Departamento de Estadísticas del Empleo de los E.U.A.). Se consigna en los mismos que en 2008 hay un estimado de 85,000 trabajadores americanos que estaban siendo empleados en la industria de la generación eólica de energía eléctrica y de aspectos relacionados para su abasto. Según los mismos datos, en 2008 estos trabajadores y la industria aportaban la necesidades cotidianas de electricidad de 9.5 millones de casas con un consumo promedio de 3.5 kWh por día.



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Dado que la aportación actual apenas rebasa el 1% del consumo de fluido eléctrico por esa nación, y de las proyecciones de Departamento Americano de Energía que para el año 2030 la energía eólica deberá de aportar el 20% del consumo americano total, este número de empleados se puede incrementar hasta un total de poco menos de 2 millones de empleos. En este momento, la energía eólica representa el sector de más alto crecimiento en energía renovable.

3.4 Capacidad instalada en la entidad académica La DES Ciencias es una dependencia de educación superior de la Universidad Autónoma de

San Luis Potosí que incluye tres Unidades Académicas (UA): el Instituto de Física (IF), el Instituto en Investigación en Comunicación Óptica (IICO) y la Facultad de Ciencias (FC) (ver Fig. 1). A partir de 2009, se aúna a la colaboración institucional con la DES de Ciencias, en actividades docentes y de investigación la Coordinación de Innovación y Aplicación de la Ciencia y la Tecnología (CIACYT).

Figura 3. Unidades Académicas que Conforman la DES Ciencias.

En esta DES, las UA’s se coordinan para aprovechar sus recursos humanos en forma óptima enfocándose hacia el apoyo a los programas educativos, la consolidación de cuerpos académicos (CA’s) y la administración de los recursos financieros que se otorgan para el desarrollo de estos programas, y otros que deriven de la formulación de proyectos institucionales. Las tres Unidades Académicas atienden los programas educativos de la DES, tanto en licenciatura como posgrado. Las áreas comprendidas en la DES son: Física, Matemáticas, Biofísica, Electrónica, Telecomunicaciones, Ciencias Aplicadas e Ingeniería Biomédica, en las cuales participan activamente las tres UA’s y la CIACYT.

Oferta Educativa de la Facultad de Ciencias. La FC oferta las siguientes licenciaturas:

1. Física 2. Ingeniería Física 3. Matemáticas Aplicadas 4. Matemática Educativa 5. Ingeniero en Electrónica 6. Ingeniero en Telecomunicaciones 7. Ingeniería Biomédica



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8. Biofísica

Más los posgrados siguientes: a. Maestría y Doctorado en Ingeniería Electrónica b. Doctorado y Maestría de Física c. Maestría y Doctorado de Ciencias Aplicadas d. Participación en el Doctorado Interinstitucional de Ingeniería y Ciencia de Materiales, en

conjunto con Fac. de Ingeniería y Fac. de Química

El IF participa en primordialmente en la carrera de Biofísica y de manera primordial en el Doctorado y Maestría de Física. También tiene una participación importante en la Maestría y Doctorado de Ciencias Aplicadas. El IICO participa en la licenciatura de Ingeniería Física y la Maestría y Doctorado de Ciencias Aplicadas.

Cabe mencionar que todos los Programas Educativos (PE) de licenciatura acreditables en la DES Ciencias tienen el reconocimiento de calidad o el reconocimiento de Nivel I por los Comités Interinstitucionales para la Evaluación de la Educación Superior (CIEES) [7]. Mientras tanto, todos los programas de posgrado pertenecen al Programa Nacional de Posgrados del CONACYT, excepto el Doctorado en Ingeniería Electrónica por ser de reciente creación. Por lo que en general, se tiene un reconocimiento de calidad en todos los PE’s que participan las UA’s de la DES Ciencias.

Por otra parte, la Coordinación para la Innovación y Aplicación de la Ciencia y la Tecnología (CIACyT, Fig. 2) se creó a partir del 2009 y se encarga de implementar ideas innovadoras encaminadas a la solución de problemáticas sociales, industriales o científicas, además de la formación de recursos humanos en áreas estratégicas para el desarrollo económico y social de la región. Personal de la CIACYT participa en varias licenciaturas ofrecidas por la Facultad de Ciencias, sobre todo impartiendo cursos en materias básicas comunes, y en la Maestría y Doctorado de Ciencias Aplicadas.

Figura 4. Coordinación para la Innovación y Aplicación de la Ciencia y la Tecnología.

La DES Ciencias comparte visiones y objetivos comunes entre sus tres unidades académicas y el CIACyT, así como intereses comunes en la consolidación de sus PE’s y CA’s, la



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investigación de los programas de posgrado y su impacto en las licenciaturas. La DES Ciencias incluye 20 CA’s, 8 PE’s de licenciatura, y 6 de posgrado. El total de profesores de tiempo completo es de 92, donde 2 (2.2%) cuentan con especialidad, 4 (4.3%) con maestría y 81 (88%) con doctorado, es decir el 94.6% posee estudios de posgrado. Dentro de los profesores con doctorado, 60 pertenecen al Sistema Nacional de Investigadores (SNI) del CONACYT con la siguiente distribución: 6 (10%) Nivel Candidato, 18 (30%) Nivel I, 22 (37%) Nivel II y 14 (23%) Nivel III; además 54 (58.7%) profesores cuentan con el Perfil PROMEP vigente. De esta manera, se puede aseverar que la planta académica de la DES tiene una alta habilitación académica, la cual está comprometida con los objetivos de calidad que busca la UASLP. Por otra parte, la CIACyT agrupa más de 20 laboratorios y a 22 investigadores con reconocimiento SNI.

La licenciatura en Ingeniería en Nanotecnología y Energías Renovables será parte integral de la oferta educativa que brinda a la sociedad la Facultad de Ciencia de la UASLP, lo cual permitirá la utilización de los laboratorios e infraestructura ya existente dentro de la Facultad y del Instituto de Física, y del CIACYT, para el desarrollo de la carrera en un inicio. En forma general se tienen en proceso iniciativas para crear laboratorios para complementar los cursos básicos de física, que serán para la atención general de todas las licenciaturas que ya se ofertan. La nueva carrera en una etapa más avanzada requerirá de dos laboratorios de docencia, descritos en la Sección 4. Estos son el Laboratorio de Química para Energías Renovables y El Laboratorio de Caracterización de Nanomateriales. La creación de estos laboratorios, responde a la necesidad de ofrecer técnicas avanzadas de síntesis y de caracterización, ante el compromiso de proporcionar a los alumnos una formación académica sólida en el área de la Nanotecnología y Energías Renovables.

Está nueva licenciatura se podrá apoyar y articular aprovechando la oferta curricular de

varias carreras ya existentes en la Facultad de Ciencias: a) las licenciaturas en Física, Biofísica, Ingeniería en Electrónica y en la de Ingeniero Físico y/o b) con las de Ing. Biomédica, Ingeniería en Telecomunicaciones y Lic. en Matemáticas Educativas. La licenciatura en Ingeniería en Nanotecnología y Energías Renovables se apoyará en la infraestructura para caracterización de materiales existente tanto en la Facultad de Ciencias misma, en el IF, en la CIACYT, o en la Facultad de Química. Así mismo, la Facultad de Ciencias pondrá a disposición las aulas-multimedia que se comparten con los restantes programas educativos. La siguiente lista muestra la infraestructura instalada dentro de la Facultad que podrán utilizar los nuevos estudiantes de la carrera en Ingeniería en Nanotecnología y Energías Renovables.

- Laboratorio de Instrumentación (FC). - Laboratorio de Audio (FC). - Laboratorio de Control (FC). - Laboratorio de Telecomunicaciones (FC). - Laboratorio de Física (FC).



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- Laboratorio de Química (FC, IF). - Laboratorio de Cómputo (FC, IF). - Laboratorio de Cómputo Científico (FC, IF). - Laboratorio de Electrónica Avanzada (FC). - Laboratorio de Simulación Matemática (FC). -Tres edificios con Aulas Multimedia (FC). - 4 aulas multimedia (IF). - Laboratorios de Nanoestructuras (IF). - Laboratorio de Materiales Granulares (IF). - Biblioteca con más de 4000 tomos (IF). - Microscopios de Barrido (CIACyT). - Laboratorio de Microscopía de Fuerza Atómica con nanoindentador para medir

durezas (CIACYT). - Laboratorio de Espectroscopia Infrarroja y Raman (CIACYT). - Laboratorio de Difracción de Rayos X de alta resolución (CIACYT).

Con respecto al acervo bibliográfico, se cuenta con las instalaciones y servicios del Centro de Información Tecnología y Diseño de la UASLP, el cual recibe títulos y revistas técnicas actualizadas y presenta una gran variedad de libros técnicos y científicos en las áreas de soporte de la Ingeniería Nanotecnología y Energías Renovables, tales como la Ciencia de Materiales, la Física, Procesamiento de Señales, Modelos Matemáticos, y Química, entre otros. Así como los recursos del Centro de Información de la Facultad de Química, que cuentan con un vasto acervo en el área de la química propiamente dicha, y de áreas de interés para efectuar investigación en materiales de dimensión nanométrica. Los catálogos de las colecciones de ambos centros se encuentran disponibles en forma electrónica.

3.5 Metodología que se siguió para formular el Programa. La metodología siguiente se utilizó para la elaboración del Análisis de Pertinencia de la

carrera de Ingeniería en Nanotecnología y Energías Renovables, la cual consta de 6 etapas: 1.-Evaluación de la pertinencia de las carreras de Licenciatura en física, Ingeniería Física y sus líneas de especialización.

Primeramente, se analizaron las áreas de desarrollo del los PE’s de Ingeniería Física y Licenciatura en Física que ofrece actualmente la DES Ciencias, donde se ha visto que estos programas presentan las bases para sostener las nuevas tendencias de la enseñanza en la Nanociencia, Nanotecnología y Energías Renovables a nivel mundial. De esta manera, ya que se imparten actualmente en la Facultad de Ciencias los cursos básicos en Física, Matemáticas y Programación-Computación que otorgarían la formación necesaria para cimentar el éxito del



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programa en Ingeniería en Nanotecnología y Energías Renovables, surge la iniciativa de crear éste nuevo programa educativo buscando iniciar a partir de Agosto/2011.

Esta iniciativa viene sustentada por las necesidades que en forma creciente nos está demandando el desarrollo nacional y el mercado moderno de formar recursos humanos con el conocimiento, manejo y habilidades innovadoras suficientes para la manufactura de materiales novedosos con base en nanoestructuras y partículas de escala nanométricas, y el apoyo sanitario en proyectos de investigación que buscan mejorar la dosificación de fármacos insertos en nanoestructuras, en forma mucho más gradual y controlada, que han mostrado ser más adecuados para tratar enfermedades crónicas o degenerativas. Igualmente lo soporta la misma necesidad de formar especialistas innovadores que puedan participar en atender los problemas de abastecimiento energético sin emisiones netas de carbono, el desarrollo de productos y procesos derivados de los recursos naturales regionales que incentivarán a la industria potosina.

2.-Estudio de las tendencias en el área de ciencia y tecnología, así como su potencial en los próximos 15 años. Estos se basaron primordialmente en el estudio de lo que consigna el Plan Nacional de Desarrollo 2007-20012 (PND 2007). [6].

3.- Análisis de la evolución académica y de investigación de la planta docente de la Facultad de Ciencias, Instituto de Física y CIACyT. En los últimos años, la planta académica de las tres entidades se ha venido renovando con investigadores expertos, entre otros temas, en las aplicaciones de la Nanociencia, Nanotecnología y Energías Renovables. Algunos de los profesores que atienden los programas de Física e Ingeniería Física y los Posgrados de Ciencias Aplicadas y el Doctorado Institucional de Ingeniería y Ciencia de Materiales, han desarrollado proyectos diversos y al menos se reportan 14 artículos internacionales con arbitraje estricto publicados en el último año y medio y 7 tesis, 5 de Doctorado y 2 de Maestría dirigidas en los temas de Nanotecnología. El Dr. Misael Martínez Montejano y el Dr. Yuri Nahmad Molinari dirigen otra 5 tesis entre maestría y doctorado en temas de Energías Renovables, que constituyen los primeros esfuerzos científicos desde el punto de vista de la Tecnología y Ciencias Exactas en este tema dentro de nuestra Universidad, aunque cabe mencionar que han existido varios proyectos antecedente de aplicación de sistemas fotovoltaicos en el posgrado de Ciencias Aplicadas y en el de Ingeniería Eléctrica de la Fac. De Ingeniería. Además existen algunos proyectos en gestión ambiental en estudio de Energías Renovables en el Programa Multidisciplinario de Posgrado en Ciencias Ambientales (PMPCA), y trabajos de aplicación de principios de aprovechamiento de la insolación natural en la construcción de unidades habitacionales desde hace ya varias décadas en la facultad del Hábitat. Aunque debe mencionarse que esta planta de profesores se mantendrá vinculada al programa de física e Ingeniería Física y los Posgrados de Ciencias Aplicadas y el Doctorado Institucional de Ingeniería y Ciencia de Materiales, por lo que se ha desarrollado un plan a 5 años, en función del aumento de matrícula, para crecer paulatinamente un núcleo de profesores que atenderían preponderantemente



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a la carrera de Ingeniería en Nanotecnología y Energías Renovables, sobre todo reforzando el área de Energías Renovables, pero también apuntalando la de Nanotecnología.

4.-Diagnóstico y definición de las nuevas propuestas educativas, y su oferta/demanda a nivel regional y nacional. Se analizó la oferta a nivel nacional y regional de programas en Nanociencia, Nanotecnología y Energías Renovables. Se encontraron solo 8 licenciaturas en esta área, y once en energía, casi todas con de 2 a 4 años de iniciación. Lo anterior muestra una gran área de oportunidad por no existir de manera local y regional carreras con el perfil propuesto.

Aunado a lo anterior, en la Facultad de Ciencias se ha desarrollado un interés creciente por carreras afines, que se ratifica por el crecimiento constante en el ingreso a licenciaturas con orientaciones en Ingenierías y Tecnología con una fuerte base en las Ciencias Exactas, en los últimos 10 años (INEGI, 2010). Cabe mencionar que actualmente la oferta de esta carrera en México con el perfil propuesto se concentra principalmente en grandes universidades y/o como parte de los programas avanzados en centros de investigación. Finalmente, es pertinente recalcar que el crecimiento en la oferta educativa de la Facultad de Ciencias es acorde con sus planes de desarrollo enmarcados en su proyecto PIFI 2009-20010 (Programa de Fortalecimiento 2008), al igual que los planes de desarrollo de la UASLP y el Programa Sectorial de Educación 2007-2012 (Programa Sectorial de Educación 2007) [13].

5.-Evaluación de la pertinencia de las propuestas educativas: recursos humanos e infraestructura. Como se mencionó en el punto tres, la Facultad de Ciencias cuenta con investigadores cuyas áreas de especialización se centran en las diversas aplicaciones de la Nanociencia, Nanotecnología y Energías Renovables, además de contar con la infraestructura instalada para sustentar la creación de esta nueva carrera en una etapa inicial (ver sección 3.4 del presente documento), la cual sinergizará esfuerzos con las demás carreras que ofrece la Facultad para hacer un uso más eficiente de los recursos humanos e infraestructura disponible.

6.-Creación de las Comisiones Curriculares para el desarrollo de las propuestas: perfiles de ingreso/egreso, objetivo, campo de trabajo, plan curricular. Para el desarrollo de la actual propuesta se comisionó a un conjunto de profesores con conocimientos en el área de Nanociencia, Nanotecnología y Energías Renovables y/o áreas afines, los cuales iniciaron labores formalmente desde Marzo/2010; proyecto que ha ido refinándose paulatinamente hasta el presente documento. Se busca plantear una propuesta actual y acorde con las nuevas tendencias de flexibilidad curricular y diseño basado en competencias.

7.-Presentación preliminar de las propuestas para su evaluación y retroalimentación: pares externos e internos. Para depurar esta propuesta se consultó a expertos en el área, principalmente a los integrantes del programa de Nanotecnología, programa multidisciplinario del CINVESTAV Zacatenco, a los del Centro de Investigación de Energía de la UNAM, así como a los responsables de la División de Materiales del IPICYT, Instituto de Innovación y Transferencia de Tecnología (IITT)



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del Estado de Nuevo León; para la componente internacional se contactó a pares académicos del la Universidad de Ehime, Japón, con el Departamento de Óptica de la U. Politécnica de Madrid, con el grupo de Nanofotónica de la U. Politécnica de Valencia, con el Instituto de Nanociencias y de Materia Condensada de la U. Católica de Lovaina la Nueva, de Bélgica; los cuales vertieron recomendaciones que permitieron contextualizar la propuesta ya en una perspectiva nacional e internacional.

3.6 Objetivos del Programa

3.6.1 Objetivo General El programa educativo de Ingeniería en Nanotecnología y Energías Renovables formará

profesionales de alta calidad con una fuerte formación básica en ciencias naturales y exactas, en específico en físicas, químicas y matemáticas universitarias, esenciales para desempeñarse como profesional de las ciencias exactas, y con una formación específica en Nanociencia, Nanotecnología y Energías Renovables, que le permitan desempeñarse en aplicaciones en estas disciplinas, considerando que las mismas requieren en forma esencial un enfoque multidisciplinario.

3.6.2 Objetivos Particulares 1. La formación fundamental científica y tecnología que permita al egresado incorporarse a la

vida productiva como profesionistas ligados a aplicaciones de materiales de dimensiones nanométricas a productos y proyectos de innovación o investigación, desarrollando su trabajo con un alto sentido de responsabilidad social y con capacidad de aprendizaje permanente.

2. Proveer los fundamentos de Ciencia e Ingeniería que sustenten las propuestas e innovaciones tecnológicas y de aplicación en temas de actualidad de Energías Renovables alternativas a los hidrocarburos y a la energía nuclear.

3. .Concurrir en la formación de profesionistas capaces de contribuir a cimentar las alternativas que requiere nuestra sociedad en materiales novedosos y en la demanda mundial de encontrar alternativas al uso de hidrocarburos, desde un punto de vista científico, tecnológico y en el marco del paradigma de la responsabilidad social que incorpore la prevención como criterio fundamental de la solución de los problemas derivados de la emisión de gases de invernadero.

4. Ofrecer al estudiante un amplio espectro de posibilidades de desarrollo profesional en el uso y aplicación de materiales de estructuras y dimensiones nanométricas, y/o de proyectos de aplicación y desarrollo de sistemas de Energías Renovables para el desarrollo científico y tecnológico, favoreciendo sus capacidades de trabajo en equipo y comunicación interdisciplinar así como para incorporar y hacer suyo nuevos conocimientos y habilidades durante su desempeño profesional.



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5. Contribuir a la toma de conciencia de las consecuencias a corto, mediano y largo plazo relacionadas con la seguridad, la salud, la integridad y del desarrollo social, generadas por las modificaciones a los ecosistemas y biomasa, derivadas del consumo indiscriminado de hidrocarburos, generadores de gases de invernadero, por las sociedades humanas.



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4. CONTEXTUALIZACIÓN

4.1. Factores macro-sociales: económicos, políticos y ambientales

Circunstancias económicas, sociales, políticas y ambientales en que se fundamenta la profesión.

El mundo está sufriendo simultáneamente lo que podrían llamarse varias revoluciones tecnológicas que están modificando la producción de satisfactores indispensables para la vida humana moderna, en muchos casos aparatos o dispositivos de uso cotidiano, o para la producción de alimentos, o muy relevantemente, para garantizar nuestra salud (de uso en medicina), que cada día son más complejos, dado que ejecutan un mayor número de tareas o realizan trabajos muy específicos y especializados, y que además están sufriendo una miniaturización para evitar gastos de energía o de materiales innecesarios o excesivos. Igualmente, existen tareas muy específicas para las que es necesario objetos de tamaño muy reducido hasta llegar a escalas nanométricas, ya que incluso se está pensando que en un futuro muy próximo será común introducir dispositivos dentro del cuerpo humano, para fines de diagnostico y cura de enfermedades.

La aparición en el mercado de estos nuevos productos basados en estas innovaciones tecnológicas, no está contemplada en el bagaje de conocimientos que posee un ingeniero actual (mecánico, eléctrico electrónico, químico, bioquímico, etc.). Estos nuevos procesos de producción y tecnologías completamente novedosas, están requiriendo que el país produzca profesionistas que sean capaces de utilizar estas nuevas tecnologías que se están produciendo de manera muy acelerada. Es un hecho que el País está incrementando la importación de dispositivos con tecnologías que están basadas en innovaciones que aún ni siquiera se ha contemplado su enseñanza en la curricula actual de muchas ingenierías, por lo que es necesaria la enseñanza de conocimientos y tecnologías cuyo paradigma está basado en la nanotecnología o en las energías renovables.

Una de las aplicaciones en el futuro inmediato, y de las más relevantes desde el punto de vista social, es el desarrollo de la nano medicina, la cual se refiere a las aplicaciones médicas que ha desarrollado la nanotecnología. El rango de aplicaciones que utiliza la nanomedicina incluye a los nanomateriales, la nanoelectrónica, biosensores y aun futuras aplicaciones de nanotecnología molecular. Por ejemplo, un problema de actualidad involucra el entendimiento del efecto que los nanomateriales tienen sobre el tejido celular, la toxicidad o el impacto ambiental a nano escala que tiene estos nuevos materiales que ya se pueden encontrar en el mercado.

La investigación en nanomedicina ha recibido millones (150M) de dólares en fondos de investigación en estados unidos por la National Institute of Health (NIH) de los EUA en un programa anual desde 2005; en este 2011 acaba de renovarse este programa con una cantidad similar



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(Europa y Asía tienen también proyectos muy extensos e importantes en esta área). Desde 2006 el Journal Natural Materials estima que al menos 130 drogas (medicinas) basadas en nanotecnología han recibido permiso para salir al mercado y se mantienen en el mismo.

La Nanomedicina tiene un gran interés en proporcionar sistemas novedosos y herramientas de investigación clínica, así como de dispositivos útiles en el futuro cercano, tales como:

• Industria farmacéutica (sistemas avanzados de entrega dentro del cuerpo de medicamento en lugares y en dosis muy precisas).

• Nuevas terapias aprovechando los sistemas de nanocontrol de liberado de medicinas. • Proyección de imágenes utilizando nanoparticulas dispersadas dentro del cuerpo vivo. • Interfase neurológica-electrónica a fin de mejorar el diagnostico de problemas neurológicos. • Nanorobots que se dediquen a reparar o destruir tejido celular según sea el caso, lo cual se

espera cambiará de manera paradigmática la forma de abordar la medicina, con la llamada ingeniería celular.

La energía que se consume actualmente de manera comercial, apoya un conjunto extenso y diverso de actividades humanas y es la fuerza dominante del desarrollo económico mundial. Análisis recientes llevados a cabo por la Agencia Internacional de Energía (IEA), confirman un resultado vital, enumerado por diversas e importantes fuentes: a pesar de algunos progresos positivos en cómo la gente utiliza la energía, los patrones de consumo actual están conduciendo a un futuro insostenible de las fuentes de energía y consecuentemente a un colapso de la forma de vida actual.

A pesar de que los gobiernos son los únicos entes sociales posicionados para establecer e implementar las políticas y los marcos de referencia dentro de la cuales se produce y se consume la energía en los diversos niveles socioeconómicos, la sociedad a través de sus órganos de formación de recursos humanos, como lo son las universidades, también debe contribuir con la formación y aportación de personal con conocimiento que permita, tanto a nivel de las agencias de gobierno como a nivel social, aportar conocimiento para abordar el problema que enfrentará la sociedad a nivel mundial en los próximos años para asegurar su abasto sustentable de energía.

Para cumplir este objetivo vital para un país, es necesario que la sociedad forme personal capaz de alcanzarlo, lo cual es la razón por la que creemos que la carrera que actualmente se propone en la Facultad de Ciencias tendrá de manera natural un panorama importante de aportación a solucionar algunos de los problemas y necesidades que se presentarán o se están ya presentado a la sociedad mexicana en materia de energéticos que sustituyan a los combustibles fósiles actualmente en uso.

Circunstancias políticas y ambientales. Como se ha referido en el punto 3.2 de este documento, los materiales nanoestructurados han encontrado un campo de aplicación muy fructífero en el tema de energías renovables. En muchos casos de la aplicación innovadora de los resultados



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científicos sobre los nanomateriales, existe una coexistencia que propicia esta interrelación, entre proyectos de investigación básica en estos materiales, y proyectos diversos de su aplicación para generar energía, mayoritariamente en procesos de aprovechamiento de la energía solar. Esto se logra a través de dispositivos, en los que sus elementos activos están conformados por estos materiales de dimensión nanométrica o por elementos de dimensiones nanométricas que fungen como absorbedores preferenciales de la radiación solar (modelos excelentes de realización de “cuerpos negros” ideales). Posteriormente, esta absorción de alta eficiencia de la energía, se convierte en electricidad o en fluidos utilizables en calefacción.

La nanotecnología, la química, y el medio ambiente. Las técnicas químicas relacionadas con procesos catalíticos y el filtro de diversas sustancias son ejemplos destacados donde la nanotecnología desempeña un papel importante y prometedor. La síntesis con técnicas y materiales nanoestructurados proporcionan características novedosas y adaptadas a aplicaciones especialmente diseñadas, por ejemplo, nanopartículas con ambiente químico diseñado o características ópticas especiales. En este sentido, la química es de hecho una nanociencia básica. Los procesos químicos basados en la nanocatálisis tienen ventajas especiales, originadas en la relativa alta relación superficie/volumen de las nanoparticulas catalíticas, que es extremadamente grande debido a lo diminuto de las partículas involucradas. El potencial de uso de nanopartículas en catálisis va desde celdas de combustible, a los convertidores catalíticos, además de dispositivos fotocatalíticos. Las nanopartículas del platino se están considerando los principales agentes de convertidores catalíticos automotores dado que el área superficial que presentan es muy alta y esta aplicación reduce en consecuencia la cantidad de platino requerida. Por lo anterior, los nanomateriales se perfilan como excelentes medios auxiliares para enfrentar y disminuir la severidad de algunos problemas ambientales.

Por otro lado, las demandas de energía y alimentos de una población que no solamente sigue creciendo sino que está demandando nuevas necesidades y satisfactores, está produciendo la urgencia de un nuevo tipo de profesionista que sea capaz de no sólo aportar conocimiento en estas nuevas áreas, sino que lo sea también para entender, trabajar e incorporar dentro de sus conocimientos, estas nuevas formas de tecnología o de paradigmas científicos.

Necesidades en los ámbitos internacional, nacional, estatal, y regional. La urgencia de atender estas necesidades tecnológicas y de uso sostenido de energéticos, que impactan a toda la sociedad, al margen de su ubicación y extensión geográfica o cultural, ante la cual son muy relevantes el desarrollo en curso de muchas nuevas tecnológicas, entre ellas la de la nanotecnología y las que buscan abaratar y adaptar el aprovechamiento de fuentes renovables de energías, es esperable que configure un escenario que despierte el interés de muchos jóvenes tanto del país en lo general, como de nuestro estado, o de cualquiera de sus regiones, que perciban ante él mismo un reto que los motive a prepararse en estos temas novedosos que demandan lo mejor de su ingenio y



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potencialidades. Esto los llevará a constituirse en un nuevo tipo de profesionistas que tengan conocimientos claros en nanociencias y energías renovables.

Esta necesitad de profesionistas en estos temas, ha hecho que varias universidades del país en los dos últimos años hayan propuesto 19 carreras universitarias (ver sección 4) distribuidas a lo largo y ancho del país con temática que centran su atención o en nanotecnología o en energías renovables. Los profesionistas que actualmente trabajan en estos temas en el país, provienen generalmente de carreras de ingeniería (química, física, biotecnología, etc.), con la enorme necesidad de realizar estudios generalmente en el extranjero donde se especializan en alguna de las temáticas que tratan estas nuevas tecnologías.

Respuesta a estos problemas o necesidades, en términos históricos. La respuesta a estas nuevas necesidades no podemos dejarla solamente a las fuerzas del mercado, como en el pasado se hizo. Citemos el caso de la revolución electrónica que se gesto en la década de los 60 y 70´s (con resultados de investigación que se dieron principalmente en la década de los 50´s) que trajo como resultado la incorporación cotidiana de una enorme cantidad de nuevos aparatos y dispositivos que mejoraron la calidad de vida de la población. En México, sin embargo, nuestro sistema científico y de enseñanza reaccionó muy lentamente y como consecuencia prácticamente toda la industria electrónica actual instalada en nuestro país es extranjera y las carreras de enseñanza de la electrónica no aportaron conocimiento o nuevos desarrollos a esta revolución. La revolución de la electrónica alcanzó a las universidades y tecnológicos del país en la década de los 80’s cuando se iniciaron las carreras de ingeniería electrónica, y actualmente se tiene una enseñanza de la misma relativamente acorde con lo que el mercado nacional requiere, es decir, poco diseño de dispositivos electrónicos y énfasis en ensamblaje a través de la adquisición de la mayoría de los dispositivos y componentes, con una mínima aportación tecnológica real a los diseños, pues la tecnología importante se efectúa en otras regiones del mundo.

Por otro lado, esta revolución de la electrónica fue muy lucrativa y produjo mucho trabajo y desarrollo humano en Estados Unidos de América (Silicon Valley), en Japón, Corea y Europa. Así pues, corremos el peligro de nuevamente quedarnos atrasados en relación con la nueva revolución que se advierte en relación con la nanotecnología y las energías renovables, si no reaccionamos como País a este nuevo reto.

La apertura de esta carrera pretende ser una respuesta a esta necesidad global y que por supuesto otras instituciones también han reaccionado, como por ejemplo el nuevo campus de la UNAM en Guanajuato contempla la apertura de carreras similares de ingeniería en nanotecnología y energías renovables. Esto reafirma que el diagnostico que se tiene para abrir esta carrera en la UASLP es correcto.



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4.2 Tendencias en el campo científico-disciplinario Tendencias disciplinares globales. Por “fundación de la profesión” entendemos el inicio

de la investigación y de la enseñanza de tópicos de nanotecnología y en energías renovables. Es importante recalcar que las profesiones que hacen uso de conocimientos en nanotecnología y en energías renovables son de muy reciente creación. Por ejemplo, aún cuando desde 1959 Feynman [1] describió la posibilidad de construir maquinas moleculares con precisión atómica y de que Taniguchi, en 1974 [17], acuñara por primera vez el termino de “nanotecnología”, no fue sino hasta 1981 que fue publicada la primer contribución científica que involucraba directamente conceptos de nanotecnología [18] y, hasta el año de 2001, que la Universidad de Toronto ofreciera el primer programa en Nanoingeniería a nivel mundial. Por otro lado, es hasta finales de la década de 1960 que se empieza a reconocer la importancia de la protección de los ecosistemas y de las fuentes naturales de energía y a reconsiderar la producción de energía por medios alternativos al petróleo y el carbón mediante generación de energía geotérmica e hidroeléctrica. De las primeras instituciones en ofrecer una carrera en Energías Renovables se encuentra el Instituto Tecnológico de Oregón, que en el 2005 oferta por vez primera un programa de este tipo en Norte América.

En la última década, las tendencias predominantes son el desarrollar la capacidad de manipular la materia en la región nanométrica, combinado con avances en la síntesis y en el ensamble a esta escala de estructuras. Como ejemplos importantes se pueden citar los siguientes:

• El descubrimiento inesperado y posteriormente la preparación controlada de nanotubos de carbón y su uso en puntas de prueba (tipo microscopio de fuerza atómica), en esquemas litográficos de fabricación de dispositivos electrónicos individuales a partir de estos materiales.

• La capacidad alcanzada en solamente unos pocos años, de colocar cuidadosamente moléculas individuales sobre contactos eléctricos y llevar a cabo mediciones de transporte directamente en moléculas individuales.

• La explosión en la disponibilidad de técnicas que usan puntas del tipo fuerza atómica o micro o nanomanipulado de puntas, para hacer ingeniería a escala manométrica y manipular la materia de tal modo que actualmente se tiene la capacidad de fabricar nanostructuras por diseño previsto.

• El desarrollo de métodos de síntesis químicos para preparar nanocristales, y métodos para montar éstos en otras estructuras que originan una variedad mayor e inesperada de estructuras organizadas.

• La introducción de biomoléculas y de estructuras supermoleculares en el campo de nanodispositivos.

• El aislamiento de motores biológicos, y su incorporación en ambientes nanobiológicos.



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Todos estos descubrimientos tienen en común que se han dado en la década de los 90´s y su aprovechamiento tecnológico y comercial ha iniciado en la primera década de este siglo y continuará por muchas décadas más. Esta primera oleada de dispositivos basados en estos nuevos conocimientos ha producido ya una explosión de nuevos conocimientos y la producción de nuevas tecnologías, las cuales no se encuentran ni siquiera descritas en los libros de texto de nuestros estudiantes y menos aún en la curricula de la mayoría de las ingenierías.

En consecuencia, podemos resumir que los programas de Nanotecnología (N) y de Energías Renovables (ER) son de muy reciente creación en nuestro País (ver sección 4), así como en el mundo entero.

El desarrollo de disciplinas nuevas y de vanguardia, con tangible impacto social involucra el estudio para la compresión de la naturaleza haciendo uso equilibrado de diversas áreas del conocimiento, propiciando la fusión de las mismas en un cuerpo de conocimientos que permita a las nuevas generaciones de profesionales atacar los problemas que actualmente se le plantean a las diferentes sociedades. Por lo anterior, la carrera de Ingeniero en Nanotecnología y Energías Renovables nace como una profesión pluridisciplinaria compuesta por varios campos del conocimiento científico como lo son, entre otros, la física, la química, la ciencia de los materiales, la biología, la medicina y la ingeniería.

Concerniente a la nanotecnología, ésta está constituida por un conjunto de tecnologías en evolución constante, cada una a su ritmo. Los especialistas señalan que la nanotecnología está impactando a diferentes industrias, especialmente a la manufacturera, la electrónica, la farmacéutica y la textil, entre otras. También está impactando progresivamente en áreas tan disímiles como la salud, la cosmética, el transporte, la seguridad, el medio ambiente y la energía. Este listado ilustrativo, no exhaustivo, se encuentra, además, en permanente expansión y produciendo cambios incrementales en los mercados existentes y la creación de nuevos mercados aún no imaginables en estos momentos. Su aplicación en el desarrollo de fuentes inagotables de energía, sitúa a la nanotecnología como una solución a la problemática ambiental, a la accesibilidad económica de fuentes de energía limpias, y al aprovechamiento más eficiente de los recursos energéticos actuales, por lo cual constituye un promisorio campo fértil científico y tecnológico para la realización de un futuro energético sustentable.

Las tendencias de algunas de las áreas científicas que integran ésta profesión y orientarán el contenido curricular de la Licenciatura INER son:

• Sistemas fotovoltaicos y de concentración de energía solar. Mientras que los principales tecnólogos diseñan enormes aerogeneradores de cinco megavatios y las compañías eléctricas invierten millones de pesos en gigantescas plantas termo solares, la tendencia actual en el aprovechamiento de la radiación solar es la búsqueda de tecnologías limpias a



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través de la investigación de la materia a nano escala. Hasta ahora, la conversión de radiación solar en electricidad se ha realizado casi exclusivamente con dispositivos fotovoltaicos de unión de estado sólido, pero la situación está cambiando en estos años, con la aplicación de nanoestructuras semiconductoras, nanotubos de carbón y los polímeros conductores, que aun en las etapas tempranas de su aplicación, han demostrado eficiencias de conversión de energía fotovoltaica muy por encima de las convencionales. Igualmente, la aplicación de nanopartículas suspendidas en medios fluidos diversos, se ha usado para construir sistemas absorbedores de radiación solar, de mucha mayor eficiencia térmica, acercándose al ideal de absorbedores “ideales de cuerpo negro”.

• Optoelectrónica. Al manipular la materia a nivel nano, se advierten nuevos fenómenos físicos relacionados con la mecánica cuántica. Al aprovechar la fenomenología cuántica en dispositivos emisores de luz, se ha encontrado que éstos últimos presentan mucha mayor eficiencia de conversión energía eléctrica-luz, teniendo entonces un impacto significativo en el consumo responsable de la energía. La nanoestructuras más recurridas para su integración en dispositivos son los hilos o cables cuánticos, así como los puntos cuánticos. La tendencia en el desarrollo de nuevas tecnologías basadas en estas nanoestructuras, es desarrollar métodos de auto ensamble que permitan sintetizar estructuras nanométricas de alta densidad y tamaño homogéneo. Otras tendencias en la producción de emisores de luz utilizando la nanotecnología, son la incorporación de polímeros flexibles transparentes, y diodos orgánicos, que hasta apenas hace una década, no figuraban como prometedores en éste campo científico.

• Biocombustibles. Una alternativa viable para combatir el agotamiento de los recursos energéticos basados en residuos fósiles, es la producción de biocombustibles. En esta dirección, por medio de la nanobiotecnología, se investigan nanocatalizadores para convertir biomasa en biocombustibles. Actualmente, por ejemplo, se investigan procesos de biogasificación de algas que utilizan nanometales como catalizadores con el fin de convertir vegetación y materiales de biomasa similares en metano, hidrógeno u otros gases sintéticos que se puedan utilizar para el transporte y otras necesidades energéticas. El reto a futuro, es desarrollar procesos para convertir en combustible cualquier biomasa, como hojas, algas, residuos vegetales o tallos de maíz.

• Nanoparticulas multifuncionales. Debido a la enorme diversidad en aplicaciones y ventajas que poseen las nanopartículas respecto a los sistemas convencionales, no se puede dejar a un lado el proporcionar en esta carrera los elementos para incursionar en las nanopartículas multifuncionales, cuyas aplicaciones van en aumento tanto en diversidad como en cantidad. Así, en el desarrollo de la currícula, hay que considerar la tendencia actual del mundo nano en incursionar en áreas como la de los recubrimientos antibacteriales superduros. En el área de las energías renovables destacan los recubrimientos de



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aerogeneradores para disminuir la fricción, y recubrimientos celulares optoelectrónicos que proporcionan energía a la vez que sirven de película protectora en la nanoarquitectura.

• Modelado y simulación. El desarrollo de modelos que expliquen las propiedades de las nanoestructuras y el efecto de las mismas sobre su entorno puede llevar no sólo al mejor entendimiento de las mismas, lo cual adquiere un carácter básico, sino que además permitiría el perfeccionamiento de los procesos en los cuales se ven integradas, impactando al aprovechamiento de las nuevas tecnologías.

• Magnetismo avanzado. Uno de los retos de la ciencia de materiales moderna y la nanotecnología es desarrollar sistemas nanoestructurados de alta anisotropía magnética para reducir el límite súper paramagnético. El desarrollo a futuro del nanomagnetismo representa avances en el almacenamiento de datos o informática cuántica, transporte de información y transistores súper rápidos como se estipula en la espintrónica, y en la energía alterna, la producción de nanogeneradores a escala nanométrica, que ensamblados en redes de macrosistemas, proporcionarían gran cantidad de energía limpia.

Los mecanismos de transmisión de los desarrollos e innovaciones en estas áreas consisten principalmente en la publicación de artículos en revistas y congresos, pero también es factible la generación de patentes. Debido a la importancia tecnológica de ésta área emergente hay una extensa bibliografía que cubre el material relacionado con el programa. Existe también una fuerte relación entre la investigación básica y el desarrollo tecnológico: por una parte, la incursión en la nanotecnología permite observar y estudiar fenómenos nunca antes vistos, y por otra parte, el conocimiento sobre estos fenómenos permite a su vez el desarrollo de nuevas tecnologías y su aplicación a problemas reales.

4.3 Tendencias en el campo laboral y competencias requeridas Necesidades que satisface la INER. En este momento nos encontramos en condiciones

en las cuales la Sociedad, y por ende la industria actual, requiere, por un lado, la continua miniaturización de componentes y sistemas que permitan mantener el presente avance tecnológico y explotar los importantes beneficios que estos conllevan y, por el otro lado, buscar alternativas viables de generación de energías renovables no contaminantes que sustituyan a las fuentes no renovables que a corto plazo habrán de escasear y que, debido a su alto grado de contaminación, provocan daños importantes al planeta, como se ha argumentado abundantemente en la sección 3.2 y 4.1. Estas necesidades configuran la temática que da origen a la nueva carrera INER.

Cambios que ha tenido la profesión en términos históricos. Debido a (i) lo reciente de la creación de las áreas de N y ER, (ii) a que al inicio estos temas eran sólo estudiados por investigadores o especialistas de temas afines y a (iii) que un número importante de empresas se encuentran en el tránsito de aprovechar y adoptar las bondades de la nanotecnología y del uso y



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explotación de las energías alternativas, en este último caso naciones enteras están estableciendo compromisos de impulsar fuentes alternas de energías renovables; la profesión en N y ER a nivel universitario o de ingeniería se encuentra al presente en pleno proceso de maduración (ver sección 3.3).

Papel del estado, y del sector privado en la evolución del gremio profesional. En México, es básicamente el CONACYT y las grandes IES federales (UNAM y CINVESTAV sobre todo) los que han impulsado el desarrollo de la nanotecnología y la investigación en energías renovables, a través de proyectos aprobados mediante las diversas convocatorias, apoyándose en el establecimiento de Laboratorios Nacionales y coordinando proyectos a través de su integración en la Red Temática de Nanociencia y Materiales Avanzados, la cual incorpora 4 propuestas de Megaproyectos sometidas a la “Convocatoria para Presentación de Ideas para la Realización de Megaproyectos de Investigación Científica o Tecnológica 2006” y el de Programa de Energía Solar de la UNAM (ENERSOL): 1) Laboratorio Nacional de Nanoelectrónica (Instituto Nacional de Astrofísica Óptica y Electrónica), 2) Desarrollo de Nanociencia y Nanotecnología en México como Catalizador para Impulsar la Ciencia y la Industria con Alto Impacto en la Sociedad (Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica, A.C.), 3) Iniciativa Nacional en Nanotecnología (NANOMEX) (Centro de Investigación en Materiales Avanzados, S.C.) y, 4) Iniciativa Nacional de Nanotecnología (Universidad Nacional Autónoma de México).

Así pues, el CONACYT, con la aprobación de 152 proyectos a 58 instituciones de investigación fondeados a través de los fondos sectoriales y mixtos entre 1998 y 2004, erogó alrededor de 14.4 millones de dólares, distribuidos en un 53% para el área de materiales, 14 % a Química, 14% a Electrónica, 12% a Física y 7% a otros. Así mismo, a través de convenios se cuenta con apoyo de instituciones y organismos extranjeros, como es el caso de la Universidad Estatal de Arizona con quien el CONACYT firmó un Acuerdo de Entendimiento para establecer un “Cluster de Nanotecnología en América del Norte” que involucra recursos conjuntos por 16 millones de dólares en 5 años; ó los relativos a UT-Austin y SUNY-Albany, cada uno por 250 mil dólares.

Por otro lado, el sector privado está teniendo cada vez más una creciente participación en los ámbitos de N y ER con numerosos casos de éxito en la colaboración con diversas dependencias académicas y de investigación en México. Entre ellas podemos citar el caso de Industrias Mabe, Peñoles, Industrial Minera México y 3M de México, los cuales han financiado proyectos propios de desarrollo de nanopartículas de plata, oro, nanopolímeros, etc.

Espacios productivos de esta profesión. Aún cuando, como hemos dicho, el verdadero potencial en demanda de las profesiones de N y ER se incrementará conforme las industrias a nivel nacional e internacional vayan adaptando y madurando cada vez más los procesos, materiales y tecnologías pertenecientes a estas áreas; existen ya ejemplos puntuales y a nivel nacional en que se han podido establecer nichos profesionales en N y ER:



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1. Plásticos Rex: Materiales poliméricos nanoestructurados (producción de PVC y PE de alta temperatura).

2. 3M de México: Materiales poliméricos nanoestructurados (nanoarcillas, óxidos inorgánicos). 3. Polímeros Nacionales: Materiales poliméricos nanoestructurados (nanoarcillas, óxidos

inorgánicos). 4. Indelpro: Materiales poliméricos nanoestructurados (nanoarcillas, óxidos inorgánicos). 5. CID Centro de Investigación y Desarrollo: Materiales poliméricos nanoestructurados

(mezclas de polímeros y nanocompuestos). 6. Sony de Tijuana Este: Materiales poliméricos nanoestructurados (nanoarcillas, óxidos

inorgánicos). 7. Vitromex de Norteámerica: Nanopartículas (óxidos inorgánicos y metales). 8. Kernet de México: Materiales inorgánicos nanoestructurados (capacitores de tantalio). 9. Antiestática de México: Materiales poliméricos nanoestructurados (nanoarcillas, óxidos

inorgánicos). 10. Servicios Condumex: Materiales poliméricos nanoestructurados (nanoarcillas, óxidos

inorgánicos). 11. Viakable: Materiales inorgánicos nanoestructurados (nanotubos de carbono). 12. Dynasol Elastómeros: Materiales poliméricos nanoestructurados (metalocenos). 13. Cemex Central: Nanopartículas (óxidos inorgánicos). 14. Palau Bioquim: Nanobiotecnología (complejos enzimáticos y no enzimáticos y

catalizadores). 15. Coyote foods Biopolymer and Biotechnology: Nanopartículas, materiales inorgánicos

nanoestructurados, nanotecnología (carbohidratos, complejos enzimáticos y no enzimáticos y nanofibras de biopolimeros).

16. Mabe: Materiales poliméricos nanoestructurados (nanoarcillas, óxidos inorgánicos). 17. Grupo Comex: Materiales poliméricos nanoestructurados (polímeros con nanoarcillas). 18. Adler de México: Nanopartículas (óxidos inorgánicos). 19. Pinturas del Bajío: Nanopartículas (óxidos inorgánicos). 20. Prolec GE: Materiales inorgánicos nanoestructurados (metales). 21. Servicios Industriales Peñoles: Nanopartículas (plata, oro, zinc, hidróxido de magnesio). 22. Nanosoluciones: Nanopartículas. 23. PEMEX Refinación: Nanopartículas, materiales inorgánicos nanoestructurados

(catalizadores, óxidos inorgánicos nanoestructurados). 24. Vitro corporativo: Nanopartículas (óxidos inorgánicos). 25. Owens Corning México: Nanopartículas, materiales inorgánicos nanoestructurados (óxidos

cerámicos, óxidos inorgánicos). 26. 3M de México: Nanopartículas (plata). 27. Kaltex Fibers: Nanopartículas (óxidos inorgánicos).



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28. Sigma Alimentos: Materiales poliméricos nanoestructurados (nanoarcillas, óxidos inorgánicos).

En ER, el gran empleador en México y propulsor de proyectos de este tipo es la CFE, y

algunos de sus organismos descentralizados y de investigación tales como el IIE de Cuernavaca Morelos. Pero un mercado mucho mayor, y de muy rápido crecimiento, es toda la industria nacional manufacturera pesada, a la cual pertenecen muchas de las empresas arriba enlistadas, cuando en forma creciente se vean compelidos a buscar alternativas para la cogeneración de energía eléctrica con sistemas propios, lo cual permite ya la legislación federal actual. También lo es en la industria de la construcción de la vivienda, la cual en forma creciente está instalando sistemas de calentamiento o de calefacción a base de concentración solar, aprovechando la excelente insolación promedio de México, que holgadamente supera los 4.7 KWh diarias, para todo el territorio nacional.

Por lo que es claro que existen amplias perspectivas de empleo para profesionistas en N y ER, algunos de los cuales esperamos se conviertan en empresarios promotores de las ER en nuestra región del centro de la República, ya sea en las empresas enlistadas arriba, en otras o en empresas propias, y por supuesto, también existe un alto potencial de demanda de empleos en el desarrollo de micro o pequeñas empresas independientes en los cuales se pueden desarrollar o aplicar algunos de los tópicos estudiados en la INER.

Niveles, características cualitativas y requisitos educativos para el acceso a las ocupaciones que desempeñan estos profesionistas. La preparación, herramientas y habilidades que los egresados de la INER deberán adquirir en su formación para hacerlos aptos en su desempeño pleno como profesionistas se enlistan a continuación, separados en cuatro bloques, dependiendo de las funciones que el egresado realizará en los diferentes escenarios de desempeño laboral:

a) Investigación y desarrollo: Manejo de técnicas experimentales, manejo de equipo de laboratorio, diseño de experimentos, análisis de datos, desarrollo de experimentos, análisis de literatura científica, manejo de paquetes de software especializados.

b) Transferencia de tecnología: Manejo de información técnico-científica, conocimientos sobre propiedad intelectual, análisis de tendencia tecnológicas, análisis y manejo de datos.

c) Consultoría: Análisis energéticos, desarrollo tecnológico, relaciones humanas (interlocutor academia-industria), proponer y gestionar proyectos tecnológicos, aplicación de nanomateriales.

d) Posgrado y Academia: Formación académica sólida, manejo de equipo de laboratorio, análisis de resultados experimentales, comunicación de resultados.

Principales funciones que se realizan en la Profesión. Así, abarcando los puntos del párrafo anterior, en la formación de los nuevos profesionales, se espera que los egresados se



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encuentren preparados para asumir sus funciones las cuales dependerán fuertemente del ámbito en el que se desarrollen posteriormente. Estos ámbitos pueden ser principalmente cuatro, que son prácticamente los anteriormente listados: a) Investigación y desarrollo: El egresado podrá utilizar sus conocimientos en Nano y ER, ya sea en la industria privada o en instituciones públicas, con el fin de buscar nuevas tecnologías, procesos y materiales o desarrollar y aplicar los ya existentes. b) Transferencia de tecnología: Adaptar tecnologías ya existentes en Nano y ER en procesos o en productos que hagan más eficientes y competitivas a las empresas que los deseen incorporar. c) Consultoría: Desarrollar análisis, estudios e informes especializados en temas relacionados con Nano y ER que vinculen a laboratorios y centros de investigación especializados con la industria o cualquier organismo que requiera de estos servicios. Un campo muy promisorio es el de las asesorías que requieren constantemente las empresas para adaptar tecnologías que les permitan eficientar sus consumos energéticos, en términos de dispositivos que operan en base a las ER. d) Posgrado y Academia: Trasferir sus conocimientos a las nuevas generaciones mediante una carrera académica o prosiguiendo con su formación estudiando algún posgrado en Nano o ER.

Monto de las remuneraciones mínimas y máximas esperables. La falta de estadísticas y lo novedoso de las profesiones en N y ER hacen difícil establecer cuotas en el monto medio de sus remuneraciones. Como una estimación, es factible pensar que un Ingeniero en N y ER que labore en alguna empresa o industria privada, debido a su directa participación en la generación de bienes económicos, tendrá un sueldo medio equiparable con las carreras mejor pagadas tales como Física, Ingeniería de Minas o Metalurgia o Ingeniería Mecánica cuya media es actualmente, junio 2011, de $14,889.00 según el Observatorio Laboral Mexicano.

Profesiones con las que compite el egresado de INER. El egresado del programa en INER, dada su formación multidisciplinaria y bases sólidas en Matemáticas, Física y Química y su formación experimental en manejo de laboratorios, puede también ser capaz de competir con ingenierías afines tales como Mecánica, Mecatrónica, Biofísica, Química, entre otras, especialmente en los puestos de trabajo que tengan que ver con temas de aplicaciones y uso de materiales. Contrariamente, debido a la formación especializada de los egresados de la INER en sistemas nanométricos y en ER, sus nichos preferenciales de empleo estarán en aquellas empresas que requieran estos conocimientos específicos, en las cuales estarán asegurados puestos de trabajo sólo para profesionales que posean una formación en estas áreas específicas.

Así, por ejemplo, en una encuesta reportada en el documento “Diagnóstico y Prospectiva de la Nanotecnología en México”, realizada a 94 empresas del sector productivo, se encontró que sólo el 11% de los que laboran en ellas tienen un muy amplio o amplio conocimiento sobre nanotecnología, el 30% tiene un conocimiento medio y el 59% tiene un conocimiento incipiente o desconoce del tema, lo cual contrasta con los resultados respecto al nivel de importancia en la empresa sobre el tema de la nanotecnología en donde se encuentra que el 21% de ellos piensa que es muy importante y el 42% admite que es importante mientras que el 37% considera que es poco



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importante o no es importante. Estos datos dan cuentan de lo deseable que podría resultar a las empresas el contar con personal que conozca a fondo sobre el uso y alcances de estos temas.

Profesionistas que se complementan con la profesión propuesta. Por su carácter multidisciplinario, la carrera de N y ER se complementa y comparte intereses con una gran cantidad de áreas de estudio y de profesiones, especialmente con ingenieros en materiales, en energías, en metalurgia, en minerales, etc.

Competencias requeridas para los profesionistas de este campo. Los profesionistas del campo de N y ER requieren tener una serie de competencias que garanticen el correcto desarrollo de sus funciones y actividades, entre ellas podemos mencionar:

1.- Plantear, analizar y resolver problemas referentes al uso de la Nanotecnología y las ER,

mediante la utilización de métodos analíticos y experimentales, al haber adquirido una comprensión profunda de los conceptos y principios fundamentales que rigen en el mundo nanométrico y en los procesos energéticos.

2.- Aplicar conocimientos teóricos de Física, Química y Biología en la realización e interpretación de experimentos y en general, desarrollar destrezas experimentales y metodológicas para el trabajo en el laboratorio.

3.- Participar en actividades profesionales relacionadas con tecnologías de alto nivel, sea en el laboratorio o en la industria.

4.- Efectuar asesorías y elaboración de propuestas en nanociencia y nanotecnología en temas con impacto económico y social.

5.- Participar en grupos interdisciplinarios relacionados con Nanotecnología y las Energías Renovables, colaborando, proponiendo y gestionando proyectos conjuntos.

4.4 Tendencias educativas innovadoras y dimensiones de la formación integral en la UASLP

4.4.1. Tendencias generales sobre la educación superior

Se vislumbra que en el presente siglo se consolide la era de la sociedad del conocimiento, en la cual el conocimiento constituirá el valor agregado fundamental en todos los procesos de producción de bienes y servicios de un país. Bajo esta premisa, los países y sociedades que inviertan, dominen y logren aplicar el conocimiento para la solución de sus problemas y la satisfacción de sus necesidades serán mucho más aptos para lograr un fuerte desarrollo económico y social. El valor estratégico del conocimiento y de la información para las sociedades contemporáneas, volverán más que nunca a las instituciones de educación superior en piezas claves para el desarrollo e independencia económica y tecnológica -o el estancamiento y la dependencia-



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de sus ciudadanos. El dominio del saber, al constituir el principal factor de desarrollo, fortalece la importancia de la educación; ella constituye el principal valor de las naciones. Una sociedad como la nuestra, que está teniendo que afrontar el basar su fortaleza en el conocimiento, en una tarea que se descuidó por mucho tiempo, ofrece nuevos horizontes y retos a las instituciones educativas, tanto en sus tareas de formación de profesionales, investigadores y técnicos, como en la generación, aplicación y transferencia del conocimiento para atender los problemas del país.

La aparición de las nuevas tecnologías y los avances en comunicación cambiaran sin duda las formas tradicionales de la enseñanza universitaria. Así, la enseñanza virtual o la necesidad de crear carreras cada vez mas especificas que se adapten a los rápidos cambios en la sociedad son ejemplos de los retos que tendrá que afrontar las universidades tradicionales. Para que el sistema educativo de una sociedad pueda cumplir con los nuevos roles que demanda la sociedad del conocimiento, éste debe constituirse en la inversión prioritaria del país. Sociedad y gobiernos tendrán que elevar significativamente la inversión a este sector estratégico para el desarrollo de todos los sectores de la sociedad. Un nuevo pacto social entre gobiernos, sociedad e instituciones de educación superior deberá llevar a la definición de una política de Estado que haga viable las transformaciones estructurales que se demandan con una visión de largo alcance.

En México, desafortunadamente, no hay todavía un plan, programa o iniciativa nacional plenamente comprehensivo en nanotecnología, a pesar de que desde el 2002, la investigación en esta disciplina pasa a ser reconocida como un área de investigación estratégica por CONACYT o la Academia Mexicana de Ciencias (AMC). Aun así, existe ya un impulso en la educación superior que ha provocado que en los últimos años estén surgiendo ofertas educativas en Nano y ER. El Plan Nacional de Desarrollo 2007-2012 considera a la nanotecnología como uno de los sectores estratégicos, según se establece en el Eje 2. Economía competitiva y generadora de empleo, Objetivo 5. “Potenciar la productividad y competitividad de la economía mexicana para lograr un crecimiento económico sostenido y acelerar la creación de empleos”, Estrategia 5.2. “Diseñar agendas sectoriales para la competitividad de los sectores económicos de alto valor agregado y contenido tecnológico, y de sectores precursores, así como la reconversión de sectores tradicionales, a fin de generar empleos mejor remunerados”. Ahí también se menciona a la nanotecnología (con sus correspondientes interacciones con ER) como una de tecnologías precursoras porque tienen una fuerte incidencia sobre el desarrollo de muchas actividades productivas, y porque se prevé que en el futuro su utilización será determinante para el desarrollo de muchas ramas de los sectores agropecuario, industrial, energéticos y de servicios; y por lo tanto para la productividad y competitividad del país. La tendencia mundial de avances tecnológicos y las necesidades de fuentes de energía renovables y no contaminantes deberá mantener una tendencia sostenida en la aparición y fortalecimiento de carreras que aborden este tipo de conocimiento.

4.4.2. Específicas de la institución y la entidad académica



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Un punto importante a resaltar, es que esta nueva propuesta es congruente con los criterios aprobados por el H. Consejo Directivo Universitario para los nuevos programas educativos, el cual acordó para ello lo siguiente:

“Las nuevas licenciaturas deberán basarse en un modelo flexible, pertinente e innovador que incluya las competencias genéricas y específicas profesionales requeridas por los campos profesionales. Se buscará que los currículos incorporen las siguientes dimensiones básicas de la formación integral universitaria.

a) Dimensión científico-tecnológica b) Dimensión cognitiva c) Dimensión de responsabilidad social y sustentabilidad d) Dimensión ético-valoral e) Dimensión internacional e intercultural f) Dimensión de comunicación e información “

En congruencia con estas dimensiones básicas, las competencias a promover y desarrollar en los egresados de la carrera de INER se han armonizado con estos requerimientos de la UASLP, para fomentar una formación integral. Ésta nueva oferta educativa se fundamenta en un modelo curricular flexible, pertinente e innovador, que incluye las competencias genéricas y específicas profesionales requeridas por su campo profesional [19]. Explícitamente, la propuesta curricular de la carrera de INER incorporará las seis dimensiones básicas de la formación integral universitaria:

Dimensión cognitiva: Consiste en inculcarle al estudiante las habilidades de pensamiento complejo (análisis, problematización, contextualización, investigación, discernimiento y decisión) que le permitan aprender a aprender, lo cual debe de ser una exigencia fundamental de todo egresado de la UASLP, y adaptarse a los requerimientos cambiantes del contexto social en que se encuentra inmerso el estudiante.

Dimensión de responsabilidad social y sustentabilidad: Consiste en capacitar al estudiante para realizar su propio trabajo con calidad y contribuir activamente en la identificación y solución de las problemáticas de la sustentabilidad social, económica, política y ambiental, con énfasis a contribuir a la independencia tecnológica y energética del País, y a contribuir con su acción profesional a abatir problemas tales como la pobreza, la inequidad, la marginación, la violencia, la inseguridad, la contaminación y el deterioro de los recursos naturales, entre otras.

Dimensión ético-valoral: Se orienta a inculcar en el estudiante la disciplina para que pueda adoptar criterios, normas y principios necesarios para afrontar las disyuntivas y dilemas propios de su inserción en el mundo social y productivo, ya sea como profesionista y/o como ciudadano.

Dimensión internacional e intercultural: Se orienta a capacitar al estudiante para comprender el mundo que le rodea e insertarse en él bajo una perspectiva cultural propia y al mismo tiempo abierta a la comprensión de otras culturas y perspectivas, de las cuales se espera pueda discriminar del



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total y extraer los mejores criterios que le permitan innovar en su desempeño tecnológico, científico, y ciudadano.

Dimensión de comunicación e información: Habilidades básicas de comunicación oral y escrita, tanto en español como en otros idiomas, así como de las más modernas tecnologías de información y comunicación, indispensables hoy en día en cualquier espacio de trabajo.

Estos componentes formativos se expresan a través del currículum, mediante conocimientos, habilidades, actitudes y valores que especifican las competencias profesionales básicas o transversales, obligatorias y optativas o adicionales que los egresados adquirirán.

4.4.3. Específicas de la profesión En congruencia con las tendencias educativas nacionales y de la UASLP, la Facultad de

Ciencias busca convertir los planes de estudio en espacios creativos e innovadores que favorezcan la conformación de una comunidad de aprendizaje y una educación centrada en el estudiante. Específicamente, en el programa de Ingeniero en Nanotecnología y en Energías Renovables su comunidad aspira a formar jóvenes del más alto nivel de calidad, científica, tecnológica y humanística para la gestación de un nuevo tipo de profesional que apenas estará apareciendo en México, ya sea como egresado de la UASLP o de otros programas similares que recién inician en el País, destacando la valoración de la diversidad social y cultural, la solidaridad con la sociedad, el compromiso de preservar el medio ambiente y con la viabilidad y sustentabilidad que le deberemos proporcionar a las generaciones futuras, sensibilizando a los egresados sobre el desarrollo humano justo y equitativo, basado en la satisfacción de las necesidades de las generaciones actuales y futuras, esto mediante la contribución tecnológica basada en específico en la aplicación de materiales nanométricos, y/o en el uso de energías renovables como alternativas para la preservación, el manejo sustentable y el cuidado de los recursos naturales, al generar la energía que requerimos para procesar nuestros satisfactores.

Uno de los principales méritos y retos en la formación de un Ingeniero en Nanotecnología y en Energías Renovables radica en la multidisciplinaridad de las áreas que componen la carrera, pues el estudiante, tendrá que aprender conceptos básicos de diferentes disciplinas y enseguida conjuntarlos hacia un fin específico, como lo son las aplicaciones en Nanotecnología y en el uso y la generación de Energías Renovables. Además, el estudiante deberá aprender a atacar problemas desde una perspectiva práctica, es decir aprender a reconocerlos, aplicar los conocimientos en el tema y plantear una solución que sea factible de llevar a la práctica; que es a su vez uno de los objetivos esenciales en la formación de recursos humanos a nivel superior en toda carrera de ingeniería. La presente propuesta y en general la curricula de materias que oferta la DES de Ciencias está concebida para satisfacer estas necesidades o desafíos específicos.



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Con base en lo anterior, algunas de las características que contendrá el modelo curricular para la carrera de N y ER serán los siguientes:

1.- Seriación de materias: Al igual que la mayoría de las ciencias básicas, cada nuevo concepto o técnica en Nanotecnología se construye a partir del conocimiento previo con que se cuenta, por lo que, para asegurar el tránsito ordenado de los estudiantes en la carrera se tendrá un plan de estudios vertical.

2.- Movilidad académica de estudiantes, abriendo la oportunidad de que los estudiantes compartan materias con otras carreras de la facultad y/o facultades.

3.- Movilidad a laboratorios, para que los estudiantes tengan acceso a diferentes tipos de laboratorios de la facultad, de otras facultades y de Institutos de investigación.

4.- Vinculación con la industria, en la curricula se contempla una estancia profesional en el último semestre, cuyo propósito será realizar estancias en la industria, donde el estudiante obtenga experiencia profesional y se vincule con el sector productivo.

4.5. Fundamentos de la pertinencia del Curriculum

Todo lo anteriormente descrito justifica la pertinencia de la carrera y del curriculum de Ingeniero en Nanotecnología y en Energías Renovables, acorde al contexto social, económico y político del país, resaltando el área de oportunidad que tiene la UASLP, y en específico la Facultad de Ciencias, al ofrecer esta carrera en San Luis Potosí.

En conclusión tenemos que:

• La profesión es clave para el desarrollo tecnológico y energético del País;

• La propuesta fomentará la formación de recursos humanos con conocimientos sólidos y actuales en Nanociencia, nanotecnología y energías renovables, que fomenten la competitividad tecnológica nacional y regional;

• Existe un interés creciente por este tipo de carreras, lo que se refleja en el reciente surgimiento de carreras de este tipo en diferentes partes del país y el mundo;

• Se cuentan con los recursos humanos, materiales y laboratorios para implementar esta nueva propuesta;

• No hay ofertas educativas similares en el Estado;

• La industria nacional está teniendo cada vez más interés en desarrollar productos que utilicen las ventajas de la nanotecnología;



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• Los yacimientos petrolíferos del País se agotan rápidamente y pronto se requerirán especialistas en fuentes alternativas de energía, lo que disparará la oferta laboral para estas áreas;

• La propuesta es acorde con las políticas nacionales y de la propia UASLP respecto de la oferta educativa y de las necesidades del país y de la región;

• México es uno de los países con muy alto potencial en generación de energía solar, lo cual representa una ventaja para profesionales en ER;

• La planta académica de la DES FC-UASLP cuenta con un valioso conjunto de laboratorios e investigadores expertos en diferentes áreas de N y ER.

Todo esto se plantea en concordancia con los planes de desarrollo de la UASLP y de la DES Facultad de Ciencias. Así mismo estará avalado por la planta académica de la DES, que tiene ya una larga tradición de excelencia en la docencia e investigación en las áreas de Física, Matemáticas e Ingenierías en varías áreas, al presente esencialmente de la Electrónica. De esta manera este nuevo programa aprovecharía en un inicio la infraestructura y recursos humanos existentes en estas disciplinas, los cuales solamente tendrían que ser apoyados por un crecimiento paulatino de PTC’s (acorde al crecimiento de la matrícula) y los laboratorios generales de docencias (que se compartirían con otras carreras), en aspectos de Física o Química generales, conforme se llegue a los etapas de especialización de la carrera en los semestres finales.



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5. ESTRUCTURA CURRICULAR

5.1. Perfiles de Ingreso y Egreso

5.1.1 Perfil de Ingreso Los aspirantes deberán ser egresados del sistema de educación media superior a través de

un bachillerato único, tecnológico o en áreas Físico-Matemáticas y Químico-Biológicas. Además, los aspirantes deben aprobar el examen de admisión selectivo que consta de las siguientes evaluaciones:

• De salud. • Psicométrico. • Examen de conocimientos elaborado por la Facultad. • Examen CENEVAL.

Se espera que los aspirantes tengan las siguientes características: Aptitudes: Buena compresión de lectura, capacidad para realizar actividades al aire libre, creatividad, perseverancia, capacidad para adaptarse.

Conocimientos: Conocimientos adquiridos en niveles medio y medio superior; haber cursado bachilleratos Químico-Biológico o Físico- Matemático, conocimiento del inglés, ecología, humanidades, otras culturas, manejo de computadora, y uso de internet.

Habilidades: Razonamiento deductivo; trabajo en equipo; capacidad de aprender por sí mismo, sistemático, ordenado, lógico, inclinación por el trabajo experimental y de laboratorio. Capacidad de analizar datos experimentales, capacidad de comprender y adaptar tecnologías.

Actitudes y valores: Interés por la aplicación de la ciencia para la solución de problemas sociales; honestidad, respeto, tolerancia, compromiso con la preservación del ambiente promoviendo el uso de energías renovables no emisoras de carbono.

Síntesis del perfil de ingreso

A) Requisitos académicos

Ser egresado del sistema de educación media superior a través de un bachillerato de ciencias físico-matemáticas, un bachillerato de ciencias químico-biológicas, un bachillerato único de tres años o un bachillerato tecnológico.

Aprobar el examen de admisión a la Facultad de Ciencias, que se compone de las evaluaciones de salud, psicométrica y de conocimientos.

B) Características necesarias: Conocimientos

Matemática preuniversitaria: Aritmética, álgebra, geometría, trigonometría, geometría analítica y conceptos básicos sobre funciones. Física preuniversitaria: mecánica, dinámica,



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Síntesis del perfil de ingreso electricidad y óptica. Química preuniversitaria: Tabla periódica, química orgánica e inorgánica, etc.

Habilidades

Capacidad de adquirir conocimientos teóricos y experimentales, (observar, comparar, relacionar, ejemplificar, abstraer, deducir, aplicar, etc.). Capacidad de analizar datos de fenómenos que se estudian en forma controlada en el laboratorio y escribir reportes de conclusiones. Capacidad de comunicarse en forma oral, escrita o gráfica (exponer, explicar, discutir, comentar, redactar, representar, etc.).

Actitudes y valores

Tener disposición para el trabajo, de forma individual y muy relevantemente, en equipo, y ser participativo en tareas colegiadas. Honestidad, dedicación y perseverancia.

Aptitudes De modelar los resultados experimentales que estudia, y la de proponer pruebas que corroboren o descarten sus hipótesis o modelos formulados.

C) Características deseables:

Conocimientos Conocimientos de cálculo diferencial e integral, química, computación a nivel de bachillerato de ciencias. Lectura de Inglés.

Habilidades Capacidad de utilizar recursos informáticos. Capacidad de comunicarse de forma oral y escrita en inglés.

Actitudes y valores

Ser propositivo, tener ambición intelectual, curiosidad científica-tecnológica e interés por la innovación. Responsabilidad y orden. Compromiso con el medio ambiente, sobre todo en lo que respecta a reducir las emisiones de carbono.

Aptitudes De manejo de recursos informáticos y de búsqueda de información bibliográfica digital.

5.1.2. Perfil de Egreso El egresado, el cuál será denominado formalmente como Ingeniero en Nanotecnología y en Energías Renovables, estará capacitado en la aplicación, integración y desarrollo de la tecnología en el campo de la nanotecnología y la energías renovables, así como de generar nuevo conocimiento, o en participar profesionalmente en la gestión, adaptación y transferencia de tecnologías en estas disciplinas; bajo los diversos estándares de calidad y de exigencias que el mercado de los materiales novedosos demanda y/o para el uso eficiente de sistemas de energías alternas a las derivadas de la quema de combustibles derivados de hidrocarburos o a la energía nuclear; que se requieran para la solución de problemas de producción o de atención de necesarias para superar los índices de desarrollo humano de las comunidades que conforman nuestro País.



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En forma desglosada, las habilidades se pueden enlistar más ampliamente como sigue; el egresado de INER será capaz de:

• Diseñar, caracterizar, sintetizar materiales con estructuras y dimensiones nanométricas. • Usar, y manipular en aplicaciones novedosas materiales con estructuras y dimensiones

nanométricas. • Crear nuevas empresas nacionales con capacidad para aplicar los conocimientos de

frontera en la aplicación de estructuras con dimensiones nanométricas y/o en sistemas de energías renovables, principalmente eólicos, de concentración solar, o de usos eficientes de biocombustibles, que permitan generar capacidad de oferta tecnológica de competitividad nacional e internacional.

• Aplicar el conocimiento adquirido y capacidad de adaptarse a nuevas aplicaciones de la nanotecnología y/o sistemas de energías renovables.

• Trabajar en equipo. • Identificar, analizar y resolver problemas técnicos en el funcionamiento de sistemas a

base de nanomateriales, y/o de aplicación de Energías Renovables. • Comunicarse efectivamente en forma oral y escrita. • Reconocer necesidades y la capacidad de seguir aprendiendo en el futuro. • Entender sus responsabilidades profesionales, éticas y sociales. • Formular proyectos de energías renovables mediante diagnósticos energéticos y

estudios especializados de los recursos naturales del entorno, para contribuir al desarrollo sustentable y al uso racional y eficiente de la energía.

• Proponer sistemas fototérmicos y fotovoltaicos, si fuera la orientación que escogen, con base a los requerimientos de la industria y la sociedad para contribuir a satisfacer la demanda de energía y disminuir el impacto ambiental.

• Dirigir proyectos de ahorro y calidad de energía eléctrica con base en un diagnóstico energético del sistema para contribuir al desarrollo sustentable.

• Desarrollar sistemas de energías renovables, si fuera la especialización que escogen, mediante el diseño de soluciones innovadoras, administrando el capital humano, recursos materiales y energéticos para mejorar la competitividad de la empresa y contribuir al desarrollo sustentable de la región.

• Convertirse en investigadores expertos en el crecimiento de materiales nanométricos novedosos en sus propiedades y aplicaciones, y que puedan participar en cualquier posgrado nacional o internacional con orientación a la Nanociencia, y/o Nanotecnología, para que se puedan habilitar con éxito y en forma plena como investigadores en el área.

• Convertirse en investigadores expertos en diseño y la aplicación innovadora de los diferentes tipos de Energías Renovables o renovables, y que igualmente tengan las



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bases adecuadas para que se puedan habilitar con éxito y en forma plena como investigadores en el área de este tipo de energías.

• Convertirse en investigadores expertos en el cálculo y/o simulación computacional de las propiedades físicas o químicas de nanoestructuras y contar con las bases adecuadas para que se puedan habilitar con éxito y en forma plena como investigadores en el área de estos materiales.

Esto se analiza en el cuadro siguiente, denominado “Elementos básicos del perfil de egreso”

Elementos básicos del perfil de egreso

Denominación formal del egresado Ingeniero en Nanotecnología y Energías Renovables

Descripción del campo profesional

Instituciones, organizaciones, empresas

a. Sector productivo y de servicios: Empresas de transformación y aplicación de materiales. Toda empresa que requiera uso masivo y generación de energía.

b. Sector Estatal: Agencias Federales, tales como SEMARNAT, CFE, PEMEX, CONAGUA, SENER, Sría. Economía, y sus contrapartes de cualquiera de las 32 entidades federales del País.

c. Sector Educativo: IES en los niveles medio-superior y/o superior. d. Sector Científico: 1) Como técnico académico (si sólo mantiene la

licenciatura) o como científico después de doctorado, en Institutos, Centros y Programas de Nanotecnología, y/o de Investigación y Desarrollo en Energías Renovables.

Principales funciones que el egresado podrá desempeñar

a. Asesorías, aplicaciones de nanomateriales y/o de sistemas de energías renovables, adaptación y transferencias de tecnologías en estos temas, gestión de propiedad intelectual de las mismas.

b. En las agencias del sector estatal, las funciones se espera sean idénticas a las que se desempeñan en una empresa: Asesorías, aplicaciones de nanomateriales y/o de sistemas de energías renovables, adaptación y transferencias de tecnologías en estos temas, gestión de propiedad intelectual de las mismas.

c. El egresado podrá realizar en instituciones del sector educativo. Funciones relacionadas con la enseñanza (docencia, divulgación. científica, actividades editoriales y diseño curricular). Eventualmente podrá realizar funciones de gestión y/o directivas.

d. El egresado podrá continuar su formación como estudiante en cualquier posgrado afín a nanotecnología y/o energías renovables, tal como materiales, estado sólido, energías, etc. ya sea nacional o internacional. Como científico, trabajará en Investigación básica, o aplicada, o desarrollo tecnológico o en aplicación novedosa de proyectos en nanotecnología y/o energías renovables.

Componentes de la formación profesional y competencias a) Área básica o transversal

Conocimientos Matemática básica: Aritmética, álgebra, geometría, trigonometría,

geometría analítica, cálculo diferencial e integral, probabilidad y estadística; Física universitaria: Mecánica, dinámica,



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Elementos básicos del perfil de egreso electromagnetismo, termodinámica, física moderna, química general inorgánica y orgánica, etc.

Lectura, comprensión y escritura del idioma Inglés.

Habilidades

Para adquirir conocimientos teóricos y derivados de datos experimentales o de laboratorio (observar, comparar, relacionar, ejemplificar, aplicar, etc.). Para utilizar aplicaciones informáticas generales.

Actitudes y valores

Tener disposición para el trabajo (de forma individual y en equipo), ser participativo, propositivo, así como tener aprecio por la cultura, ambición intelectual, curiosidad científica e interés por la investigación. Honestidad, perseverancia, responsabilidad, compromiso y orden en su trabajo.

Competencias

Capacidad para razonar a través del establecimiento de relaciones coherentes y sistematizables entre la información derivada de la experiencia y los marcos conceptuales y modelos explicativos derivados de los campos científicos y tecnológicos propios de la profesión. (Dimensión científico-tecnológica). Capacidad para aprender a aprender y para adaptarse a los requerimientos cambiantes del contexto a través de habilidades de pensamiento complejo: Análisis, problematización, contextualización, investigación, discernimiento, decisión e innovación. (Dimensión cognitiva y emprendedora). Capacidad para asumir responsabilidades bajo criterios de calidad y pertinencia hacia la sociedad, y para contribuir activamente en la identificación y solución de las problemáticas de la sustentabilidad social, económica, política y ambiental. (Dimensión de responsabilidad social y sustentabilidad). Capacidad para afrontar las disyuntivas y dilemas propios de la inserción en el mundo social y productivo, ya sea como ciudadano y/o como profesionista, a través de la aplicación de criterios, normas y principios ético-valorales. (Dimensión ético-valoral). Capacidad para comprender el mundo actual e insertarse en él bajo una perspectiva cultural propia y al mismo tiempo tolerante y abierta a la comprensión de otras perspectivas y culturas. (Dimensión internacional e intercultural). Capacidad para comunicar ideas en forma oral y escrita, tanto en español como en inglés, así como a través de las más modernas tecnologías de información. (Dimensión de comunicación e información).

b) Área obligatoria Conocimientos

Matemáticas superiores: Algebra lineal, cálculo diferencial e integral, ecuaciones diferenciales y métodos matemáticos (problemas a la frontera). Física: Mecánica, fluidos, ondas, termodinámica, electricidad y magnetismo. Química: Químicas generales, orgánica e inorgánica. Nanoestructuras, nanomateriales, energías renovables o



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Elementos básicos del perfil de egreso alternativas. Computación: Lenguajes de programación de tipo general y manejo de paquetes algebraicos, o para cálculos y graficado numérico (Matemática, MatLab, Maple, Lab View, Origin, o equivalentes, etc.).

Habilidades

Para utilizar aplicaciones informáticas especializadas. Para adquirir y aplicar conocimientos de la materia a dimensión nanométrica y de la energía que la anima (analizar, abstraer, deducir, sintetizar y elaborar juicios críticos sobre la naturaleza). Utilizar equipos de preparación de materiales, de medición electrónicos y de técnicas de caracterización óptica y estructural.

Actitudes y valores

Ser creativo y tener disponibilidad para trabajo con pares profesionales o académicos y con grupos multidisciplinarios. Empatía, flexibilidad, ética profesional y compromiso con la calidad.

Competencias

Para plantear, analizar y resolver problemas referentes al uso de la Nanotecnología y las ER, mediante la utilización de métodos analíticos y experimentales, al haber adquirido una comprensión profunda de los conceptos y principios fundamentales que rigen en el mundo nanométrico y en los procesos energéticos. Para aplicar conocimientos teóricos de Física, Química y Biología en la realización e interpretación de experimentos y en general, desarrollas destrezas experimentales y metodológicas para el trabajo en el laboratorio.

c) Área optativa o adicional

Conocimientos

Energías Renovables: Fundamentos sobre los diversos tipos de ER (Solar, eólica, biomasa, etc.), los métodos para su captación, producción, almacenaje y transporte. Diseño de sistemas generadores de ER. Ventajas y desventajas entre los diferentes tipos de ER aplicadas a situaciones específicas. Fundamentos de nanociencia y nanotecnología aplicadas a las ER. Modelado: Fundamentos de probabilidad y estadística, métodos numéricos y fenomenología experimental. Simulación por computadora, manejo de lenguajes de programación tales como PASCAL ó C++. Conocimiento de diferentes tipos de modelados moleculares. Nanoestructuras y Nanopartículas Multifuncionales: Fundamentos de electroquímica y magnetismo. Conocimiento de los diferentes tipos de nanocompuestos, nanoestructuras y polímeros. Funcionalidad de nanopartículas. Fundamentos de sistemas orgánicos e inorgánicos, sistemas derivados del carbón y sus interacciones con el medio ambiente. Integración de nanocompuestos y nanoestructuras magnéticas en dispositivos.

Habilidades

Utilizar equipos de medición especializados en el área de la ingeniería de nanomateriales y para medir usos y eficiencias de energías. Utilizar aplicaciones informáticas y herramientas para instalación, mantenimiento y configuración de equipo de laboratorios físico y químicos de materiales o para medir incidencias, y gastos de energía.



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Elementos básicos del perfil de egreso

Actitudes y valores

Tener una cultura de autoempleo y estar comprometido con el bienestar social. Ejercer el liderazgo para el logro y consecución de metas en las organizaciones en que labore.

Competencias

Para participar en actividades profesionales relacionadas con tecnologías de alto nivel, sea en el laboratorio o en la industria. Para efectuar asesorías y elaboración de propuestas en nanotecnología en temas con impacto económico y social. Para participar en grupos interdisciplinarios relacionados con Nanotecnología y las Energías Renovables, colaborando, proponiendo y gestionando proyectos conjuntos.

5.2 Competencias profesionales que adquirirá el egresado Estas se analizan en detalle, en sus implicaciones en los 11 cuadros siguientes:



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Elementos de las competencias profesionales

Competencia 1 (enunciado sintético)

Plantear, analizar y resolver problemas referentes al uso de la Nanotecnología y las ER, mediante la utilización de métodos analíticos y experimentales, al haber adquirido una comprensión profunda de los conceptos y principios fundamentales que rigen en el mundo nanométrico y en los procesos energéticos.

Tipo Elementos:

Básica o transversal Profesional Específica X

Contexto de actuación y realización Sector científico y productivo: el egresado será capaz de aplicar esta competencia al enfrentarse a situaciones donde se deba plantear la solución a un problema o desafío tecnológico; establecerá razonamientos coherentes y sistematizados entre la información derivada de su formación académica y las problemáticas reales en las que sea necesaria o deseable la aplicación de las N y/o ER.

Descripción Evidencia Criterio de evaluación

Componentes de formación requeridos

Conocimientos

Comprensión de los fenómenos que rigen a escalas nanométricas. Manejo de técnicas experimentales y de equipo de laboratorio. Entendimiento de los conceptos fundamentales en Física, Química y Bilogía.

Resultados de exámenes orales y escritos. Tareas y proyectos. Elaboración de informes escritos. Informes de prácticas de laboratorio.

Nivel con que el alumno domina los conocimientos correspondientes (los recuerda, ejemplifica, aplica, analiza, sintetiza, interpreta y generaliza). Se enfatizará la adquisición de conocimientos integradores y no la información aislada o fragmentada. 80% del dominio de los temas mostrados en exámenes, tareas y prácticas.

Habilidades

Análisis de alternativas. Valoración de soluciones. Toma de decisiones. Identificación de elementos significativos de un problema. Búsqueda y análisis de información. Empleo eficiente de las ventajas N y ER para solucionar problemáticas en los diferentes ámbitos de su aplicación. Uso de aplicaciones específicas de las tecnologías de información y comunicación.

Resultados de exámenes escritos, tareas y prácticas de laboratorio. Realización de ejercicios de clasificación y organización de las ideas. Documentos escritos: Informes u opiniones.

Nivel con que el alumno domina los conocimientos correspondientes (los recuerda, ejemplifica, aplica, analiza, sintetiza, interpreta y generaliza). 80% del dominio de los temas mostrados en exámenes, tareas y prácticas.

Actitudes y valores

Tener disposición para el trabajo, ser propositivo. Mostrar honestidad, perseverancia, responsabilidad, paciencia, orden, flexibilidad, ética profesional y compromiso con la calidad. Disposición al trabajo en equipo.

Búsqueda y recopilación de información. Exposición y desarrollo de temas y manejo de conocimientos. Planteamiento y desarrollo de

Mostrar profundidad y claridad en la exposición y el manejo de los conocimientos. Factibilidad económica y técnica de los proyectos o protocolos de investigación



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Elementos de las competencias profesionales Actualización permanente. Honestidad en el uso y manejo de la información. Interés firme por apoyar a la resolución de proyectos utilizando las ventajas de las N y ER. Ejercer el liderazgo para el logro y consecución de metas en las organizaciones.

proyectos o soluciones a problemas de N y ER. Documentos sobre desempeño en prácticas de laboratorio, nivel de iniciativa, planteamiento de problemas y metas, etc.

propuestos. Nivel de desempeño, Congruencia del análisis y las técnicas experimentales, profundidad del planteamiento.

Desempeños que componen la competencia

1. Exposición y desarrollo de temas básicos y avanzados en las disciplinas que componen la formación básica de un Ingeniero en N y ER.

Observación directa al trabajo individual y colaborativo.

Valoración de los criterios requeridos en la elaboración de proyectos. Valoración precisa de los referentes teóricos utilizados. Riqueza y factibilidad de las propuestas. Selección y análisis de información para la solución de problemas Alcances del proyecto. Grado de innovación. Practicidad de las soluciones planteadas.

2. Identificará y analizará los elementos significativos que constituye un problema para resolverlo de forma efectiva.

Documentos de informes u opiniones formuladas. Proyectos de investigación.

3.

Identificar problemas de falta tecnología para el desempeño óptimo de sistemas, productos, dispositivos, etc.

Presentación de informes, proyectos y escritos académicos. Formulación de problemas de investigación que tengan claridad conceptual y metodológica.

4 Seleccionará la metodología adecuada para la elaboración de proyectos que afronten problemáticas específicas en N y ER.

Observación directa en equipos de trabajo interdisciplinario. Manejo de las aplicaciones específicas de las tecnologías N y ER.

5 Mantendrá sus conocimientos profesionales al día por medio de la actualización permanente.

Análisis de proyectos. Ensayo o trabajo elaborado sobre un tema de actualidad. Desarrollo de un proyecto innovador.

Contextos de aprendizaje

Espacio curricular Cursos del área de Ciencias Básicas y Ciencias de la Ingeniería. Cursos específicos de N y ER.

Descripción

Cursos de Física, Química, Biología. Laboratorios de Física y Química. Cursos de: Síntesis de nanomateriales, Ciencia de Materiales, aplicaciones nano a ER, caracterización de nanoestructuras, introducción a las ER. Seminarios de N y ER. Materias optativas. Estancias en la industria.

Metodología de Exposiciones frente a grupo.



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Elementos de las competencias profesionales trabajo Taller de problemas.

Sesiones de laboratorio. Trabajo extra aula: Lecturas, resolución de ejercicios, reportes y elaboración de proyectos.

Formas de evaluación

Participación en clase, talleres y laboratorios. Evaluación de proyectos. Prácticas de laboratorio. Reportes escritos. Exposiciones orales.

Elementos de las competencias profesionales Competencia 2 (enunciado sintético)

Aplicar conocimientos de Física, Química y Biología en la realización e interpretación de experimentos y, en general, contar con destrezas experimentales y metodológicas para el trabajo de laboratorio.

Tipo Elementos:


Contexto de actuación y realización Sector científico, sector productivo y sector educativo: El egresado en N y ER, al afrontar problemas o desafíos tecnológicos, aplicará sus conocimientos de Ciencia Básica y de manejo de laboratorios para plantear y llevar a cabo proyectos experimentales que conlleven a soluciones y desarrollos científico-tecnológicos en temas propios de su profesión.



Conocimientos

Conocimiento de los fundamentos de Física, Química y Biología, así como sus áreas de aplicación en N y ER. Fundamentos de operación y manejo de equipos de laboratorio. Normas de seguridad de laboratorio y manejo de reactivos. Bioseguridad. Conocimiento de normas de calidad relacionadas con procesos y logro de prototipos experimentales.

Tareas realizadas. Elaboración de informes escritos. Resultados de exámenes escritos y presentaciones orales. Reportes de prácticas de laboratorio.

Nivel con que el alumno domina los conocimientos correspondientes (los memoriza, ejemplifica, aplica, analiza). Resultados satisfactorios de los experimentos, logro de las metas experimentales.

Habilidades

Búsqueda de información. Valoración de soluciones. Visualización de consecuencias. Identificación de elementos significativos de un problema.

Tareas realizadas. Elaboración de informes escritos. Resultados de exámenes escritos y presentaciones orales. Presentación correcta del manejo de

Verificación periódica de observancia de controles de seguridad. Búsqueda y recopilación de información. Uso de aplicaciones específicas de software de análisis de datos.



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Elementos de las competencias profesionales Análisis y manejo de datos experimentales. Manejo de equipo de laboratorio.

resultados experimentales. Reportes de prácticas de laboratorio.

80% del dominio de las habilidades mostradas en exámenes, tareas y prácticas.

Actitudes y valores

Tener disposición para el trabajo (de forma individual y en equipo). Ser participativo, propositivo, curiosidad científica e interés por la investigación. Ser creativo y tener disponibilidad para trabajo con otros laboratorios. Honestidad, responsabilidad, paciencia, ética profesional y compromiso con la calidad. Honestidad en el uso y manejo de la información.

Documentos sobre desempeño en prácticas de laboratorio. Nivel de iniciativa y planteamiento de metas al plantear experimentos o prácticas específicas de N y ER.

Mostrar entusiasmo, profundidad y claridad en la exposición y el manejo de los conocimientos. Nivel de desempeño, congruencia del análisis y las técnicas experimentales, profundidad del planteamiento.


1. Clasificación de las variables según la problemática a estudiar.

Elaboración y enriquecimiento de esquemas, cuadros y gráficas. Reportes de tareas y proyectos finales asignados durante los cursos.

Uso adecuado del método experimental. Manejo de software específico para el tratamiento y análisis de grandes volúmenes de datos. Habilidad de adaptar técnicas experimentales útiles en la resolución de problemas concretos. Valoración de la aplicación de los criterios requeridos en la elaboración de proyectos. Selección y análisis de información para la solución de problemas. Profundidad de las conclusiones y su argumentación.

2.

Hipótesis sobre el origen del problema y pruebas de las hipótesis.

Descripción explícita de los datos y restricciones que conforman el problema, así como las posibles herramientas para resolverlo. Presentación de informes, ensayos y escritos académicos.

3.

Elegir y poner en práctica un método apropiado para realizar el experimento.

Exposición de trabajos académicos. Reportes de tareas y proyectos finales asignados durante los cursos. Presentación de informes, ensayos y escritos académicos.

4.

Actuará de forma proactiva, poniendo en acción las ideas en forma de actividades y proyectos experimentales.

Observación directa al trabajo individual y colaborativo. Prácticas de la operación del equipo de laboratorio. Redacción en forma acabada y pulida de los experimentos.

5. Interpretar los resultados obtenidos en el contexto

Documentos con fundamentación teórica de los proyectos elaborados.



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Elementos de las competencias profesionales del problema.

Reportes escritos sobre proyectos de investigación.


Espacio curricular Cursos del área de Ciencias Básicas y Ciencias de la Ingeniería. Cursos del área de Ingeniería Aplicada. Cursos específicos de N y ER.

Descripción

Cursos de Física, Química, Biología. Laboratorios de Física y Química. Cursos de: Síntesis de nanomateriales, Ciencia de Materiales, aplicaciones nano a ER, caracterización de nanoestructuras, introducción a las ER. Estancias en la industria.

Metodología de trabajo

Exposiciones frente a grupo. Sesiones de laboratorio. Estudio de conceptos, modelos, metodologías, proyectos y técnicas experimentales.


Exámenes escritos y tareas. Participación en clase, talleres y laboratorios. Evaluación de proyectos. Desempeño en las prácticas de laboratorio. Reportes escritos. Exposiciones orales.



Participar en actividades profesionales relacionadas con la aplicación y transferencia de tecnologías de alto nivel, sea en el laboratorio o en la industria, así mismo, efectuar asesorías y elaboración de propuestas en N y ER en temas con impacto económico y social.

Tipo Elementos:


Contexto de actuación y realización

Sector científico, sector industrial, sector tecnológico: El egresado podrá entender y visualizar necesidad de nuevo instrumental, nuevos procesos o sistemas de tecnologías actuales relacionados con la aplicación de la N y ER; lo cual permitan un mejor desempeño o una eficiencia mejorada de las entidades o de sus productos y procesos. El egresado tendrá un papel protagónico dentro de la selección, adquisición, instalación y manejo de los recursos tecnológicos relacionados con el uso de las ventajas y alcances propios de la N y ER, así como en el establecimiento de normas de seguridad para su uso.




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Conocimientos

Desarrollo emprendedor, liderazgo, creatividad e innovación. Conocimientos de los fundamentos de la N y ER, así como sus áreas de aplicación. Fundamentos de la operación y manejo de equipo e instrumentación avanzados. Conocimiento de normas de calidad relacionadas con instalaciones, procesos y usos de las N y ER. Conocimiento de las normas de seguridad en el uso de nuevas tecnologías.

Resultados de exámenes orales y escritos. Tareas y proyectos. Elaboración de informes escritos. Tareas realizadas. Reportes de prácticas de laboratorio.

Nivel con que el alumno domina los conocimientos correspondientes (los recuerda, ejemplifica, aplica, analiza, sintetiza, interpreta y generaliza). Se enfatizará la adquisición de conocimientos integradores y no la información aislada o fragmentada. 80% del dominio de los temas mostrados en exámenes, tareas y prácticas. Precisión en el desarrollo de los trabajos académicos.

Habilidades

Para comunicarse de forma oral, escrita o gráfica (exponer, explicar, discutir, comentar, redactar, representar, etc.). Búsqueda de información. Análisis de alternativas. Valoración de soluciones. Habilidad de gestión de la información con las nuevas tecnologías en Nano y ER. Abordar y resolver problemas específicos de la N y ER. Interaccionar con la Industria, la Academia y organismos que requieran de tecnología N y ER.

Resultados de exámenes escritos y tareas. Realización de ejercicios de clasificación y organización de las ideas. Documentos escritos: informes u opiniones. Exposición oral de resultados o proyectos.

Controles periódicos de toma de decisiones. Búsqueda y recopilación de información. Uso de aplicaciones específicas de las tecnologías de N y ER. 80% del dominio de las habilidades mostradas en exámenes, tareas y prácticas.

Actitudes y valores

Honestidad, perseverancia, responsabilidad, paciencia y orden. Ser creativo y tener disponibilidad para trabajo con pares académicos, industriales y grupos multidisciplinarios. Tener disposición para el trabajo individual y en equipo. Ética profesional y compromiso con la calidad. Actualización permanente. Liderazgo. Capacidad de diálogo. Interés firme por apoyar a la resolución de

Planteamiento y desarrollo de proyectos o soluciones a problemas relacionados con N y ER. Búsqueda y recopilación de información. Documentos sobre desempeño en prácticas en grupo e interdisciplinarias, nivel de iniciativa, planteamiento de metas, etc.

Desarrollo de un adecuado balance entre la autonomía profesional y el trabajo colaborativo. Factibilidad económico/técnica de los proyectos o protocolos propuestos. Nivel de desempeño, congruencia del análisis y las técnicas experimentales, profundidad del planteamiento.



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Elementos de las competencias profesionales proyectos en la ingeniería N y ER, a través de una perspectiva ético-científica. Ejercer el liderazgo para el logro y consecución de metas en las organizaciones.


1. Conocimiento de los recursos tecnológicos en industria y laboratorios académicos.

Proyectos de investigación. Reportes de tareas y proyectos finales asignados durante los cursos.

Habilidad de adaptar técnicas y procesos tecnológicos útiles en la resolución de problemas. Rigor conceptual y metodológico implementado en los proyectos. Valoración precisa de los referentes técnicos utilizados. Riqueza y factibilidad de las propuestas. Verificación de criterios en la búsqueda de alternativas para la resolución de problemas. Grado de integración de las nuevas tecnologías con las existentes. Selección y análisis de información para la solución de problemas. Alcances del proyecto. Grado de innovación. Nivel de profundidad en la elaboración de ensayos, informes y escritos. Factibilidad de las soluciones planteadas.

2. Utilizará la tecnología de la información y la comunicación como herramienta de acceso al mundo globalizado.

Análisis de proyectos. Ensayo o trabajo elaborado sobre un tema de actualidad. Desarrollo de un proyecto innovador.

3.

Seleccionará la metodología adecuada para la elaboración de proyectos propios de su profesión.

Observación directa al trabajo individual y colaborativo. Formulación de problemas de investigación que tengan claridad conceptual y metodológica. Presentación de informes, proyectos y escritos académicos.

4.

Distingue áreas de oportunidad para generar ideas de nuevas iniciativas o de negocios, formulando proyectos innovadores.

Resultados de proyectos desarrollados por el estudiante bajo la guía de un tutor (ejem. estancias de investigación, movilidad estudiantil, servicio social, trabajo de tesis). Formulación de problemas de investigación que tengan claridad conceptual y metodológica.

5.

Mantendrá sus conocimientos profesionales al día por medio de la actualización permanente.

Manejo de las aplicaciones específicas de las tecnologías N y ER. Establecer controles periódicos de avance. Ensayo o trabajo elaborado sobre un tema de actualidad. Desarrollo de un proyecto innovador.


Espacio curricular

Cursos del área de Ciencias Básicas y Ciencias de la Ingeniería. Cursos del área de Ingeniería Aplicada. Cursos específicos de N y ER.

Descripción Laboratorios de Física y Química.



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Elementos de las competencias profesionales Cursos de: Síntesis de nanomateriales, Ciencia de Materiales, aplicaciones nano a ER, caracterización de nanoestructuras, introducción a las ER. Estancias en la industria. Materias terminales optativas.


Exposiciones frente a grupo. Sesiones de laboratorio. Trabajo extra aula: Lecturas, resolución de ejercicios, reportes y elaboración de proyectos.


Participación en clase, talleres y laboratorios. Exámenes escritos, prácticas de laboratorio, observación directa de exposición de problemas. Evaluación de proyectos. Prácticas de laboratorio. Reportes escritos. Exposiciones orales.


Buscar, interpretar y utilizar información científica y tecnológica en N y ER, la cual pueda expresar efectivamente tanto en español como en idioma inglés, para así comunicarse e interactuar con sus pares especialistas nacionales e internacionales.

Tipo Elementos:



Sector científico, industrial y académico: El egresado será capaz de aplicar esta competencia, tanto en el ámbito de la investigación como en el desarrollo tecnológico industrial y en su desarrollo académico. El egresado tendrá un alto grado de independencia y alcances al tener las herramientas necesarias para adquirir información actualizada proveniente de publicaciones técnicas y científicas tanto nacionales como internacionales. Así mismo, mediante el dominio del idioma inglés, será capaz de potencializar estos alcances al entrar en contacto con avances provenientes de grupos internacionales de N y ER.



Conocimientos

Metodologías de investigación. Noción del contexto regional, nacional y global, sobre la Nano y las ER. Conceptualización y análisis de necesidades entre la situación actual y la situación deseada sobre la Nano y las ER. Clasificación de tipos de escritos. Fundamentos de Ciencias Básicas y conocimientos especializados de la Ingeniería en

Resultados de exámenes escritos y ensayos. Tareas realizadas. Elaboración de informes escritos. Presentaciones orales haciendo uso de las tecnologías de la comunicación. Elaboración y construcción de diversos tipos de párrafos. Uso correcto de los signos de puntuación. Ejercicios de escritura.

Nivel con que el alumno domina los conocimientos correspondientes (los memoriza, ejemplifica, aplica, analiza, sintetiza, interpreta, generaliza o reconstruye). 80% del dominio de la integración de conceptos, utilizando información disponible en la literatura científica. 80% del dominio de las habilidades



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Elementos de las competencias profesionales N y ER y de sus principales líneas de desarrollo. Gramática y vocabulario en idioma Inglés. Técnicas de expresión oral y escrita. Ortografía y redacción.

Comprensión de material científico en idioma inglés.

mostradas en exámenes, tareas y prácticas.

Habilidades

Para adquirir y aplicar conocimientos (analizar, abstraer, deducir, sintetizar y elaborar juicios críticos). Búsqueda y análisis de la información. Exposición y disertación de temas, con claridad y precisión. Habilidad de gestión de la información con las nuevas tecnologías. Para comunicarse de forma oral, escrita o gráfica (exponer, explicar, discutir, comentar, redactar, representar, etc.) en español e inglés.

Realización de ejercicios de clasificación y organización de las ideas. Tareas realizadas. Elaboración de informes escritos. Resultados de exámenes escritos y tareas. Documentos escritos: Informes u opiniones. Exposición oral de textos técnicos en inglés.

Nivel con que el alumno desempeña las habilidades correspondientes (recuerda, repite, utiliza o crea). Búsqueda y recopilación de información especializada. Uso de aplicaciones específicas de búsqueda de información y de comunicación. 80% del dominio de las habilidades mostradas en exámenes, tareas y prácticas.

Actitudes y valores

Tener disposición para el trabajo, ser participativo, propositivo, así como tener aprecio por la cultura, ambición intelectual, curiosidad científica e interés por la investigación. Actualización permanente. Motivación intrínseca al aprendizaje autónomo. Disposición al trabajo en equipo. Capacidad de diálogo. Capacidad de interacción.

Reportes de debates y grupos de discusión. Organización y redacción de las ideas. Búsqueda y recopilación de información. Uso de referencias bibliográficas. Exposición y desarrollo de temas y manejo de conocimientos. Participación en clase, asistencia a asesorías académicas, integración en equipos de estudio.

Desarrollo de un adecuado balance entre la autonomía profesional y el trabajo colaborativo. Profundidad y claridad en la exposición y el manejo de los conocimientos.


1.

Entender la terminología y conceptos involucrados en los recursos de N y ER.

Elaboración de mapas conceptuales. Documentos de informes u opiniones formuladas. Elaboración y enriquecimiento de esquemas, cuadros y gráficas. Presentación de informes, ensayos y escritos académicos. Establecer controles periódicos de avance.

Grado de argumentación de las opiniones. Nivel de integración de los factores pertinentes en el análisis o formulación de hipótesis. Valoración precisa de los referentes teóricos utilizados. 2.

Distinguirá lo esencial de lo accesorio o superficial Síntesis de textos científicos. Exposiciones orales de los proyectos finales en



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Elementos de las competencias profesionales de textos científicos propios de su profesión.

los cursos. Presentación de informes, ensayos y escritos académicos. Exposición de trabajos académicos.

Relación e integración de conceptos. Nivel de profundidad en la elaboración de ensayos, informes y escritos. Grado de expertismo desarrollado en el uso de las herramientas multimedia de información. Amplitud del análisis en las tareas y proyectos entregados. Aplicación de los criterios del examen TOEFL de inglés.

3.

Analizará textos académicos, de divulgación y literarios, que le permita una mayor comprensión en la lectura.

Documentos producidos de informes u opiniones. Elaboración de escritos en sus diversas modalidades. Establecer controles periódicos de avance.

4.

Sistematizará su estudio para un aprendizaje autónomo y responsable.

Enunciado explícito del significado de los resultados obtenidos en el contexto del problema. Ensayos escritos y presentaciones multimedia. Establecer controles periódicos de avance.

5.

Responderá un equivalente a 450 puntos del examen TOEFL en inglés.

Presentación del examen TOEFL de inglés. Uso correcto de la gramática y símbolos de puntuación. Presentación de informes, ensayos y escritos académicos. Establecer controles periódicos de avance.


Espacio curricular

Cursos del área de Ciencias Básicas y Ciencias de la Ingeniería. Cursos específicos de N y ER. Cursos de inglés y Humanidades.

Descripción Cursos de Física, Química, Biología. Cursos de: Síntesis de nanomateriales, Ciencia de Materiales, aplicaciones nano a ER, caracterización de nanoestructuras, introducción a las ER. Cursos de inglés y Humanidades. Materias terminales optativas.


Exposiciones frente a grupo. Taller de problemas. Trabajo extra aula: Lecturas, resolución de ejercicios, reportes y elaboración de proyectos.


Participación en clase, talleres y laboratorios. Exámenes escritos, prácticas de laboratorio, observación directa de exposición de problemas. Evaluación de proyectos. Prácticas de laboratorio. Reportes escritos.



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Elementos de las competencias profesionales Exposiciones orales.


Participar en grupos interdisciplinarios relacionados con Nanotecnología y las Energías Renovables, colaborando, proponiendo y gestionando proyectos conjuntos.

Tipo Elementos:



Sector científico, sector productivo y sector educativo: El egresado será capaz de aplicar esta competencia cuando se enfrente a una situación donde se deba plantear soluciones a problemas o a un desafíos técnicos que requieran conocimientos interdisciplinarios que involucren a la Biología, a la Física y la Química y sus relaciones con la N y ER.



Conocimientos

Desarrollo emprendedor, liderazgo, creatividad e innovación. Noción del contexto regional, nacional y global del tema de Nano y ER. Manejo de conceptos básicos en Física, Química y Biología. Conceptualización y análisis de los avances tecnológicos actuales. Conocimientos especializados de la Ingeniería en N y ER y de sus principales líneas de desarrollo.

Participación en actividades académicas. Resultados de exámenes orales y escritos. Tareas y proyectos. Elaboración de informes escritos. Elaboración de informes escritos.

Nivel con que el alumno domina los conocimientos correspondientes (los memoriza, ejemplifica, aplica, analiza, sintetiza, interpreta, generaliza o reconstruye). 80% del dominio de la integración de conceptos, utilizando información disponible en textos. Se enfatizará la adquisición de saberes integradores y no la información aislada o fragmentada.

Habilidades

Para comunicarse de forma oral, escrita o gráfica (exponer, explicar, discutir, comentar, redactar, representar, etc.). Búsqueda de información. Análisis de alternativas. Toma de decisiones. Abordar y resolver problemas interdisciplinarios. Interaccionar con especialistas de diversas áreas.

Documentos escritos: Informes u opiniones. Realización de ejercicios de clasificación y organización de las ideas.

Uso de aplicaciones específicas de las tecnologías de la información y comunicación. 80% del dominio de las habilidades mostradas en exámenes, tareas y prácticas.

Actitudes y valores

Ser creativo y tener disposición para el trabajo (de forma individual y en equipo), ser participativo, propositivo. Honestidad, responsabilidad, empatía, flexibilidad,

Participación en clase, asistencia a asesorías académicas, integración en

Nivel con que el alumno adopta las actitudes y valores correspondientes (reconoce, acepta, involucra, pone en



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Elementos de las competencias profesionales paciencia, ética profesional y compromiso con la calidad. Disposición al trabajo en equipo. Apertura al diálogo. Actualización permanente. Flexibilidad de pensamiento. Liderazgo. Capacidad de interacción social en diversos ambientes (presencial y/o virtual). Honestidad en el uso y manejo de la información. Disposición a la crítica y autocrítica. Ejercer el liderazgo para el logro y consecución de metas en las organizaciones.

equipos de estudio. Reportes de debates y grupos de discusión. Exposición y desarrollo de temas y manejo de conocimientos. Documentos sobre desempeño de prácticas en grupos interdisciplinarios. Nivel de iniciativa, planteamiento de metas, etc.

práctica, fomenta o defiende). Desarrollo de un adecuado balance entre la autonomía profesional y el trabajo colaborativo. Mostrar entusiasmo, profundidad y claridad en la exposición y el manejo de los conocimientos. Factibilidad económico/técnica de proyectos o protocolos de investigación interdisciplinarios.


1.

Formulará argumentos, discusiones, posturas e intenciones en las exposiciones orales.

Proyectos asignados en los cursos. Presentaciones de temas relacionados con diferentes disciplinas. Exposiciones orales de los proyectos finales en los cursos.

Capacidad de organización, asimilación y exposición del conocimiento y técnicas interdisciplinarias. Valoración de la aplicación de los criterios requeridos en la elaboración de proyectos. Rigor conceptual y metodológico implementado en los proyectos. Riqueza y factibilidad de las propuestas. Alcances del proyecto. Grado de innovación. Nivel de profundidad en la elaboración de ensayos, informes y escritos. Nivel de gestión de la información de diversas fuentes. Identificación correcta de las variables en los problemas plateados. Amplitud del análisis en las tareas y proyectos entregados.

2. Identificar oportunidades de colaboraciones interdisciplinarias.

Exposición de trabajos académicos. Reportes de tareas y proyectos finales asignados durante los cursos.

3.

Trabajar con pares académicos o con equipos interdisciplinarios.

Trabajo en equipo sobre temas profesionales propios. Documentos producidos de informes u opiniones. Proyectos de investigación.

4.

Se adaptará a situaciones cambiantes, modificando su conducta, con versatilidad y flexibilidad.

Resultados de proyectos interdisciplinarios desarrollados. Análisis de proyectos. Resolución creativa de problemas. Ensayo o trabajo elaborado sobre un tema de actualidad. Desarrollo de un proyecto innovador.


Espacio curricular

Cursos del área de Ciencias Básicas y Ciencias de la Ingeniería. Cursos específicos de N y ER.



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Elementos de las competencias profesionales Cursos de Inglés y Humanidades.

Descripción Cursos de Física, Química. Laboratorios de Física y Química. Cursos de: síntesis de nanomateriales, Ciencia de Materiales, aplicaciones nano a ER, caracterización de nanoestructuras, introducción a las ER. Estancias en la industria.


Exposiciones frente a grupo. Taller de problemas. Sesiones de laboratorio. Trabajo extra aula: Lecturas, resolución de ejercicios, reportes y elaboración de proyectos.


Participación en clase, talleres y laboratorios. Evaluación de proyectos. Prácticas de laboratorio. Reportes escritos. Exposiciones orales. Exámenes escritos, prácticas de laboratorio, observación directa de exposición de problemas.

Competencia de Razonamiento Científico-Tecnológico


Capacidad para razonar a través del establecimiento de relaciones coherentes y sistematizables entre la información derivada de la experiencia y los marcos conceptuales y modelos explicativos derivados de los campos científicos y tecnológicos propios de la profesión.

Tipo Elementos:



Al enfrentarse a una situación donde el egresado deba plantear una solución a un problema o a un desafío técnico, establecerá razonamientos coherentes y sistematizables entre la información derivada de la experiencia, los marcos conceptuales y los modelos explicativos derivados de los campos científicos y tecnológicos propios de la profesión. A medida que desarrolle experiencia posterior a la licenciatura, esta competencia le permitirá articular un mayor número de conocimientos tácitos con los conocimientos científico-tecnológicos actualizados de su profesión.




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Competencia de Razonamiento Científico-Tecnológico


Conocimientos, Habilidades Actitudes y valores

Esta competencia transversal requiere los conocimientos, habilidades, actitudes y valores de propios de la profesión, en función de los requerimientos de los campos profesionales y avances del conocimiento que se detallan en las áreas obligatoria y optativa del plan de estudios.


1. Distinguirá lo esencial de lo accesorio o superficial de textos científicos propios de su profesión.

Mapas conceptuales elaborados Guión de ideas principales Documentos de informes u opiniones

formuladas

Grado de precisión de las tareas. Grado de argumentación de las

opiniones.

2. Implementará estrategias o procedimientos para llegar a un determinado resultado, basándose en un marco conceptual explícito.

Observación directa Análisis y revisión de casos Síntesis de textos científicos

Nivel de integración de los factores pertinentes en el análisis o formulación de hipótesis.

3.

Seleccionará la metodología adecuada para la elaboración de proyectos propios de su profesión

Proyectos elaborados Formulación de problemas de

investigación que tengan claridad conceptual y metodológica.

Valoración de la aplicación de los criterios requeridos en la elaboración de proyectos.

Rigor conceptual y metodológico implementado en los proyectos.

4 Sistematizará los marcos conceptuales y modelos explicativos provenientes del avance científico y tecnológico de su profesión

Documentos con fundamentación teórica de los proyectos elaborados.

Proyectos de investigación

Valoración precisa de los referentes teóricos utilizados.

Determinación de acciones a partir de conocimientos y convicciones.

5

Discriminará entre los distintos aspectos, componentes, niveles o factores que configuran una determinada realidad.

Análisis de proyectos. Observación directa en situaciones de

aprendizaje. Establecer controles periódicos de

avance.

Riqueza y factibilidad de las propuestas


Espacio curricular

Por tratarse de una competencia transversal, los conocimientos, habilidades, actitudes y valores se encuentran contenidos en diversos cursos, contenidos y actividades de las materias del área obligatoria y optativa del plan de estudios. También pueden complementarse con cursos institucionales, participación en eventos y otras oportunidades que contribuyen a la formación integral. Descripción

Metodología de Según el contexto en que se desarrolle, la formación de esta competencia requiere la utilización de modelos innovadores como:



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Competencia de Razonamiento Científico-Tecnológico trabajo Aprendizaje basado en problemas

Aprendizaje por proyectos Aprendizaje colaborativo. Aprendizaje transformador.

Aprendizaje activo. Aprendizaje contextual. Aprendizaje en ambientes virtuales. Aprendizaje significativo.


Exámenes escritos. Opiniones e informes por escrito.

Observación directa Portafolios de evidencias

Competencia Cognitiva y Emprendedora


Capacidad para aprender a aprender y para adaptarse a los requerimientos cambiantes del contexto a través de habilidades de pensamiento complejo: Análisis, problematización, contextualización, investigación, discernimiento, decisión e innovación.

Tipo Elementos:



Al enfrentarse a una situación donde deba plantear un problema, emprender una iniciativa o fundamentar una solución técnica, el egresado recopilará y sistematizará la información necesaria, analizará y expresará en forma coherente los elementos del contexto que deben tomarse en cuenta, ya sea a nivel macro o de la organización en que trabaja, incorporando elementos innovadores, así como de anticipar y realizar la secuencia de etapas que se requieren para el desarrollo de un proyecto productivo, y si se requiere, liderar su puesta en marcha.



Conocimientos

Desarrollo emprendedor, liderazgo, creatividad e innovación.

Funcionamiento de las capacidades cognitivas

Metodologías de investigación. Noción del contexto regional, nacional

y global. Conceptualización y análisis de

necesidades entre la situación actual y la situación deseada.

Resultados de exámenes escritos y ensayos.

Documentos de informes u opiniones formuladas.

Tareas realizadas.

Se enfatizará la adquisición de saberes integradores y no la información aislada o fragmentada.

80% en el grado de precisión de trabajo a partir de los errores y obstáculos en el aprendizaje.



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Competencia Cognitiva y Emprendedora

Habilidades

Búsqueda de información Análisis de alternativas Valoración de soluciones Visualización de consecuencias Toma de decisiones Identificación de elementos

significativos de un problema.

Exámenes. Tareas realizadas en cada uno de los

métodos descritos. Elaboración de mapas conceptuales Documentos escritos: informes u

opiniones.

Seleccionar y realizar los medios de acción necesarios para la resolución de problemas.

Establecer controles periódicos de toma de decisiones.

Actitudes y valores

Disposición al trabajo en equipo Apertura al diálogo Actualización permanente Flexibilidad de pensamiento Liderazgo Motivación intrínseca al aprendizaje

autónomo.

Lista de cotejo. Reportes de debates y grupos de

discusión.

Desarrollo de un adecuado balance entre la autonomía profesional y el trabajo colaborativo.

Valoración del grado de independencia a partir de conocimientos y actitudes en situaciones determinadas.


1. Sistematizará su estudio para un

aprendizaje autónomo y responsable Elaboración y enriquecimiento de

esquemas, cuadros y gráficas. Observación directa al trabajo

individual y colaborativo

Valoración de metas dirigidas e intencionadas

Relación e integración de conceptos.

2. Identificará y analizará los elementos

significativos que constituye un problema para resolverlo de forma efectiva.

Observación de características que mantienen la motivación (curiosidad, creatividad)

Verificación de criterios para la búsqueda de alternativas para la resolución de problemas.

3. Modificará de forma flexible y

continua los esquemas mentales propios para comprender y transformar la realidad.

Trabajo en equipo sobre temas profesionales propios.

Documentos producidos de informes u opiniones

Nivel de profundización en las discusiones individuales y grupales.

4 Se adaptará a situaciones

cambiantes, modificando su conducta, con versatilidad y flexibilidad.

Observación directa en equipos de trabajo interdisciplinar

Grado de integración de la información nueva con la existente.

5 Mantendrá sus conocimientos

profesionales al día por medio de la actualización permanente

Ensayo o trabajo elaborado sobre un tema de actualidad.

Grado verificación de los elementos propios para el desarrollo de un texto.

6 Actuará de forma proactiva, poniendo en acción las ideas en forma de

Resolución creativa de problemas. Selección y análisis de información para la solución de



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Competencia Cognitiva y Emprendedora actividades y proyectos con el fin de explotar las oportunidades al máximo asumiendo los riesgos necesarios

problemas.

7 Distingue áreas de oportunidad para

generar ideas de nuevas iniciativas o de negocios, formulando un proyecto innovador.

Desarrollo de un proyecto innovador.

Alcances del proyecto. Grado de innovación.


Espacio curricular



Según el contexto en que se desarrolle, la formación de esta competencia requiere la utilización de modelos innovadores como: Aprendizaje basado en problemas Aprendizaje por proyectos Aprendizaje colaborativo. Aprendizaje transformador.





Competencia de sustentabilidad y responsabilidad social


Capacidad para asumir responsabilidades bajo criterios de calidad y pertinencia hacia la sociedad, y para contribuir activamente en la identificación y solución de las problemáticas de la sustentabilidad social, económica, política y ambiental.

Tipo Elementos:



Al enfrentarse a una situación donde deba seleccionar alternativas o proponer decisiones, el egresado analizará las implicaciones ambientales y para la sustentabilidad de las opciones que tiene, y planteará aquellas que minimicen los impactos ambientales negativos y optimicen la sustentabilidad social, económica y política de la partes interesadas, así como de las organizaciones y comunidades implicadas.



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Competencia de sustentabilidad y responsabilidad social Descripción Evidencia Criterio de evaluación


Conocimientos

Fundamentos de ecología. Panorámica de la problemática

ambiental. Conceptos básicos sobre la

sustentabilidad social, económica, política y ambiental

Nociones del contexto regional, nacional y global.

Desafíos de la sociedad.

Exámenes. Documentos informes u opiniones

formuladas.

Manejo de contenidos Grado de generación de ideas

nuevas a través de la especulación de posibles consecuencias.

Habilidades

Pensamiento sistémico y crítico. Identificación de las relaciones

existentes entre problemáticas regionales, nacionales y globales.

Presentación de alternativas ante problemáticas locales presentadas.

Grado de identificación de relaciones entre los componentes de un problema.

Grado de articulación de los diferentes niveles implicados e

Actitudes y valores

Disposición al trabajo en equipo. Interés de participación en

espacios políticos y sociales. Cooperación en el desarrollo del

entorno. Respeto al medio ambiente Uso sustentable de los recursos

naturales

Actividades comunitarias realizadas en equipos de trabajo.

Observación directa de trabajos en equipo.

Observación de colaboración Indicadores de participación en

acciones ciudadanas Obtención de informes con alto

grado de objetividad y honestidad.


1. Participará en acciones a favor de

la igualdad de oportunidades que mejoren la calidad de vida de los grupos desfavorecidos

Presentación de proyectos de impacto comunitario elaborados en trabajo colaborativo.

Actividades comunitarias realizadas de manera individual y por equipos de trabajo.

Presentación de alternativas ante la presentación de la problemática local.

Defensa en una simulación de consulta pública.

Discusión por equipos y a nivel grupal sobre temas controversiales

Integración de contenidos en proyectos

2.

Cuidará, protegerá y aprovechará los recursos naturales de manera responsable, proponiendo acciones para su restauración cuando sea necesario.

Riqueza y factibilidad de las propuestas.

Grado de priorización y calificación de acciones ciudadanas

Observación de la colaboración de los equipos.



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Competencia de sustentabilidad y responsabilidad social

3.

Promoverá la cultura de la legalidad como elemento propio de la ciudadanía y de su campo profesional.

Escala de participación activa en acciones ciudadanas

Nivel de profundización en la elaboración de un proyecto de intervención.

4 Analizará y detectará los impactos

ambientales propios de las actividades productivas de su profesión.

Exámenes. Análisis de casos.

Grado de argumentación y profundización de las opiniones.

5

Participará en el cuidado de los ecosistemas y la biodiversidad mediante acciones de prevención y protección relacionadas con su profesión y con su papel de ciudadano.

Análisis de casos. Elaboración de un proyecto personal del alumno en el que se dé respuesta a problemas reales.


Conocimientos, Habilidades Actitudes y valores

Esta competencia transversal requiere los conocimientos, habilidades, actitudes y valores de propios de la profesión, en función de los requerimientos de los campos profesionales y avances del conocimiento que se detallan en las áreas obligatoria y optativa del plan de estudios.


Espacio curricular










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Competencia ético-valoral


Capacidad para afrontar las disyuntivas y dilemas propios de la inserción en el mundo social y productivo, ya sea como ciudadano y/o como profesionista, a través de la aplicación de criterios, normas y principios ético-valorales.

Tipo Elementos:



Al enfrentarse a una situación donde deba tomar o proponer una decisión a partir de varias opciones, el egresado reflexionará sobre las implicaciones éticas individuales, de la organización para la que trabaja y para la sociedad de cada una de ellas, afrontando las diversas alternativas que se le presenten y seleccionando aquella que mejor se inserte en los principios de responsabilidad, honestidad, libertad y respeto a los derechos humanos.



Conocimientos

Identidad profesional Derechos fundamentales del

hombre. Profundización de la democracia. Conceptualización de la

sustentabilidad social, económica y política.

Resultados de exámenes escritos y ensayos comparativos sobre casos.

Documentos de informes u opiniones formuladas.

Grado de adquisición de saberes integradores.

Examinar criterios y fundamentos con alto contenido ético.

Habilidades

Identificación de principios éticos profesionales

Actuar con honestidad y respeto Afrontar los conflictos desde una

perspectiva solidaria

Tomar partido en la socialización de valores dirigidos al cambio y mejoramiento personal y social.

Acciones de apoyo ciudadano Simulaciones de disyuntivas

profesionales

Actividades comunitarias realizadas en equipos de trabajo.


Actitudes y valores

Valorar la autonomía, la democracia y libertad.

Asumir la responsabilidad social y ciudadana.

Desarrollar un compromiso con las empresas e instituciones en donde desarrolle su actividad profesional, con respeto y honestidad

Relacionarse positivamente con otras personas

Acciones realizadas dentro del ámbito profesional y ciudadano.

Observación directa de los aspectos dirigidos hacia un modo de vida autorregulado.

Proyectos dirigidos al servicio de la comunidad.


Nivel de compromiso con los valores propios de la profesión.

Grado de cooperación para afrontar los conflictos.



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Competencia ético-valoral


1. Socializara y aplicara los

conocimientos propios de su formación de manera ética y profesional.

Observación directa de trabajos individuales y en equipo.

Análisis de casos. Solución de problemas

Análisis y grado de argumentación de las opiniones.

Establecer controles periódicos de toma de decisiones.

2. Formulará propuestas claras para

la solución de problemas comunes.

Implementación de conocimientos y discusión de argumentos en un foro abierto. Análisis de casos.

Grado de respeto y tolerancia a las soluciones adoptadas.

3.

Mostrará una actitud de apertura, tolerancia y ética frente a situaciones controvertidas.

Presentación de proyectos elaborados con calidad.

Observación directa. Elaboración de reflexiones

Grado de iniciativa y formas para adaptarse a la toma de decisiones.

Observación de conductas deseables.

4 Realizará proyectos de calidad

mostrando una actitud de mejora continua.

Portafolios de evidencias. Observación directa de trabajos

elaborados de manera individual y por equipo.

Riqueza y factibilidad de los proyectos presentados.

5

Valorará toda actividad que le ayude a desarrollarse personal y profesionalmente


Elaboración de juicios de valor respecto a los logros y avances que se vayan alcanzando.

Observación de conductas deseables

Grado de adecuación a las diversas actividades.

6

Formulará propuestas apegadas al contexto en el que se desenvuelva.

Simulación de situaciones controvertidas en un momento y lugar determinado.

Manejo de técnicas para la sistematización y análisis de la información.

Autorregulación de los procesos cognitivos durante la generación del conocimiento.


Espacio curricular


Metodología de Según el contexto en que se desarrolle, la formación de esta competencia requiere la utilización de modelos innovadores como:



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Competencia ético-valoral trabajo Aprendizaje basado en problemas

Aprendizaje por proyectos Aprendizaje colaborativo. Aprendizaje transformador.





Competencia intercultural e internacional


Capacidad para comprender el mundo actual e insertarse en él bajo una perspectiva cultural propia y al mismo tiempo tolerante y abierta a la comprensión de otras perspectivas y culturas.

Tipo Elementos:



Al encontrarse en el contexto de marcos culturales y creencias diferentes a los propios, el egresado podrá comprender y respetar las culturas y formas de pensar de otras personas, evitando estereotipos, prejuicios y discriminaciones.



Conocimientos

Conceptualización sobre las costumbres y tradiciones nacionales e internacionales.

Comparación de las principales corrientes políticas, económicas y sociales.

Nociones de Historia Universal Nociones de Sociología

Trabajo con textos y estudios comparativos: gráficas, tablas, cuadros.

Listas de Cotejo. Elaboración de dictámenes, informes y

escritos.

Se enfatizará la adquisición de saberes integradores y no la información aislada o fragmentada.

Grado de integración de conocimientos en conductas deseables.

Habilidades

Reconocimiento de las principales culturas internacionales.

Favorecer y preservar las tradiciones nacionales.

Formulación de supuestos prácticos. Elaboración de dictámenes, informes y

escritos. Observación directa de trabajos en

equipo.

Grado de dominio a operaciones básicas de inducción, deducción, e interpretación.

Nivel de elaboración de dictámenes e informes escritos.



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Competencia intercultural e internacional

Actitudes y valores

Apreciación de las diversas manifestaciones culturales.

Sensibilización ante el fenómeno de la migración.

Análisis y formulación de supuestos prácticos.

Grado de involucramiento personal a las representaciones de manifestación cultural.


1. Comprenderá la diversidad social

y cultural como un componente enriquecedor personal y colectivo.

Observación directa. Simulación y dramatización acerca de la

diversidad internacional e intercultural.

Grado de involucramiento de sus trabajos en un contexto social real.

2. Mantendrá una actitud de respeto

a las tradiciones culturales. Forma parte activa de su comunidad al

desempeñar sus actividades. Elaboración de informes y proyectos

comparativos.

Grado de revaloración y acercamiento a las tradiciones culturales.

3. Trabajará para garantizar las

condiciones que aseguren una vida digna a los grupos sociales más desfavorecidos

Capacidad de aceptación y empatía a la información proveniente de otras culturas.

Nivel de participación en acciones comunitarias.

4. Encontrará conexiones

interculturales entre ideas diversas.

Análisis de casos. Búsqueda y recopilación de información:

elaboración de un dossier

Grado de aceptación a situaciones ambiguas, complejas e impredecibles.

5.

Aceptará la diversidad ideológica, étnica y cultural de distintos grupos sociales.

Elaboración de informes y trabajos escritos.

Opiniones escritas de debates y grupos de discusión.

Defensa en una simulación de consulta pública.

Grado de aceptación y adecuación a la nuevos modelos sociales y culturales.


Espacio curricular







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Competencia intercultural e internacional Formas de evaluación



Competencia de comunicación en español e inglés


Capacidad para comunicar ideas en forma oral y escrita, tanto en español como en inglés, así como a través de las más modernas tecnologías de información.

Tipo Elementos:



En las tareas propias de su profesión donde se requiera expresarse en forma oral o escrita, el egresado utilizará la terminología adecuada, organizará sus ideas claramente y planteará los argumentos necesarios, tanto en español como en inglés, haciendo uso de las nuevas tecnologías de información y comunicación de uso generalizado y aquellas que específicamente requiere su campo profesional.



Conocimientos

Gramática y vocabulario en idioma Inglés.

Técnicas de expresión oral y escrita.

Clasificación y tipos de escritos Elementos para la presentación

de trabajos académicos Técnicas de análisis de la

información Ortografía y redacción.

Elaboración de informes escritos. Presentaciones orales haciendo uso de

las tecnologías de la comunicación. Participación en actividades

académicas.

Adquisición de saberes integradores y no así uso de información aislada o fragmentada.

Precisión en el desarrollo de los trabajos académicos.



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Habilidades

Uso correcto de Búsqueda de información

Análisis de la información Manejo de las fuentes de

información Exposición y disertación de

temas, con claridad y precisión. Habilidad de gestión de la

información con las nuevas tecnologías.

Realización de ejercicios de clasificación y organización de las ideas.

Elaboración y construcción de diversos tipos de párrafos.

Uso correcto de los signos de puntuación.

Ejercicios de escritura con un procesador de textos.

Búsqueda y recopilación de información.

Dominio del lenguaje: leer, comprender, escribir, escuchar y hablar.

Uso de aplicaciones específicas de las tecnologías de información y comunicación.

Actitudes y valores

Capacidad de diálogo. Capacidad de interacción social

en diversos ambientes (presencial y/o virtual).

Honestidad en el uso y manejo de la información

Disposición a la crítica y autocrítica

Organización y redacción de las ideas. Búsqueda y recopilación de información. Uso de referencias bibliográficas.


Autovalorar la estructura y consistencia de los informes escritos en inglés y/ o español.


1. Elaborará trabajos, escritos, reportes y ensayos académicos.

Presentación de informes, ensayos y escritos académicos.

Grado de dominio en el uso de los criterios de la APA

2. Formulará argumentos,

discusiones, posturas e intenciones en las exposiciones orales

Exposición de trabajos académicos Grado de argumentación y estructuración de las ideas.

Nivel de aplicación de conocimientos a la práctica.

3. Responderá un equivalente a 450

puntos del examen TOEFL en inglés.

Presentación del examen TOEFL de inglés.

Aplicación de los criterios del examen TOEFL de inglés.

4

Analizará textos académicos, de divulgación y literarios, que le permita una mayor comprensión en la lectura.

Elaboración de escritos en sus diversas modalidades.

Uso correcto de la gramática y símbolos de puntuación.

Grado de distinción de los diferentes géneros literarios.

Nivel de profundidad en la elaboración de ensayos, informes y escritos.



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5

Utilizará la tecnología de la información y la comunicación en el proceso de aprendizaje como herramienta de acceso al mundo globalizado.

Manejo de las aplicaciones específicas de las tecnologías de información y comunicación.

Grado de expertismo desarrollado en el uso de las herramientas multimedia.

Nivel de elaboración de textos en el procesador.

6 Tomará conciencia del valor que

tiene el uso y manejo correcto de la información.

Honestidad y responsabilidad en el uso y manejo de la información.

Nivel de gestión de la información de diversas fuentes.


Espacio curricular










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5.3. Organización General del Curriculum

5.3. 1. Distribución de áreas, líneas y contenidos El plan curricular INER es por asignaturas las cuales, por compartir una serie de técnicas y fundamentos, pueden ser divididas en 7 líneas o áreas temáticas (ver figura). En términos generales estas líneas son:

i) Ciencias Básicas y Matemáticas (CBM), del primer al sexto semestre, en donde se trata la enseñanza de los fundamentos de matemáticas, física y química; ii) Seminarios y Materias Básicas de N y ER (SMB), del primer al séptimo semestre, en donde se introduce a los estudiantes a temáticas diversas relacionadas con N y ER y se les dan los fundamentos y herramientas esenciales para entender los subsiguientes temas más avanzados; iii) Laboratorios (Lab), con asignaturas entre el segundo y el séptimo semestre, en los que se enseña a los estudiantes desde los experimentos básicos de física y química hasta avanzadas técnicas de síntesis y caracterización de nanoestructuras; iv) Líneas terminales (LT), del quinto al último semestre, en las que el estudiante define seguir una de las tres líneas generales de N y ER y en las que aprenderá conocimientos específicos de tal área;



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v) Optativas (Opt), en los tres últimos semestres; definida ya su línea terminal el estudiante escogerá, entre una serie de materias con énfasis en temas novedosos y de frontera, las que más satisfagan sus intereses; vi) Complementarias (Com), del cuarto al octavo semestre, las cuales darán herramientas extras al estudiante para afrontar con éxito su inserción en el ámbito laboral y social y; vii) Materias de inglés (MI), desde el tercer al séptimo semestre, en dónde el estudiante aprenderá a manejarse en este idioma. En cuanto a la descripción del tipo de materias, las podemos clasificar como: a) Materias obligatorias comunes: Correspondientes al bloque de CBM y MI las cuales se compartirán transversalmente con otros programas de la Facultad de Ciencias. b) Materias obligatorias específicas: Correspondientes a los bloques SMB, Lab y Com. c) Materias optativas de énfasis: Correspondientes al bloque de LT y, d) Materias optativas generales: Correspondientes al bloque de Optativas. Cabe destacar aquí que la distribución anterior de materias en 7 bloques, con la cual se facilita la discusión del plan curricular en este capítulo, es completamente compatible con la asignación de áreas temáticas propuestas por el CACEI y cuya distribución es mostrada en la tabla del Plan Curricular en esta sección. Los criterios de asignación de área temática para cada materia son los siguientes: 1) Ciencias Básicas y Matemáticas: materias básicas de Física, Química, Biología y Matemáticas, 2) Ciencias de la Ingeniería: materias sobre los fundamentos generales de las áreas N y ER, 3) Ingeniería Aplicada: materias avanzadas de alguna línea específica de N y ER, en donde se enseñan las aplicaciones de los conocimientos adquiridos previamente, 4) Ciencias Sociales y Humanidades: materias complementarias que brindan a los egresados herramientas útiles para su inserción en los diferentes ámbitos Sociales de su profesión, 5) Otros: Aquí listamos las materias necesarias para el aprendizaje de un segundo idioma y la Estancia en la Industria o en algún laboratorio avanzado. Seriación de materias En el programa INER se maneja la seriación de materias para garantizar que el avance del conocimiento del alumno sea en forma gradual y ordenada, cuidando de que no exista seriación innecesaria. Cada materia estipula las materias requisito que deben estar acreditadas para poder cursarla, lo cual se enfatiza sobre todo en las materias iniciales del área de Ciencias Básicas y Matemáticas. Así mismo, en la planeación del plan curricular se han ponderado diversos mecanismos transversales que le aportan flexibilidad y abarcan las seis dimensiones del modelo de formación integral que la UASLP prevé para la formación profesional:



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Flexibilidad del Programa 1.- Mediante los Seminarios y las materias Optativas (cuyos contenidos podrán cambiar), el programa tendrá una gran flexibilidad para adaptarse a los rápidos avances propios de las N y ER, lo que ampliará la visión del campo profesional a los egresados, más allá de lo inmediato y dominante, hacia visiones más dinámicas, de mediano plazo, prospectivas y de mayor alcance. 2.- Los bloques de materias han sido diseñados de tal forma que los conocimientos que reciba el estudiante se encuentren integrados, coordinados y que le fomente una visión interdisciplinaria. 3.- Con la inclusión de las Materias Complementarias, los Seminarios, las Materias de Inglés, la Estancia Industrial y las Prácticas Profesionales se incorporan contenidos y aprendizajes transversales a lo largo de toda la carrera que fomentan una perspectiva internacional, la formación de aspectos éticos de la profesión y la capacidad emprendedora, la responsabilidad social, el uso de las TIC, el inglés, etc. 4.- Con la inserción de las materias Optativa y las Líneas Terminales se da la opción a los alumnos de diseñar una formación profesional personalizada. 5.- Inclusión de opciones de movilidad estudiantil mediante las sesiones de Laboratorio (la cual incluirá el trabajo en diversos laboratorios de la FC y otras instituciones) y aprovechando los programas de movilidad de la UASLP y los diversas colaboraciones nacionales e internacionales de los PTC involucrados en esta carrera. Para la movilidad de los estudiantes, se propone que sean los tutores de los estudiantes los que propongan a los candidatos factibles de ser beneficiados por este mecanismo, en base al desempeño académico y actitudes personales demostradas por el propio estudiante. El número de estudiantes bajo esta modalidad estará restringido por los apoyos económicos de los Fondos de Movilidad de la UASLP. Las materias cursadas en otras DES mediante esta modalidad tendrá valor curricular respaldada por la FC-UASLP. 6.- Se pretende que, mediante las sesiones de Laboratorios Avanzados, la Estancia Industrial o de Laboratorio y, en general, con la interacción directa con Investigadores de la FC, los estudiantes tengan un contacto importante con temas de investigación y con diversos proyectos tecnológicos, lo cual generará contextos y recursos de aprendizaje más ricos, complejos y cercanos a la vida profesional para los estudiantes. Así mismo, se estimulará la presentación de trabajos de investigación y/o proyectos tecnológicos para la titulación. 7.- Se abarca también las dimensiones científico-tecnológicas y cognitivas mediante los conocimientos contenidos y habilidades fomentadas en las materias de las áreas de Ciencias Básicas y Matemáticas, Ciencias de la Ingeniería e Ingeniería Aplicada y, además, las dimensiones de responsabilidad social y sustentabilidad, dimensión ética-valoral, dimensión internacional e intercultural y dimensión de comunicación e información mediante los conocimientos, habilidades y valores adquiridos en las materias del bloque de Ciencias Sociales, Humanidades y Otros.

5.3.2. Enfoque educativo del curriculum El enfoque educativo del programa INER estará basado en competencias, las cuales serán evaluadas

de diferente forma dependiendo de cada una de las áreas mediante diversos tipos de exámenes, tareas, resolución de problemas, presentación de proyectos, ejercicios, prácticas de laboratorio, trabajos e informes y deberá considerar sus habilidades en comunicación oral y escrita y en el uso de la herramienta de cómputo,



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empleando para ello instrumentos adecuados y pertinentes. La enseñanza hará énfasis en el uso de metodologías alternativas que hagan más eficaz el proceso

de aprendizaje de los estudiantes; para ello se establecerá que, en parte o en la totalidad de los cursos, se utilicen métodos de enseñanza diferentes a los tradicionales de exposición oral del profesor, tales como estudio de casos, resolución de problemas, presentación de proyectos, prácticas de laboratorio con participación activa de alumnos, aprendizaje colaborativo, visitas a los sectores social, productivo y de servicios, así como otro tipo de actividades orientadas a mejorar el proceso de enseñanza – aprendizaje. Por otro lado, también se fomentará el uso de medios y tecnologías adecuados, como por ejemplo el empleo de proyectores de imágenes de computadora, de aulas interactivas, de paquetes de software, simulación, redes de información y otros.

Por último, se buscará que un número significativo de estudiantes participen en los proyectos de investigación y/o desarrollo tecnológico que tengan relación con las áreas de N y ER y en los que participan también profesores de la FC relacionados con éstos.

5.3.3. Criterios para el cálculo de créditos Para la asignación de créditos en las asignaturas del programa INER, se contabilizará un 1/16 de

crédito por cada hora de trabajo del estudiante durante el semestre, ya sea bajo la conducción de un profesor en aula, taller, laboratorio o de manera independiente por el estudiante. Considerando que la duración de los periodos semestrales es de 16 semanas, se diseñaron las materias del programa para tener una carga de 8 créditos, repartida en horas de teoría, de práctica o de trabajo independiente por el estudiante. El número de horas para cada actividad dependerá del contenido y orientación de la materia. Al llevar 5 materias por semestre esto nos arroja una carga en horas de 40 horas a la semana, lo que corresponde a una jornada de trabajo de tiempo completo.

El programa cuenta con 47 materias, de las cuales el seminario de N y ER solo otorgará 4 créditos. Los cursos de inglés no generarán créditos. Por tanto, se tienen 41 materias de 8 créditos en nueve semestres y la restante de 4. El plan de estudios demanda entonces que el alumno debe reunir 332 créditos en total. La asignación de créditos anterior, satisface los requisitos mininos requeridos para un programa de educación superior estipulados tanto por al SEP como por la UASLP (300 créditos).



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IngenieríaenNanotecnologíayEnergíasRenovables.PlanCurricular.SemestresI II III IV V VI VII VIII IX

CÁLCULODIFERENCIAL

CÁLCULOINTEGRAL

CÁLCULOMULTIVARIADO

FÍSICADELELECTRÓN

PROGRAMACIÓNBÁSICA ELECTROMAGNETISMO OPTATIVA1

OPTATIVA2

ESTÁTICAYDINÁMICA

ONDASYTERMO‐DINÁMICA

INTRODUC‐CIÓNA

ENERGÍASRENOVABLES

CALORYTERMODINAMICA

CIENCIADEMATERIALES

ENERGIASRENOVABLES

APLICACIONESNANOAENERGIAS

RENOVABLES

QUÍMICAGENERAL

QUÍMICAORGÁNICA

ELECTRICIDADY

MAGNETISMO

ECUACIONESDIFERENCIALES

MÉTODOSMATEMATICOS

‐SÍNTESISYCARACTERIZACIONDENANOESTRUCTURAS

TÉCNICASAVANZADASDECARACTERI‐ZACION

OPTATIVA3

ERIX

(MN‐NNMF)IX

ÁLGEBRASUPERIOR

ÁLGEBRAMATRICIAL

BIOLOGÍAGENERAL ��

ERVI‐4 ERVII ERVIII

(MN‐NNMF)VI‐4 (MN‐NNMF)VII (MN‐NNMF)VIII

INTRODUCCIÓNALA

NANOCIENCIA

LABORATORIODEFÍSICA

LABORATORIODEQUÍMICA

SEMINARIODENANOTECNOLOGÍA

YENERGÍASRENOVABLES

ERV ERVI‐5

�� OPTATIVA4

ESTANCIAINDUSTRIALODELABORATORIO

DEINVESTIGACIÓN

(MN‐NNMF)V (MN‐NNMF)VI‐5

�� INGLÉSI INGLÉSII INGLÉSIII INGLÉSIV INGLÉSV

��

��

��

LASENERGÍASRENOVABLESYLAPROBLEMÁTICAAMBIENTAL

IMPACTODELANANOTECNOLOGÍAENLASOCIEDAD

�PROPIEDADINTELECTUAL

ESTRUCTURAYOPERACIÓNDEPEQUEÑASYMEDIANASEMPRESAS(PYMES) ��



�

Página 83 �

5.3.4. Plan de estudios La carrera tendrá una duración de 9 semestres, con una carga de 5 materias por semestre en los

ocho primeros, y dos en el noveno. Las horas asignadas a cada materia así como el número de créditos se encuentran desglosadas en la tabla Tabla de Características Básicas de los Cursos. En total, durante los 9 semestres de formación se contarían con 332 créditos a cumplir por el alumno, considerando que el Seminario de Nanotecnología y Energías Renovables en el cuarto semestre, solo aporta 4 créditos. En los primeros semestres los estudiantes cursan materias de Introducción y Seminarios que le permiten adentrarse y tener una amplia perspectiva del estado del arte y de las posibilidades de desarrollo en amplias áreas en N y ER.

En el sexto semestre los estudiantes deberán definir la línea terminal que deseen estudiar, esto, junto con la elección de sus materias Optativas a partir del séptimo semestre definirán el perfil de especialización del egresado. Por otro lado, a partir del 6° Semestre, el estudiante podrá realizar su Servicio Social dentro de la UASLP o en una institución externa. El procedimiento para dar de alta el Servicio Social seguirá los reglamentos internos de la Facultad de Ciencias y la UASLP.

La acreditación de cada uno de los 5 niveles de inglés se podrá realizar en cualquier semestre de la carrera, pero se sugiere que se inicie a partir del tercer semestre. El estudiante podrá cumplir con este requisito a través de un examen de ubicación, exámenes de acreditación por curso, cursos semestrales o cursos intersemestrales. Por esta razón, la acreditación del inglés no se toma en cuenta dentro de la estructura curricular del programa.

Para el requisito de titulación, en el noveno semestre el estudiante definirá una opción de titulación de entre las vigentes en la Facultad, y en su caso, propondrá un proyecto para desarrollar su tesis. En el 90 semestre, al terminar sus créditos, el estudiante realizará sus Prácticas Profesionales, a través de la cual fortalecerá su experiencia de campo o en la investigación dentro de la temática N y ER. Será pre-requisito para realizar las Prácticas Profesionales haber acreditado anteriormente el Servicio Social. Finalmente, el Servicio Social y Prácticas Profesionales no tienen valor crediticio en la estructura curricular del programa, por lo que sólo representan un requisito para la titulación.

Como parte de la formación integral del alumno, el estudiante tendrá acceso al Programa Institucional de Promoción de la Salud (PIPS) y a cursos de idiomas, habilidades artísticas y cultura ofrecidos por el Centro de Idiomas y la División de Difusión Cultural, así como hacer uso de las instalaciones deportivas en los diferentes Campus de la UASLP y de la Unidad Deportiva Universitaria. Por otro lado, dentro de la División de Servicios Estudiantiles, el alumno tendrá el respaldo de entidades universitarias tales como el Centro de Salud Universitario, el Departamento de Orientación Educativa, el Departamento de Proyectos Especiales, la Dirección de Actividades Deportivas y Recreativas y el Departamento de Programas y Evaluación, quienes lo podrán guiar y apoyar en cuestiones de salud, orientación psicológica y educativa, gestión de becas, integración a la vida universitaria, seguro médico y actividades deportivas. Así mismo, tendrán acceso al vasto acervo de recursos bibliográficos del Sistema de Bibliotecas de la UASLP.

Por otro lado, para coordinar la labor de tutoría en la carrera, el Director de la Facultad a propuesta del Coordinador de Carrera, asignará un Coordinador de Tutoría para el programa INER. Por su parte, el Coordinador de Tutoría definirá un grupo máximo de 15 alumnos por profesor adscrito al programa, y de esta manera el alumno desde que ingresa a la Facultad de Ciencias y hasta que egresa tendrá un mismo tutor académico, quien se encargará de dar un seguimiento a su progresión a largo del currículo, planear la carga de materias por semestre y otras actividades académica del plan de estudios, y dar a conocer los programas



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Página 84

transversales de la UASLP. Además, se encargará de detectar problemas de aprendizaje, hábitos de estudio o planeación del tiempo por parte del alumno, los cuales serán reportados al Coordinador de Tutoría en un informe semestral, para que en caso de requerirse, solicitar el apoyo del Departamento de Orientación Educativa. En este sentido, a los estudiantes que se detecten de alto rendimiento, se buscará incentivarlos a participar en los programas de Movilidad Estudiantil y Verano de la Ciencia en todas sus modalidades (local, regional, nacional e internacional), para potenciar sus capacidades e inquietud por una especialización posterior al concluir su carrera. A) Características básicas del Plan de Estudios: Tabla de Características Básicas de los Cursos

ID Semestre

Denominación formal

Área curricular

Equivalencia CACEI

Carga horaria por semana

Créditos Subtotal TEO PRA/

LAB EST

1 I Cálculo

Diferencial Ciencias Básicas y

Matemáticas

Ciencias Básicas y

Matemáticas 4 1 3 8

40

2 I Estática y

Dinámica Ciencias Básicas y

Matemáticas

Ciencias Básicas y


3 I Química

General Ciencias Básicas y

Matemáticas

Ciencias Básicas y


4 I Álgebra

Superior Ciencias Básicas y

Matemáticas

Ciencias Básicas y


5 I Introducción a la Nanociencia

Básicas Nano-EA

Ciencias de la Ingeniería 4 1 3 8

6 II Cálculo Integral

Ciencias Básicas y

Matemáticas

Ciencias Básicas y


40

7 II Ondas y

Termodinámica Ciencias Básicas y

Matemáticas

Ciencias Básicas y


8 II Química

Orgánica Ciencias Básicas y

Matemáticas

Ciencias Básicas y


9 II Álgebra Matricial

Ciencias Básicas y

Matemáticas

Ciencias Básicas y


10 II Laboratorio de

Física Laboratorios Ciencias Básicas y


11 III

Introducción a las Energías Renovables

Básicas Nano-EA

Ciencias de la Ingeniería 4 1 3 8 40



�

Página 85

12 III Cálculo

Multivariado Ciencias Básicas y

Matemáticas

Ciencias Básicas y


13 III Electricidad y

Magnetismo Ciencias Básicas y

Matemáticas

Ciencias Básicas y


14 III Biología General

Ciencias Básicas y

Matemáticas

Ciencias Básicas y


15 III Laboratorio de

Química Laboratorios Ciencias Básicas y


16 IV Física del

Electrón Ciencias Básicas y

Matemáticas

Ciencias Básicas y


36

17 IV Calor y

Termodinámica Ciencias Básicas y

Matemáticas

Ciencias Básicas y


18 IV Ecuaciones

Diferenciales Ciencias Básicas y

Matemáticas

Ciencias Básicas y


19 IV

Seminario de Nanotecnología y Energías Renovables

Básicas Nano-EA


20 IV

Las energías Renovables y la problemática ambiental

Complemen-taria

Ciencias Sociales y

Humanidades 4 1 3 8

21 V Programación Básica

Complemen-taria


40

22 V Ciencia de

Materiales Básicas Nano-

EA Ciencias de la

Ingeniería 4 1 3 8

23 V Métodos

Matemáticos Ciencias Básicas y

Matemáticas

Ciencias Básicas y


24a 24b V a) ERV

b) (MN-NNMF)V Línea

Terminal Ingeniería Aplicada 4 1 3 8

25 V

Impacto de la Nanotecnología en la Sociedad

Complemen-taria

Ciencias Sociales y

Humanidades 4 1 3 8

26 VI Electromagnetis

mo Ciencias Básicas y

Matemáticas

Ciencias Básicas y


40 27 VI Energías Renovables

Básicas Nano-EA


28 VI Síntesis y Básicas Nano- Ciencias de la 3 2 3 8



�

Página 86

Caracterización de Nanoestructuras

EA/ Laboratorios

Ingeniería

29a 29b VI

a) ERVI b) (MN-NNMF)VI-4

Línea Terminal

Ingeniería Aplicada 4 1 3 8

30a 30b VI

a) ERVI b) (MN-NNMF)VI-5

Línea Terminal


31 VII Optativa I Optativa Ingeniería Aplicada 4 1 3 8

40

32 VII

Aplicaciones Nano a Energías Renovables

Básicas Nano-EA/Laboratori

os Ciencias de la

Ingeniería 1 4 3 8

33 VII

Técnicas Avanzadas de Caracterización

Laboratorios Ciencias de la Ingeniería 1 4 3 8

34a 34b VII

a) ERVII b) (MN-NNMF)VII

Línea Terminal


35 VII Propiedad

Intelectual Complemen-

taria Ciencias

Sociales y Humanidades

5 0 3 8

36 VIII Optativa II Optativa Ingeniería Aplicada 4 1 3 8

40

37 VIII Optativa III Optativa Ingeniería Aplicada 4 1 3 8

38 VIII Optativa IV Optativa Ingeniería Aplicada 4 1 3 8

39a 39b VIII

a) ERVIII b) (MN-NNMF)VIII

Línea Terminal


40

VIII

Estructura y Operación de Pequeñas y Medianas Empresas (PYMES)

Complemen-taria

Ciencias Sociales y

Humanidades 4 1 3 8

41a 41b IX

a) ERIX b) (MN-NNMF)IX

Línea Terminal


16 42 IX

Estancia Industrial o Laboratorio de Investigación

Estancia Otros 0 5 3 8

Total 332



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Las materias de las Líneas Terminales ofrecidas por el programa se centran en 3 áreas de énfasis:

OPTATIVAS TEMÁTICA (O TÓPICAS)

INER, ORIENTACIÓN HACIA: ENERGÍAS RENOVABLES (ER)

V INGENIERIA SOLAR I

VI-4 SEMICONDUCTORES Y POLIMEROS

VI-5 INGENIERIA SOLAR II

VII DESARROLLO DE PROYECTOS EN ENERGÍAS RENOVABLES

VIII DISEÑO DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

IX TÓPICOS DE CONCENTRACIÓN SOLAR

INER, ORIENTACIÓN HACIA: MODELADO

DE NANOESTRUCTURAS;

Y HACIA: NANOESTRUCTURAS Y NANOPARTÍCULAS MULTIFUNCIONALES

(NM-NNMF)

V INTRODUCCIÓN A LA PROBABILIDAD V ELECTROQUÍMICA

VI-4 PROGRAMACIÓN NUMÉRICA

VI-4 SEMICONDUCTORES Y POLIMEROS

VI-5 TÓPICOS DE NANOPARTÍCULAS MULTIFUNCIONALES Y NANOESTRUCTURAS MAGNETICAS

VI-5 FENOMENOLOGÍA EXPERIMENTAL

VII SIMULACIÓN DE NANOMATERIALES I

VII NANOTECNOLOGÍA Y MEDIO AMBIENTE

VIII MODELOS MOLECULARES

VIII MAGNETISMO Y NANOESTRUCTURAS

IX SIMULACIÓN DE NANOMATERIALES II

IX APLICACIONES DE LAS NANOPARTÍCULAS MULTIFUNCIONALES: DISPOSITIVOS MAGNETICOS

Además, se proponen las siguientes opciones para las materias Optativas:

A escoger 4 optativas en los semestres VII y VIII:

I. Tópicos sobre dispositivos y aplicaciones de la nanotecnología



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Página 88

II. Síntesis y Propiedades de Nanoestructuras

IIIa: Nuevas tecnologías en bioanalítica IIIb: Nanotecnología para diagnóstico médico y tratamiento. IIIc: Biomateriales y tejidos

IVa. Tópicos de concentradores de calor

IVb. Física Estadística IVc. Mecánica cuántica

B) Relación con otros elementos del plan de estudios:

Relación con otros elementos del plan de estudios

ID Semestre Denominación formal Prerrequisito Equivalencias,

Facultad de Ciencias

1 I Cálculo Diferencial Ninguno Cálculo I (Clave: T91M3)

2 I Estática y Dinámica Ninguno Física I (Clave: T91F1)

3 I Química General Ninguno Química General 4 I Álgebra Superior Ninguno Álgebra I (Clave ) 5 I Introducción a la Nanociencia Ninguno 6 II Cálculo Integral Cálculo

Diferencial Cálculo Il (Clave: T91M4)

7 II Ondas y Termodinámica

Álgebra Superior, Estática y Dinámica

Física II (Clave: T91F2)

8 II Química Orgánica Química General

9 II Álgebra Matricial Ninguno Algebra II (Clave: T91M1)

10 II Laboratorio de Física Ninguno 11 III Introducción a las Energías

Renovables Cálculo Integral Cálculo III (Clave: T91M5)

12 III Cálculo Multivariado Ninguno 13 III Electricidad y Magnetismo Estática y

Dinámica, Física III (Clave: T91F3)

14 III Biología General Ninguno 15 III Laboratorio de Química Química



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General 16 IV Física del Electrón Electricidad y

Magnetismo Física del electrón

17 IV Calor y Termodinámica Ninguno Termodinámica 18 IV Ecuaciones Diferenciales Cálculo Integral 19 IV Seminario de Nanotecnología y

Energías Renovables Ninguno

20 IV Las energías Renovables y la problemática ambiental Ninguno

21 V Programación Básica Álgebra Matricial Programación Básica 22 V Ciencia de Materiales Calor y

Termodinámica

23 V Métodos Matemáticos Ecuaciones

Diferenciales Métodos Matemáticos de la Física

24a 24b V a) ERV

b) (MN-NNMF)V Ninguno

25 V Impacto de la Nanotecnología en la Sociedad Ninguno

26 VI Electromagnetismo Electricidad y Magnetismo Electromagnetismo

27 VI Energías Renovables Ninguno 28 VI Síntesis y Caracterización de

Nanoestructuras Ninguno

29a 29b VI a) ERVI

b) (MN-NNMF)VI-4 Ninguno

30a 30b VI a) ERVI

b) (MN-NNMF)VI-5 Ninguno

31 VII Optativa I Ninguno 32 VII Aplicaciones Nano a Energías

Renovables Ninguno

33 VII Técnicas Avanzadas de Caracterización Ninguno

34a 34b VII a) ERVII

b) (MN-NNMF)VII Ninguno

35 VII Propiedad Intelectual Ninguno 36 VIII Optativa II Ninguno 37 VIII Optativa III Ninguno 38 VIII Optativa IV Ninguno 39a 39b VIII a) ERVIII

b) (MN-NNMF)VIII Ninguno

40 VIII

Estructura y Operación de Pequeñas y Medianas Empresas (PYMES)

Ninguno

41a 41b IX a) ERIX

b) (MN-NNMF)IX Ninguno

42 IX Estancia Industrial o Laboratorio Ninguno



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Página 90

de Investigación Las equivalencias con los programas actuales de la Facultad se evaluaron considerando un 75% de compatibilidad en los temas cubiertos en las materias actuales.

Por otro lado, cabe resaltar que de las 42 materias del programa INER, se tendrían 13 materias comunes o equivalentes con la carrera de Licenciatura en Física e Ingeniería Física, así como 8 comunes con Ingeniería Biomédica, Ingeniería en Telecomunicaciones e Ingeniería Electrónica, como se muestra en la tabla siguiente:

Materias INER

Pertenece o tiene equivalencia con los programas de: Ing. Lic. Ing. Ing.

Telecomu-nicaciones

Ing. Matemáticas educativas

Lic. Lic.

Biomédica Física Física Electrónica Biofísica Biología

Cálculo Diferencial X X X X X X X Estática y Dinámica X X X X X X X

Química General X X X X X X Álgebra Superior X X Cálculo Integral X X X X X X

Ondas y Termodinámica

X X X X X X

Laboratorio de Física X X

Álgebra Matricial X X X X X X Cálculo Multivariado X X

Electricidad y Magnetismo X X X X X X

Biología General X X X Física del Electrón X X Calor y Termodinámica

X X

Programación Básica X X X X X

Electromagnetismo X X Métodos Matemátics X

Introducción a la Probabilidad X X X

Totales 9 13 13 9 8 8 4 2 .



�

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Por lo que se compartirían los recursos humanos e infraestructura entre estas carreras para atender estas materias

5.3.5. Diagrama síntesis del plan de estudios



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Página 92 �

5.4. Aspectos Normativos y de Organización El Coordinador de la Carrera INER será nombrado por el Director de la Facultad de Ciencias, y tendrá

a su cargo las siguientes actividades (Reglamento General, y Manual de Organización y Procedimientos Administrativos de la Facultad de Ciencias):

• Supervisar el desempeño y asignación de cursos a los profesores pertenecientes al programa educativo.

• Procurar el mejoramiento académico de los alumnos de la carrera. • Promover la divulgación y difusión del programa educativo. • Promover la divulgación y difusión de los programas transversales de la UASLP para el desarrollo

integral del estudiante. • Participar en la organización y realización de las inscripciones semestrales de materias por parte de

los alumnos de la carrera. • Actualizar los programas de asignatura y el plan de estudios, al sugerir modificaciones ante la

Secretaría Académica, basándose en las recomendaciones de las academias, además de supervisar la calidad y cumplimiento de los mismos.

• Proponer los sinodales para los Exámenes Profesionales, procurando que los profesores a su cargo, que cumplen con los requisitos establecidos en el apartado del reglamento (capítulo de exámenes) de este Reglamento y en el Manual de Procedimientos, participen por igual en esta actividad.

• Promover y solicitar los apoyos y recursos humanos, económicos y materiales para la actualización y desarrollo del personal adscrito al programa académico.

• Representar al programa educativo dentro del H. Consejo Técnico Consultivo de la Facultad de Ciencias.

Previo al inicio de cada semestre, durante la asignación de cursos del programa, el Coordinador de la

Carrera se pondrá en contacto con los coordinadores de otros programas relacionados para optimizar la asignación de los cursos comunes o equivalentes, y buscar maximizar la capacidad de alumnos por curso. Así mismo, el Coordinador tendrá la responsabilidad de generar acuerdos con otras Entidades Académicas para el uso de laboratorios externos a la FC-UASLP y para fomentar la colaboración docente de estas Entidades con los Académicos INER.

En lo relativo a la evaluación y seguimiento del curriculum, el Coordinador de Carrera propondrá una Comisión Curricular al Director de la Facultad de Ciencias, conjuntando a profesores que participen de manera activa en el programa y los Profesores de asignatura propondrán un comité que revise periódicamente la pertinencia de los contenidos del curriculum, en base a criterios explicados posteriormente en esta misma sección.

Por otro lado, existirá un representante de los alumnos y maestros por parte de la carrera en el H. Consejo Técnico Consultivo, los cuales serán elegidos por procesos abiertos de votación, los alumnos cada 2 años y cada 4 años los profesores.



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Para supervisar la homogeneidad en la impartición de los cursos de la carrera y compartir experiencias en la práctica docente que conlleven a la mejora de los procesos educativos, los profesores trabajarán en academias, las cuales se organizarán por materia o área del conocimiento, y cuya organización estará a cargo del Coordinador de Carrera. Se propone que en los primeros seis años de la Carrera INER estas reuniones se hagan al menos dos al semestre. La operación de este trabajo colectivo se realizará de acuerdo al Manual de Lineamientos de Operación del Trabajo Interno en Academias aprobado en Diciembre de 2010 por el H. Consejo Técnico Consultivo.

Finalmente, para cada laboratorio asignado al programa educativo existirá un responsable académico, el cual se encargará de vigilar por el correcto uso del equipo de laboratorio, su mantenimiento y actualización o expansión. Para los casos que aplique, también podrá asignarse un responsable técnico del laboratorio, quien coadyuvará al responsable académico en las tareas antes descritas y tendrá un horario de atención específico en el laboratorio. Además, el técnico apoyará a los profesores titulares en la supervisión de las prácticas asignadas al curso y que conlleven trabajo de laboratorio.

5.4.1. Lineamientos de evaluación y acreditación del aprendizaje Principales métodos de evaluación

Los métodos de evaluación dependerán de cada materia, según lo especificado en el plan de estudios, incluyendo, entre otros:

• Exámenes escritos • Tareas • Reportes escritos de prácticas de laboratorio • Proyectos Al inicio del semestre el profesor de cada materia deberá entregar al estudiante un sílabo del curso,

donde se establezca la ponderación de cada actividad académica en la calificación final, así como los tiempos en que se realizarán estas actividades. Procedimientos generales de acreditación

La calificación final mínima para aprobar cualquier curso del programa será 6.0 (seis) en escala de 0 a 10, calificación que se asignará según la ponderación establecida por el profesor en el sílabo del curso. La aplicación del examen extraordinario, a título o de regularización de la materia se hará conforme el Reglamento General de Exámenes de la UASLP. Los alumnos podrán inscribir una misma materia a lo más dos veces.

Si previo a ingresar a la carrera, el alumno realizó estudios en el área de la ingeniería o ciencias exactas en otra institución, podrá solicitar una revalidación de materias a petición expresa suya en la Secretaría Escolar de la Facultad. En tal caso, después de realizar el proceso administrativo de inscripción y previo al inicio de cursos, el estudiante entregará en la Secretaría Escolar una petición por escrito para la revalidación, detallando los cursos que desea le sean revalidados. La calificación mínima para acreditar un curso será de 6.0 (seis) para instituciones pertenecientes a ANUIES, y 7.0 (siete) para cualquier otra institución. El interesado deberá entregar un certificado oficial con calificaciones de la institución donde realizó estudios superiores, así como los contenidos programáticos de cada materia que solicite revalidar. Esta información será turnada al Coordinador de Carrera, quien tendrá 10 días hábiles para entregar un informe



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por escrito al Secretario Escolar, y con base a este dictamen se dará una contestación oficial al estudiante. El interesado podrá realizar el proceso de revalidación de materias una única vez.

Dentro de su estancia en la Facultad de Ciencias, los alumnos de la INER podrán cursar materias en otras instituciones, mediante el programa institucional de movilidad estudiantil. Para optar por esta modalidad, el estudiante deberá presentar al Coordinador de Carrera para su aprobación un programa de las materias a cursar durante su estancia fuera de la UASLP, trabajado en conjunto con su asesor, así como su contenido programático, de manera que se pueda evaluar si estas son revalidables o equivalentes a materias existentes en el plan de estudios de la carrera.

Los alumnos de la Facultad de Ciencias que deseen hacer un cambio de carrera al INER, podrán solicitarlo de acuerdo a los lineamientos internos que establece la Facultad para este trámite. En lo que respecta a cambios desde otra carrera en la UASLP hacia la INER, se seguirán los lineamientos de la Comisión de Cambios de Carrera de la UASLP. En ambos casos la revalidación de materias estará sujeta a revisión y aprobación por parte del Coordinador de la INER.

5.4.2. Requisitos de egreso y titulación Actividades académicas previas

Una vez acreditados todos los cursos del plan de estudios (336 créditos), el estudiante podrá tramitar su Carta de Pasante en la Secretaría Escolar de la Facultad de Ciencias. Como siguiente paso hacia la titulación, se deben cumplir los siguientes requisitos de egreso:

• Servicio Social liberado. • Acreditar los cinco niveles de inglés del DUI: Básico I y II, Intermedio I y II, y Avanzado.

Cabe mencionar que en la carrera INER no se maneja como necesidad realizar Prácticas Profesionales, puesto que la Estancia Industrial o en Laboratorio del IX semestre sustituye y cumple con esta función. Opciones de titulación Opciones de Titulación:

Las opciones de titulación serán las que se tienen contempladas para todos los programas de licenciatura en la Facultad de Ciencias. Explícitamente:

• Examen general de conocimientos. • Examen profesional por tesis. • Excepción del examen profesional por un promedio general mayor o igual a 9.0 (nueve) en las materias del plan de estudios de la Licenciatura INER. • Excepción del Examen Profesional por haber obtenido un promedio mayor a 8.0 (ocho) en el primer semestre de un programa de maestría reconocido por el CONACYT (PNPC) con carga completa. Los procedimientos para llevar a cabo del proceso de titulación por cada una de las opciones se

detallan en el “Manual de Procedimientos de Titulación para Carreras de Licenciatura” de la Facultad de Ciencias, aprobado en Febrero de 2010.



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Lineamientos específicos El Servicio Social es un requisito de titulación y es, además, una actividad formativa y de aplicación de conocimientos que de manera temporal y obligatoria realizan los alumnos o pasantes de la UASLP y de las instituciones que imparten programas educativos con reconocimiento de validez oficial de estudios, en beneficio de los diferentes sectores de la sociedad y cuyos objetivos son:

i) Extender los beneficios de la educación, de la ciencia y tecnología, la técnica y la cultura a la sociedad, con el fin de impulsar el desarrollo sociocultural,

ii) Fomentar en el prestador del servicio social una conciencia de servicio, solidaridad, compromiso y reciprocidad a la sociedad a la que pertenece,

iii) Fomentar la participación de los alumnos a pasantes en la solución de los problemas prioritarios estatales y nacionales,

iv) Promover en los prestadores de servicio social actitudes reflexivas y críticas ante la problemática social,

v) Promover y estimular la participación activa de los prestadores del servicio social, de manera que tenga oportunidad de aplicar, verificar y evaluar los conocimientos, habilidades, actitudes y valores adquiridos, y

vi) Fortalecer la vinculación de la Universidad con la sociedad. El Servicio Social se puede cubrir a partir del 6° semestre de la carrera mediante un protocolo de

actividades guiado por un responsable en la institución receptora, quien realizará su seguimiento y evaluación rigiéndose por los lineamientos establecidos por la UASLP y Facultad de Ciencias. El periodo mínimo de duración del Servicio de Social es de 6 meses con una asignación de 4 horas por día.

5.4.3. Evaluación y seguimiento del curriculum El seguimiento general del desarrollo de la carrera de INER, así como las autoevaluaciones

correspondientes, los realizará el Coordinador de la Carrera, así mismo contará con el apoyo de los Secretarios Académico, Escolar y General de la Facultad en esta tarea. En este sentido, el trabajo en Academias será crucial para asegurar la homogeneidad en la impartición de los cursos de Ciencias Básicas y Matemáticas, y Ciencias de la Ingeniería, que serán los cursos compartidos con otros programas de la Facultad. La Academias serán las encargadas de analizar los contenidos programáticos y eventualmente proponer adecuaciones, a través de la experiencia con el avance de los alumnos.

En las primeras etapas del desarrollo de la carrera, el H. Consejo Técnico Consultivo de la Facultad será responsable de aprobar semestralmente los contenidos analíticos de las materias posteriores al 1er año, por lo que se verán inmersos en un análisis de la congruencia del curriculum y a su criterio podrán sugerir modificaciones o mejoras.

La “Comisión Curricular” será propuesta por el Coordinador de Carrera al Director de la Facultad de Ciencias y evaluará en base a: i) el desempeño de estudiantes y graduados, que permitan localizar las necesidades y los puntos débiles del Programa; ii) conforme a los avances tecnológicos, los cambios socio-políticos y el surgimiento de nuevos tópicos en las áreas relacionadas con la N y las ER, iii) los requerimientos laborales de la Profesión en N y ER y; iv) los propios requerimientos internos de la UASLP; y cuya finalidad



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sea la mejora, el enriquecimiento y la periódica actualización del Programa INER. Se propone que esta revisión sea anual en los primeros 6 años de la Carrera y cada dos años después de ello.

5.5. Análisis de Congruencia

5.5.1 Congruencia externa Análisis de congruencia del perfil del egresado con el contexto

Elementos del perfil Descripción Sintética FMACRO TPROF TCIEN TEDU UASLP

Descripción del campo profesional

Instituciones, organizaciones,

empresas

Sector productivo y de servicios. X X X X Sector Estatal. X X X X Sector Educativo. X X X X Sector Científico. X X X X

Principales funciones que el egresado podrá

desempeñar

Asesorías, aplicaciones, adaptación y transferencias de tecnologías N y ER, y su gestión de propiedad intelectual.

X X X X

Enseñanza. Funciones de gestión y/o directivas. X X X X

Continuar formación en posgrados afines a N y ER. X X X X

a) Área básica o

transversal

Conocimientos

Matemática básica y Física universitaria. X X X X

Lectura, comprensión y escritura del idioma Inglés. X X X X

Habilidades

Para adquirir conocimientos teóricos y derivados de datos experimentales.

X X X X

Para utilizar aplicaciones informáticas. X X X X

Actitudes y valores

Disposición para el trabajo, ser participativo, propositivo, tener aprecio por la cultura, ambición intelectual, curiosidad científica e interés por la investigación.

X X X X

Honestidad, perseverancia, responsabilidad, compromiso y orden en su trabajo.

X X X X

Competencias

Capacidad para razonar a través del establecimiento de relaciones coherentes y sistematizables entre la información derivada de la experiencia y los marcos conceptuales y modelos explicativos derivados de los campos científicos y

X X X X X



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Análisis de congruencia del perfil del egresado con el contexto tecnológicos propios de la profesión. (Dimensión científico-tecnológica). Capacidad para aprender a aprender y para adaptarse a los requerimientos cambiantes del contexto a través de habilidades de pensamiento complejo: análisis, problematización, contextualización, investigación, discernimiento, decisión e innovación.(Dimensión cognitiva).

X X X X X

Capacidad para asumir responsabilidades bajo criterios de calidad y pertinencia hacia la sociedad, y para contribuir activamente en la identificación y solución de las problemáticas de la sustentabilidad social, económica, política y ambiental. (Dimensión de responsabilidad social y sustentabilidad).

X X X X X

Capacidad para afrontar las disyuntivas y dilemas propios de la inserción en el mundo social y productivo, ya sea como ciudadano y/o como profesionista, a través de la aplicación de criterios, normas y principios ético-valorales. (Dimensión ético-valoral).

X X X X X

Capacidad para comprender el mundo actual e insertarse en él bajo una perspectiva cultural propia y al mismo tiempo tolerante y abierta a la comprensión de otras perspectivas y culturas. (Dimensión internacional e intercultural).

X X X X X

Capacidad para comunicar ideas en forma oral y escrita, tanto en español como en inglés, así como a través de las más modernas tecnologías de información. (Dimensión de

X X X X X



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Análisis de congruencia del perfil del egresado con el contexto comunicación e información).

b) Área obligatoria

Conocimientos

Matemáticas superiores. X X X X Física. X X X X Química. X X X X Nanoestructuras, nanomateriales, energías renovables o alternativas.

X X X X

Habilidades

Para utilizar aplicaciones informáticas especializadas. X X X X

Para adquirir y aplicar conocimientos de la materia a dimensión nanométrica y de la energía que la anima.

X X X X

Utilizar equipos de preparación de materiales, de medición electrónicos y de técnicas de caracterización óptica y estructural.

X X X X

Actitudes y valores

Ser creativo y tener disponibilidad para trabajo con pares profesionales o académicos y con grupos multidisciplinarios.

X X X X

Empatía, flexibilidad, ética profesional y compromiso con la calidad.

X X X X

Competencias

Capacidad de asimilar y transmitir conocimientos básicos de la química, la física, las matemáticas, y la computación.

X X X X

Capacidad de visualizar, entender y solucionar problemas científicos y prácticos en la ingeniería, utilizando el estado del arte en las técnicas analíticas y experimentales.

X X X X

c) Área optativa o adicional

Conocimientos

Fundamentos sobre los diversos tipos de ER. Fundamentos de nanociencia y nanotecnología aplicadas a las ER.

X X X X

Fundamentos de probabilidad y estadística, métodos numéricos y fenomenología experimental. Simulación por computadora.

X X X X



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Análisis de congruencia del perfil del egresado con el contexto Conocimiento de diferentes tipos de modelados moleculares. Fundamentos de electroquímica, magnetismo, los diferentes tipos de nanocompuestos, nanoestructuras y polímeros. Funcionalidad de nanopartículas. Fundamentos de sistemas orgánicos e inorgánicos, sistemas derivados del carbón. Integración de nanocompuestos y nanoestructuras magnéticas en dispositivos.

X X X X

Habilidades

Utilizar equipos de medición especializados en el área de la ingeniería de nanomateriales y para medir usos y eficiencias de energías.

X X X

Utilizar aplicaciones informativas y herramientas para instalación, mantenimiento y configuración de equipo de laboratorios físico y químicos de materiales o para medir incidencias, y gastos de energía.

X X X X

Actitudes y valores

Tener una cultura de autoempleo y estar comprometido con el bienestar social.

X X X

Ejercer el liderazgo para el logro y consecución de metas en las organizaciones en que labore.

X X X X

Competencias

Capacidad de desarrollar y generar aplicaciones en la Ingeniería de nanomateriales o en aplicación o proyectos en energías renovables. Manejo de técnicas sofisticadas de análisis.

X X X

Capacidad para afrontar con éxito el ingreso en cualquier programa de posgrado en nanotecnología o en energía.

X X X X



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Página 100

Análisis de congruencia del perfil del egresado con el contexto Claves: FMACRO Factores macro sociales, económicos, políticos y ambientales. TPROF Tendencias en el campo laboral y competencias requeridas. TCIEN Tendencias en el campo científico-disciplinario. TEDU Tendencias educativas innovadoras y dimensiones de la formación integral. UASLP Criterios autorizados por el HCDU.

5.5.2 Congruencia interna

Análisis de congruencia de los contenidos con el perfil del egresado

ID Nombre de la materia (en sentido amplio)

Aporta a: Conocimiento Habilidad Actitud o Valor Competencia

Cálculo Diferencial X X X Estática y Dinámica X X X Química General X X X Álgebra Superior X X X Introducción a la

Nanociencia X X X X

Cálculo Integral X X X Ondas y

Termodinámica X X X

Química Orgánica X X X Introducción a las

Energías Renovables X X X X

Laboratorio de Física X X X Cálculo Multivariado X X X Álgebra Matricial X X X Electricidad y

Magnetismo X X X

Biología General X X X X Laboratorio de Química X X X X Física del Electrón X X X Calor y Termodinámica X X X Ecuaciones

Diferenciales X X X

Seminario de Nanotecnología y Energías Alternas

X X X X


X X X X

Programación Básica X X X Ciencia de Materiales X X X Métodos Matemáticos X X X



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Análisis de congruencia de los contenidos con el perfil del egresado ERV/ (MN-NNMF)V X X X X Impacto de la

Nanotecnología en la Sociedad

X X X

Electromagnetismo X X X X Energías Renovables X X X X Síntesis y

Caracterización de Nanoestructuras

X X X X

ERVI/(MN-NNMF)VI-4 X X X X ERVI/(MN-NNMF)VI-5 X X X X Optativa I X X X X Aplicaciones Nano a

Energías Renovables X X X X

Técnicas Avanzadas de Caracterización X X X X

ERVII/ (MN-NNMF)VII X X X X Propiedad Intelectual X X X X Optativa II X X X X Optativa III X X X X Optativa IV X X X X ERVIII/ (MN-NNMF)VIII X X X X Estructura y Operación

de Pequeñas y Medianas Empresas (PYMES)

X X X X

ERIX/ (MN-NNMF)IX X X X X Estancia Industrial o

Laboratorio de Investigación

X X X X

Análisis de congruencia de las dimensiones del modelo de formación integral

ID Nombre de la materia (en sentido amplio) DCT CCO DRS DEV DII DCI

Cálculo Diferencial X X X X Estática y Dinámica X X X X Química General X X X X X X Álgebra Superior X X X X

Introducción a la Nanociencia X X X X X X

Cálculo Integral X X X X

Ondas y Termodinámica X X X X

Química Orgánica X X X X X Introducción a las X X X X X X



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Análisis de congruencia de las dimensiones del modelo de formación integral Energías Alternas

Laboratorio de Física X X X X X X Cálculo Multivariado X X X X Álgebra Matricial X X X X

Electricidad y Magnetismo X X X X

Biología Genera X X X X X X Laboratorio de Química X X X X X Física del Electrón X X X Calor y Termodinámica X X X X

Ecuaciones Diferenciales X X X X

Seminario de Nanotecnología y Energías Alternas

X X X X X X


X X X X X X

Programación Básica X X X X Ciencia de Materiales X X X X Métodos Matemáticos X X X X ERV/ (MN-NNMF)V X X X X X X

Impacto de la Nanotecnología en la Sociedad

X X X X X X

Electromagnetismo X X X X Energías Renovables X X X X X X

Síntesis y Caracterización de Nanoestructuras

X X X X X X

ERVI/(MN-NNMF)VI-4 X X X X X X ERVI/(MN-NNMF)VI-5 X X X X X X Optativa I X X X X

Aplicaciones Nano a Energías Renovables X X X X X X

Técnicas Avanzadas de Caracterización X X X X X X

ERVII/ (MN-NNMF)VII X X X X X X Propiedad Intelectual X X X X X X Optativa II X X X X Optativa III X X X X Optativa IV X X X X ERVIII/ (MN-NNMF)VIII X X X X X X

Estructura y Operación de Pequeñas y Medianas Empresas

X X X X X X



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Análisis de congruencia de las dimensiones del modelo de formación integral (PYMES)

ERIX/ (MN-NNMF)IX X X X X X X

Estancia Industrial o Laboratorio de Investigación

X X X X X X

Claves: DCT Dimensión científico-tecnológica DCO Dimensión cognitiva DRS Dimensión de responsabilidad social y sustentabilidad DEV Dimensión ético-valoral DII Dimensión internacional e intercultural DCI Dimensión de comunicación e información



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6. PROGRAMAS DE ASIGNATURA

6.1. Programas sintéticos

Primer Semestre: 1) Cálculo Diferencial

Programa sintético Cálculo Diferencial

Datos básicos

Semestre Horas de teoría Horas de práctica

Horas trabajo adicional

estudiante

Créditos

1 4 1 3 8 Objetivos Al finalizar el curso el alumno será capaz utilizar los conceptos básicos del Cálculo

Diferencial en el planteamiento, razonamiento y solución de problemas de matemáticas, física e ingeniería.

Temario Unidades Contenidos 1. Funciones 1.1 Gráficas de ecuaciones y funciones.

1.2 Dominio y Rango de funciones. 1.3 Clasificación de funciones. 1.4 Desigualdades. 1.5 Valor absoluto. 1.6 Operaciones de funciones.

2. Límite y continuidad

2.1 Introducción al concepto de límite de una función. 2.2 Límites unilaterales en funciones algebraicas, compuestas

y especiales. 2.3 Técnicas para calcular límites. 2.4 Límites al infinito relacionadas a las asíntotas verticales y

horizontales. 2.5 Continuidad y teoremas sobre continuidad.

3. Derivada 3.1 Funciones Algebraicas. 3.2 Derivación por incrementos. 3.3 Razones de cambio. 3.4 Reglas de derivación para: Sumas, productos, cocientes y

potencias. 3.5 Regla de la cadena y función a una potencia. 3.6 Derivación implícita. 3.7 Reglas de derivación para funciones trigonométricas y

trigonométricas inversas. 3.8 Reglas de derivación para funciones exponenciales,

logarítmicas e hiperbólicas.



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Programa sintético 4. Aplicaciones de la derivada

4.1 La derivada como una razón de cambio. 4.2 Recta tangente y normal de una curva. 4.3 Aplicaciones a la Física. 4.4 Máximos y mínimos. 4.5 Concavidad y punto de reflexión, criterio de la segunda

derivada inflexión. 4.6 Teorema de Rolle y teorema del valor medio. 4.7 Aplicaciones de máximos y mínimos. 4.8 Regla del H'opital

Métodos y prácticas Métodos Se recomienda que el profesor exponga el tema por medio de ejemplos y aclarando las dudas, focalizando sobre aplicaciones de la teoría expuesta en clase; para pasar después a la resolución de problemas en el pizarrón por parte de los alumnos. Se recomienda también el uso de software educativo como Octave, Scilab, Matlab, Maple, GeoGebra, Maxima o Mathematica para el cálculo y visualización de funciones.

Prácticas Se tendrá una sesión de una hora por semana para la resolución de ejercicios y aclaración de dudas.

Mecanismos y procedimientos de evaluación

Exámenes parciales

1-4 Se recomienda la realización de por lo menos un examen parcial por cada Unidad. Se recomienda que el promedio de los exámenes parciales tenga un peso de al menos el 70% de la calificación final.

Examen ordinario Se realizará por escrito y se recomienda que tenga un peso de no más del 30% de la calificación final.

Examen a título Se realizará por escrito y deberá abarcar la totalidad del programa.

Examen de regularización

Se realizará por escrito y deberá abarcar la totalidad del programa.

Otros métodos y procedimientos

La asistencia se tomará en cuenta para otorgar derecho a calificaciones. La participación en clase puede evaluarse, dando a lo más 10% de la calificación final.

Otras actividades académicas requeridas

Bibliografía básica de referencia

Cálculo con Geometría Analítica, Earl W. Swokowski, V Edición, Grupo Editorial Iberia, México1992.

Cálculo, Larson/Hostetler/Edwards, Séptima Edición, Mc Graw Hill, 2002.

Cálculo, James Stewart, Sexta Edición, Cengage Learning, 2008.

Cálculo con Geometría Analítica, Edwin J. Purcell Dale Varberg, VI Edición, Mc Graw Hill, 1987.



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2) Estática y Dinámica

Programa sintético Estática y Dinámica

Datos básicos

Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo adicional

estudiante

Créditos

1 4 1 3 8 Objetivos Al final del curso el estudiante podrá utilizar los conceptos básicos de la mecánica

clásica o mecánica newtoniana, específicamente la estática y dinámica de los cuerpos, para analizar situaciones pertinentes al movimiento de cualquier objeto o las condiciones que determinan su equilibrio estático. El estudiante podrá manejar el sistema internacional de unidades de medición, vectores y escalares, tipos de movimiento, las leyes de Newton y sus aplicaciones.

Temario Unidades Contenidos 1. Introducción a la física y conceptos de medición

1.1.- Patrones de masa, tiempo y longitud. 1.2.- Densidad y masa atómica. 1.3.- Análisis dimensional y conversión de unidades.

2. Vectores 2.1.- Vectores y escalares. 2.2.- Propiedades de los vectores. 2.3.- Componentes de un vector y vectores unitarios.

3. Movimiento en una dimensión

3.1.- Velocidad media. 3.2.- Velocidad instantánea. 3.3.- Aceleración. 3.4.- Movimiento con aceleración constante. 3.5.- Caída libre de los cuerpos.

4. Movimiento en dos dimensiones

4.1.- Los vectores de desplazamiento, velocidad y aceleración. 4.2.- Movimiento en dos dimensiones con aceleración constante. 4.3.- Movimiento circular uniforme. 4.4.- Aceleración tangencial y radial. 4.5.- Movimiento relativo.

5. Las leyes del movimiento

5.1.- El concepto de fuerza. 5.2.- Primera ley de Newton y sistema de referencia inerciales. 5.3.- Masa inercial. 5.4.- Segunda ley de Newton. 5.5.- La fuerza de gravedad y peso. 5.6.- Tercera ley de Newton. 5.7.- Aplicaciones de las leyes de Newton. 5.8.- Fuerzas de fricción. 5.9.- Segunda ley de Newton aplicada al movimiento circular

uniforme. 6. Trabajo y energía cinética

6.1.- Trabajo de una fuerza constante. 6.2.- Producto escalar de dos vectores. 6.3.- Trabajo de una fuerza variable. 6.4.- Teorema del trabajo y la energía cinética.



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Programa sintético 6.5.- Potencia.

7. Energía potencial y conservación de la energía

7.1.- Fuerzas conservativas y no conservativas. 7.2.- Energía potencial. 7.3.- Conservación de la energía mecánica y en general. 7.4.- Energía potencial gravitacional. 7.5.- Trabajo realizado por fuerzas no conservativas. 7.6.- Energía potencial de un resorte.

8. Cantidad de Movimiento Lineal y Colisiones

8.1.- Cantidad de movimiento e impulso. 8.2.- Conservación de la cantidad de movimiento para un sistema

de dos partículas. 8.3.- Colisiones. 8.4.- Colisiones en una dimensión. 8.5.- Colisiones en dos dimensiones. 8.6.- Centro de masa.

9. Rotación de un Cuerpo Rígido alrededor de un eje fijo

9.1.- Velocidad y aceleración angulares. 9.2.- Cinemática de la rotación: rotación con aceleración constante. 9.3.- Variables angulares y lineales. 9.4.- Energía rotacional: el momento de inercia. 9.5.- Cálculo de momento de inercia. 9.6.- Momento de una fuerza y aceleración angular. 9.7.- Trabajo y energía rotacional.

10. Cantidad de Movimiento Angular y Torque

10.1 Movimiento de rodadura de un cuerpo rígido. 10.2 Producto vectorial y torque. 10.3 Cantidad de movimiento angular. 10.4 Conservación de la cantidad de momento angular.

Métodos y prácticas

Métodos Se recomienda que el alumno estudie cada tema con anticipación a la clase. Se recomienda que el profesor exponga el tema, ejemplificando con múltiples ejercicios y aclarando las dudas, para pasar después a la resolución de problemas en el pizarrón por parte de los alumnos. Así mismo se utilice software educativo para simular los fenómenos físicos presentados en clase.

Prácticas El estudiante deberá presentarse al Laboratorio de Física para la asignación de tiempos. El técnico responsable del laboratorio indicara a cada alumno el procedimiento y requisitos para la realización de cada una de las prácticas relacionadas con el contenido teórico del curso visto por el profesor en clase.


Exámenes parciales








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Programa sintético Otros métodos y procedimientos

La asistencia y participación en clase pueden evaluarse y tener un peso no mayor al 10% de la calificación final.


El técnico responsable del Laboratorio de Física reportara al profesor la calificación de los estudiantes en las practicas (asistencia, realización, reporte, etc.). Esta calificación podrá ser tomada en cuenta por el profesor con un peso no mayor del 20% de la calificación final.


Física para Ciencias e Ingeniería, Tomo 1, Serway y Beichner, 5ª Ed., McGraw Hill, 2002. Física, Tomo 1, Resnick, Halliday y Krane, 4ª Ed., CECSA, 2002. Física Universitaria, Hugh D. Young, Roger A. Freedman 9ª Ed. Addison-Wesley Publishing Co., 1996.

3) Química General

Programa sintético Química General

Datos básicos



estudiante

Créditos

1 4 1 3 8 Objetivos Al finalizar el curso el estudiante podrá manejar reacciones entre sustancias

químicas y conocerá de sus riesgos, además de entender de cómo la materia se asocia para producir compuestos.

Temario Unidades Contenidos 1. Propiedades de la materia

1.1 Clasificación de la materia. 1.2 Propiedades de la materia. 1.3 Unidades de medición, incertidumbre y análisis

dimensional. 2. Teoría atómica de la materia

2.1. La naturaleza ondulatoria de la luz. 2.2. Energía cuantizada y fotones. 2.3 Modelo de Bohr del átomo de hidrogeno. 2.4 El comportamiento ondulatorio de la materia. 2.5 Mecánica cuántica y orbítales atómicos. 2.6 Orbitales en átomos con muchos electrones. 2.7 Configuraciones electrónicas.

3. Principio de construcción de la tabla periódica, y periodicidad química

2.1. La naturaleza ondulatoria de la luz. 2.2. Energía cuantizada y fotones. 2.3 Modelo de Bohr del átomo de hidrógeno. 2.4 El comportamiento ondulatorio de la materia. 2.5 Mecánica cuantica y orbítales atómicos. 2.6 Orbitales en átomos con muchos electrones. 2.7 Configuraciones electrónicas.

4. Enlace iónico y 4.1. Enlace iónico.



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Programa sintético enlace covalente 4.2 Enlaces covalentes.

4.3 Números de Oxidación. 5. Formulas químicas y composición estequiométrica

5.1 Átomos y moléculas. 5.2 Formulas químicas. 5.3 Iones y compuestos iónicos. 5.4 Pesos atómicos. 5.5 La mol. 5.6 Pesos formula, pesos moleculares y moles. 5.7 Composición porcentual y formulas de compuestos. 5.8 Deducción de las formulas a partir de la composición

elemental. 5.9 Determinación de formulas moleculares. 5.10 Pureza de las muestras. 5.11 Nomenclatura química de los compuestos inorgánicos.

6. Ecuación química y tipos de reacciones químicas

6.1 Ecuación química. 6.2 Tipos de reacciones químicas.

7. Cálculos estequiométricos

7.1 Propiedades de solutos en soluciones acuosas. 7.2 Ácidos bases y sales. 7.3 Ecuaciones iónicas. 7.4 Reacciones de metátesis. 7.5 Introducción a las reacciones de oxidación-reducción. 7.6 Estequiometria de soluciones y análisis químico.

8. Gases 8.1. Sustancias que existen como gases. 8.2. Leyes de los gases. 8.3 La ecuación del gas ideal. 8.4 La estequiometria de los gases. 8.5 Ley de Dalton de las presiones parciales.

9. Termoquímica 9.1 La naturaleza de la energía y los tipos de energía. 9.2 Calorimetría. 9.3 Entalpía estándar de formación y reacción.

10. Cinética química

10.1 Velocidad de reacción. 10.2 La Ley de velocidad. 10.3 Relación entre la concentración de reactivos y el tiempo. 10.4 Dependencia de la velocidad de reacción con la

temperatura. 11. Equilibrio químico

11.1 El concepto de equilibrio. 11.2 La constante de equilibrio. 11.3 Equilibrios heterogéneos. 11.4 Calculo de constantes de equilibrio. 11.5 Aplicaciones de las constantes de equilibrio. 11.6 El principio de Le Chatelier.

Métodos y prácticas Métodos Se recomienda que el alumno estudie cada tema con anticipación a la clase. Se recomienda que el profesor exponga el tema, ejemplificando con múltiples ejercicios y aclarando las dudas, para pasar después a la resolución de



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Programa sintético problemas en el pizarrón por parte de los alumnos.



Exámenes parciales










Fundamento de Química, Ralph A. Burns (Libro de texto). Ed. Pearson Education, 4ª Ed., 2003. Química la Ciencia Central, Brown Lemay Bursten, Pearson - Prentice Hall, 9ª Edición, 2004. Química General Superior, Mastermon Slowinski Stanitski, Ed. Mc.Graw –Hill, 1994.

4) Algebra Superior

Programa sintético Algebra Superior

Datos básicos



estudiante

Créditos

1 4 1 3 8 Objetivos El alumno podrá utilizar los conocimientos fundamentales sobre lógica y conjuntos

para desarrollar modelos de razonamiento axiomático, el álgebra booleana, y las propiedades algebraicas de los números enteros, reales, y complejos, y los métodos para resolver polinomios con coeficientes reales.

Temario Unidades Contenidos 1. Lógica y conjuntos

1.1.- Definiciones básicas. 1.2.- Proposiciones. 1.3.- Operaciones lógicas y álgebra de Boole. 1.4.- Teoremas básicos del álgebra de Boole.

2. Números enteros e

2.1.- Definiciones. 2.2.- Inducción.



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Programa sintético inducción 2.3.- Teorema del binomio.

2.4.- Algoritmo de división. 2.5.- Números primos y factorización.

3. Números complejos

3.1.- Motivación y definición de número complejo. 3.2.- Representaciones cartesiana y polar. 3.3.- Aritmética de números complejos. 3.4.- Potencias y raíces.

4. Polinomios 4.1.- Definición de polinomio. 4.2.- Aritmética y propiedades de los polinomios. 4.3.- Algoritmo de división y divisibilidad. 4.4.- Máximo común divisor. 4.5.- Obtención de raíces múltiples. 4.6.- Derivada de un polinomio. 4.7.- Teorema de Taylor. 4.8.- Teorema fundamental del álgebra. 4.9.- Descomposición de un polinomio en factores lineales. 4.10.- Propiedades de polinomios con coeficientes reales. 4.11.- Funciones racionales. 4.12.- Fracciones parciales.

5. Raíces de polinomios

5.1.- Acotación de raíces. 5.2.- Separación de raíces. 5.3.- Teorema de Sturm. 5.4.- Regla de los signos de Descartes. 5.4.- Estimación de raíces mediante bisección. 5.5.- Estimación de raíces mediante secante. 5.6.- Estimación de raíces mediante el método de Newton.

Métodos y prácticas Métodos Se recomienda que el profesor exponga el tema por medio de ejemplos y aclarando las dudas, focalizando sobre aplicaciones de la teoría expuesta en clase; para pasar después a la resolución de problemas en el pizarrón por parte de los alumnos. Se recomienda también el uso de software educativo como Octave, Scilab, GeoGebra, Matlab, Maple, Maxima o Mathematica para el cálculo y visualización de funciones.



Exámenes parciales






Otros métodos y La asistencia y participación en clase pueden evaluarse y



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Programa sintético procedimientos tener un peso no mayor al 10% de la calificación final. Otras actividades académicas requeridas


Curso de Algebra Superior, A.G. Kurosh. Edit. Mir, 1987. Algebra Superior, Humberto Cárdenas. Ed. Trillas, 2ª. Edición, 1999. Fundamentos de Matemáticas, Juan Manuel Silva, Ed. Limusa, 7ª Edición, 2007. Sistemas Digitales: Principios y aplicaciones. R. J. Tocci. Pearson Education, 10ª Edición, 2007.

5) Introducción a la Nanociencia

Programa sintético INTRODUCCION A LA NANOCIENCIA: Historia-Materiales Nanométricos

Datos básicos



estudiante

Créditos

1 4 1 3 8 Objetivos El principal objetivo de este curso introductorio a la Nanociencia es la de situar al

estudiante tanto del objeto de la Nanociencia como en las diversificaciones que ha sufrido en las últimas décadas. El estudiante visualizará claramente como se originan propiedades novedosas cuando diversos materiales se estructuran a niveles nanométricos y como la ciencia actual ha explotado esta nuevas formas de obtener propiedades inesperadas a partir de materia nanoestructurada y nano dispositivos, así como la forma de estudiarlos. Este curso debe mantener la cualidad de ser informativo para que el estudiante tenga desde el inicio conocimiento sobre la temática general de la carrera.

Temario Unidades Contenidos 1. Perspectiva general sobre la Nanociencia

1.1 Desarrollo histórico que dio origen a la nanociencia. 1.2 Miniaturización en la electrónica (ley de Moore) y sus

consecuencias. 1.3 Nanomateriales y sus propiedades. 1.4 Dispositivos electrónicos y optoelectrónicos

nanoestructurados (informativo). 2. Perspectiva general sobre la Nanociencia

2.1. Métodos Ópticos (microscopias y espectroscopias) . 2.2. Microscopia Electrónica: a) Microscopia Electrónica de Barrido (SEM). b) Microscopio Electrónico de Transmisión (TEM). 2.3 Microscopios de Fuerza Atómica (AFM). 2.4 Métodos Instrumentales Adicionales: a) Difracción de rayos X. b) Difracción de electrones (LEED y RHEED). c) Espectroscopias Atómicas (Auger, XPS, etc.).

3. Física a Nanoescala

3.1. Introducción a la nano física. 3.2. Modelación de nanosistemas (ecuación de Schrodinger):



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Programa sintético a) Oscilador cuántico. b) Pozo cuántico. c) Modelo cuántico del átomo. 3.3 Fenómenos de transporte en la materia. 3.4 Físico Química de superficies: a) Superficies hidrofílicas e hidrofóbicas. b) Energía superficial.

4. Nanomateriales 4.1. Introducción sobre métodos de producción de nanomateriales. 4.2 Semiconductores nanoestructurados. 4.3 Partículas metálicas nanoestructuradas. 4.4 Nanoestructuras basadas en carbón: a) Nanotubos, estructuras de C60 y Grafeno.

5. Nanosistemas 5.1 Nanoelectrónica (difusión y transporte de carga). 5.2 Nanomecánica: a) Micromanipuladores. b) Cantilevers (vigas o ejes nanoestructurados).

6. Nanoingeniería 6.1 Microfabricación. 6.2 Áutoensamblado. 6.3 Litografía: a) Litografía con luz. b) Litografía con haces electrónicos. c) Haces iónicos enfocados.

7. Introducción a la Nanobiología

7.1 Construcción Biológica por bloques: a) DNA. b) Proteínas (proteómica). c) Células. 7.2 Introducción a Biosensores. 7.3 Introducción a Nanomedicina.

Métodos y prácticas Métodos Se recomienda que el alumno estudie cada tema con anticipación a la clase, además de utilizar las bases de datos que se encuentran en internet para informarse de los últimos avances sobre alguno de los temas. Se recomienda que el profesor exponga el tema, ejemplificando con múltiples ejercicios y aclarando las dudas, para pasar después a la resolución de problemas o de plantear problemáticas especificas de cada uno de los temas del curso. Los estudiantes expondrán temas en el pizarrón de preferencia resolviendo problemas.



Exámenes parciales

1-5 Se recomienda la realización de por lo menos un examen parcial por cada Unidad o en algunos caso cada dos Unidades. Se recomienda que el promedio de los exámenes parciales tenga un peso de al menos el 60% de la calificación final.

Examen ordinario Se realizará por escrito y se recomienda que tenga un peso



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Programa sintético de no más del 30% de la calificación final.





La asistencia y participación en clase pueden evaluarse y tener un peso no mayor al 10% de la calificación final. La presentación correcta de temas por parte de los estudiantes también se podrá evaluar con hasta un 30%.


El estudiante podrá asistir a conferencias donde la temática de la nanociencias a fin de complementar su información.


Introduction to Nanoscience and Nanotechnology, Gabor L. Hornyak; H.F. Tibbals; Joydeep Dutta; John J. Moore, 2008. Oxford Handbook of Nanoscience and Technology, A.V. Narlikar, Y.Y. Fu Volumes 1, 2, 3 March 2010. Introduction to Nanoscience, S.M. Lindsay.Hardback, Nov 2009 or Paperback-Dec 2009.

Nanotechnologies and Nanophysics. Dupas, Claire; Houdy, Philippe; Lahmani, Marcel (Eds.) Editions Berlin 2007. Springer Handbook of Nanotechnology Bhushan, Bharat (Ed.) 2004

2do. Semestre 6) Cálculo Integral

Programa sintético Cálculo Integral

Datos básicos



estudiante

Créditos

2 4 1 3 8 Objetivos El estudiante será capaz de utilizar los conceptos básicos del Cálculo Integral en el

planteamiento y solución de problemas de matemáticas, física e ingeniería.

Temario Unidades Contenidos 1. Integración 1.1 Antiderivada e integración definida.

1.2 Área. 1.3 Sumas de Riemann e integrales definidas. 1.4 Teorema fundamental del cálculo. 1.5 Integración por sustitución. 1.6 Integración numérica.



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Programa sintético 2. Funciones logarítmicas, exponenciales trigonométricas, trigonométricas inversas e hiperbólicas.

2.1 Funciones logarítmicas. 2.2 Funciones exponenciales. 2.3 Funciones trigonométricas inversas. 2.4 Funciones hiperbólicas y sus inversas.

3. Aplicaciones de la integración.

3.1 Cálculo de áreas. 3.2 Cálculo de volúmenes. 3.3 Cálculos de longitudes de curvas. 3.4 Momentos, centros de masa y centroides.

4. Técnicas de Integración.

4.1 Integración por partes. 4.2 Integrales trigonométricas. 4.3 Sustitución trigonométrica. 4.4 Fracciones parciales. 4.5 Integración por otros métodos de integración. 4.6 Integrales impropias.

Métodos y prácticas Métodos Se recomienda que el profesor exponga el tema por medio de ejemplos y aclarando las dudas, focalizando sobre aplicaciones de la teoría expuesta en clase; para pasar después a la resolución de problemas en el pizarrón por parte de los alumnos. Se recomienda también el uso de software educativo como Octave, Scilab, GeoGebra, Matlab, Maple, Maxima o Mathematica para el cálculo y visualización de funciones.



Exámenes parciales









Bibliografía básica de Cálculo, James Stewart, Sexta Edición, Cengage Learning, 2008.



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Programa sintético referencia Cálculo, Larson/Hostetler/Edwards, Séptima Edición, Mc Graw-Hill, 2002.


7) Ondas y Termodinámica

Programa sintético Ondas y Termodinámica

Datos básicos



estudiante

Créditos

2 4 1 3 8 Objetivos Al final del curso el estudiante manejará los conceptos básicos de la mecánica de

los fluidos y las ondas así como los principios de la termodinámica, para que el estudiante tenga conocimientos básicos sobre gases ideales, temperatura, calor, movimiento ondulatorio, óptica geométrica y óptica física..

Temario Unidades Contenidos 1. Mecánica de los sólidos y los fluidos.

1.1.- Propiedades elásticas de los sólidos. 1.2.- Estados de la materia. 1.3.- Densidad y presión. 1.4.- Variación de la presión con la profundidad. 1.5.- Medidas de la presión. 1.6.- Fuerza de empuje y principio de Arquímedes. 1.7.- Dinámica de fluidos. 1.8.- La ecuación de continuidad. 1.9.- Ecuación de Bernoulli.

2. Temperatura, dilatación térmica y gases ideales.

2.1.- Temperatura y la ley cero de la termodinámica. 2.2.- Termómetros y las escalas de temperaturas. 2.3.- El termómetro de gas a volumen constante y la escala Kelvin de temperatura. 2.4.- Escalas de temperatura Celsius y Fahrenheit. 2.5.- Dilatación térmica de sólidos y líquidos. 2.6.- Descripción macroscópica de un gas ideal.

3. Calor y la primera ley de la Termodinámica.

3.1.- Calor y energía térmica. 3.2.- Capacidad calorífica y calor especifico. 3.3.- Calor latente. 3.4.- Trabajo y calor en los procesos termodinámicos. 3.5.- La primera ley de la termodinámica. 3.6.- Aplicaciones de la primera ley de la termodinámica. 3.7.- Transferencia de calor.

4. Teoría cinética 4.1.- Modelo molecular de un gas ideal.



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Programa sintético de los gases. 4.2.- Interpretación molecular de la temperatura.

4.3.- Capacidad calorífica de un gas ideal. 4.4.- Proceso adiabático para un gas ideal. 4.5.- Ondas sonoras en un gas. 4.6.- La equipartición de la energía. 4.7.- Distribución de las velocidades moleculares.

5. Maquinas térmicas, entropía y la segunda ley de la termodinámica.

5.1.- Maquinas térmicas y la segunda ley de la termodinámica. 5.2.- Procesos reversibles e irreversibles. 5.3.- Maquina de Carnot y marcos de referencia. 5.4.- Escala de temperatura absoluta. 5.5.- Bombas de calor y refrigeradores. 5.6.- Motores de gasolina y diesel. 5.7.- Entropía. 5.8.- Cambio de entropía en los procesos irreversibles. 5.9.- Entropía y desorden.

6. Movimiento ondulatorio

6.1.- Tipos de ondas. 6.2.- Ondas viajeras unidimensionales. 6.3.- Superposición e interferencia de ondas. 6.4.- La velocidad de las ondas sobre cuerdas. 6.5.- Reflexión y transmisión de ondas. 6.6.- Ondas armónicas. 6.7.- Energía transmitida por las ondas armónicas sobre cuerdas. 6.8.- Ecuación de onda.

7. Ondas sonoras 7.1.- Velocidad de las ondas sonoras. 7.2.- Ondas sonoras armónicas. 7.3.- Energía e intensidad de ondas sonoras armónicas. 7.4.- Ondas esféricas y planas. 7.5.- El efecto Doppler.

8. Superposición y ondas estacionarias

8.1.- Superposición e interferencia de ondas senoidales. 8.2.- Ondas estacionarias. 8.3.- Ondas estacionarias en una cuerda fija en los extremos. 8.4.- Resonancia. 8.5.- Ondas estacionarias en columnas de aire. 8.6.- Pulsaciones. 8.7.- Ondas complejas.

9. La naturaleza de la luz, las leyes de la óptica geométrica y la óptica física.

9.1.- La naturaleza de la luz. 9.2.- Mediciones de la rapidez de la luz. 9.3.- Aproximaciones del rayo. 9.4.- Reflexión y refracción. 9.5.- Principios de Huygens. 9.6.- Reflexión interna total y el principio de Fermat. 9.7.- Imágenes formadas por espejos. 9.8.- Lentes y sus diversas aplicaciones.

Métodos y prácticas Métodos Se recomienda que el alumno estudie cada tema con anticipación a la clase. Se recomienda que el profesor



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Programa sintético exponga el tema, ejemplificando con múltiples ejercicios y aclarando las dudas, para pasar después a la resolución de problemas en el pizarrón por parte de los alumnos. Así mismo se utilice software educativo para simular los fenómenos físicos presentados en clase.



Exámenes parciales











Física para Ciencias e Ingeniería, Tomo 1 y 2, Serway y Beichner, 5ª Ed., McGraw Hill, 2002. Física, Resnick, Halliday y Krane, 4ª Ed., CECSA, 2002.

8) Química Orgánica

Programa sintético Química Orgánica

Datos básicos



estudiante

Créditos

2 4 1 3 8 Objetivos El estudiante aduirirá bases sólidas de química orgánica, a partir del conocimiento

de las propiedades, estructura y compartimiento de la materia orgánica, constitutiyentes básicos o derivados de los seres vivos, para que sea capaz de



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Programa sintético interpretar la naturaleza, aplicar los conocimientos adquiridos a situaciones concretas de su entorno ecológico y social.

Temario Unidades Contenidos 1. Ácidos y Bases 1.1 Propiedades de los Ácidos.

1.1.1 Nomenclatura y Fórmulas de Ácidos. 1.2 Propiedades de las Bases. 1.2.1 Nomenclatura y Fórmulas de Bases. 1.3 Modelo de Arrhenius. 1.4 El concepto de pH. 1.4.1 Ión Hidronio. 1.4.2 Relación entre [H+] y [OH-]. 1.4.3 pH y pOH. 1.5 Reacciones de Ácidos y Bases. 1.5.1 Fuerza de Ácidos y Bases. 1.5.2 Debilidad de Ácidos y Bases. 1.5.3 Ácidos y Bases Débiles como sistemas de equilibrio. 1.5.4 Constantes de equilibrio para disociación de ácidos y bases. 1.6 Ácidos y Bases de Brønsted-Lowry. 1.6.1 Pares conjugados Ácido-Base. 1.6.2 Fuerza de los pares conjugados Ácido-Base. 1.7 Ácidos y Bases de Lewis. 1.8 Neutralización. 1.8.1 Reacciones de Neutralización. 1.8.2 Hidrólisis de Sales. 1.8.3 Sales Neutras, Acídicas, y Básicas. 1.8.4Titulación Ácido-Base. 1.8.5 Indicadores. 1.8.6 Soluciones Reguladoras.

2. Electroquímica 2.1 Oxidación-Reducción. 2.1.1 Agentes Reductores y Oxidantes. 2.2 Números de Oxidación. 2.2.1 Balanceo de Ecuaciones (REDOX) utilizando números de oxidación. 2.3 Electrólisis. 2.3.1 Corriente Eléctrica en Agua. 2.3.2. Corriente Eléctrica en Soluciones Salinas. 2.3.3 Galvanoplastia. 2.4 Celdas Galvánicas. 2.4.1 Celdas Electroquímicas. 2.4.2 Media Celda de Hidrógeno. 2.4.3 Corrosión.

3. Química Orgánica

3.1 Carbono, un Elemento Único. 3.1.1 Hibridación de Carbono. 3.1.2 Alótropos de Carbono. 3.2 Hidrocarburos. 3.2.1 Alcanos.



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Programa sintético 3.2.2 Alquenos. 3.2.3 Alquinos. 3.3 Compuestos Aromáticos. 3.3.1 Benceno. 3.4 Grupos Funcionales. 3.4.1 Alcoholes. 3.4.2 Aldehídos Y Cetonas. 3.4.3 Éteres. 3.4.4 Ácidos Orgánicos. 3.4.5 Ésteres. 3.4.6 Categorías de Compuestos. 3.5 Moléculas Bioquímicas. 3.5.1 Lípidos. 3.5.2 Carbohidratos. 3.5.3 Proteínas. 3.5.4 Enzimas. 3.5.5 DNA.

4. Espectroscopía IR

4.1 Radiación Electromagnética. 4.1.1 Longitud de onda y frecuencia. 4.2 Espectroscopia molecular. 4.2.1 Transiciones de energía. 4.3 Espectroscopia infrarroja. 4.3.1 Espectro infrarrojo de vibración. 4.3.2 Ley de Hooke. 4.4 Interpretación y solución de problemas del espectro Infrarrojo en: 4.4.1 Alcanos, alquenos y alquinos. 4.4.2 Compuestos aromáticos. 4.4.3 Alcoholes. 4.4.4 Aminas. 4.4.5 Especies carbonil.

Métodos y prácticas Métodos Se recomienda que el alumno estudie cada tema con anticipación a la clase. Se recomienda que el profesor exponga el tema, ejemplificando con múltiples ejercicios y aclarando las dudas, para pasar después a la resolución de problemas en el pizarrón por parte de los alumnos.



Exámenes parciales




Examen de Se realizará por escrito y deberá abarcar la totalidad del



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Programa sintético regularización programa. Otros métodos y procedimientos




Fundamento de Química, Ralph A. Burns (Libro de texto). Ed. Pearson Education, 4ª Ed., 2003. Organic Chemistry: Enhanced, William H. Brown,Christopher S. Foote,Brent L. Iverson,Eric V. Anslyn, Brooks/Cole Cengage Learning. Química, séptima edición, Raymond Chang y Williams College, McGraw Hill.

CK-12 Chemistry – Second Edition http://www.ck12.org/flexbook/book/2541/

9) Algebra Matricial

Programa sintético Algebra Matricial

Datos básicos



estudiante

Créditos

2 4 1 3 8 Objetivos Que el alumno sea capaz de resolver sistemas de ecuaciones lineales utilizando las

técnicas más comunes. Que sea capaz de operar con matrices y conozca sus principales propiedades. Que conozca las bases del álgebra lineal y las propiedades de los vectores en Rn.

Temario Unidades Contenidos 1. Sistemas de Ecuaciones Lineales y Matrices.

1.1.- Introducción a los sistemas lineales. 1.2.- Eliminación de Gauss. 1.3.- Sistemas homogéneos de ecuaciones lineales. 1.4.- Matrices y operaciones con matrices. 1.5.- Reglas del álgebra de matrices. 1.6.- Matriz transpuesta. 1.7.- Matrices simétricas y antisimétricas. 1.8.- Matriz elemental. 1.9.- Matriz inversa. 1.10.- Matrices ortogonales. 1.11.- Métodos para obtener la inversa de una matriz.

2. Determinantes 2.1.- Definición de función determinante. 2.2.- Cálculo de determinantes y propiedades. 2.3.- Cofactores y obtención del determinante mediante

confectores. 2.4.- Matriz inversa por medio de la matriz adjunta.



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Programa sintético 2.5.- Regla Cromar.

3. Vectores en R2 y R3

3.1.- Definición de vectores. 3.2.- Representación geométrica. 3.3.- Definición de adición de vectores y multiplicación por

escalar. Interpretación geométrica. 3.4.- Producto interior. 3.5.- Desigualdad de Charts y desigualdad del triángulo. 3.6.- Norma de un vector. 3.7.- Angulo entre vectores. 3.8.- Proyección de vectores y aplicaciones. 3.9.- Producto vectorial en R3. 3.10.- Ecuaciones vectoriales y paramétricas de rectas en R3 3.11.- Ecuaciones de planos. 3.12.- Independencia lineal.

4. Vectores en Rn 4.1.- Vectores en Rn. 4.2.- Igualdad de vectores. 4.3.- Adición de vectores y multiplicación por un escalar.

Propiedades. 4.4.- Combinaciones lineales, independencia y dependencia

lineal. 4.5.- Producto interior. Producto interior Euclidiano. 4.6.- Espacios Euclidianos de dimensión -n. 4.7.- Norma de un vector. 4.8.- Distancia entre vectores. 4.9.- Ángulo entre vectores. 4.10.- Conjuntos ortonormales. 4.11.- Proceso Gram-Schmidt.

5. Vectores y valores característicos.

5.1.- Valores y vectores característicos de una matriz cuadrada. 5.2.- Diagonalización. 5.3.- Diagonalización ortogonal.

Métodos y prácticas Métodos Se recomienda que el profesor exponga el tema por medio de ejemplos y aclarando las dudas, focalizando sobre aplicaciones de la teoría expuesta en clase; para pasar después a la resolución de problemas en el pizarrón por parte de los alumnos. Se recomienda también el uso de software educativo como Octave, Scilab, GeoGebra, Matlab, Maple, Maxima o Mathematica para el manejo y cálculo de operaciones entre vectores y matrices.



Exámenes parciales





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Programa sintético Examen a título Se realizará por escrito y deberá abarcar la totalidad del

programa. Examen de regularización






Introducción al Algebra Lineal. Howard Anton. Editorial Limusa, 2008. Cálculo de Varias Variables con Álgebra Lineal. Philip C. Curtis Jr. Editorial Limusa, 1997. Fundamentos del Álgebra Lineal y Aplicaciones. Francis G. Florey. Editorial Prentice Hall Internacional, 1979. Algebra Lineal. Stanley I. Grossman. Editorial Iberoamerica, 2008. Algebra Lineal y sus Aplicaciones, Gilbert Strang, Ed. Thomson, 4ª. Edición, 2007. Algebra Lineal Aplicada. Ben Noble, James W. Daniel. Prentice Hall, 1990.

10) Laboratorio de Física

Programa sintético Laboratorio de Física

Datos básicos



estudiante

Créditos

2 1 4 3 8 Objetivos El objetivo del laboratorio es el de que estudiante explore algunos fenómenos físicos

y que sea capaz de enunciar las leyes que los gobiernan. Con el laboratorio se busca la preparación de profesionales con experiencia experimental, esto es, proporcionar al alumno las habilidades requeridas para el trabajo experimental.

Temario Unidades Contenidos 1. Medidas de longitud, área, volumen y densidad.

1.1 Describir las características de las mediciones directas e indirectas.

1.2 Calcular áreas y volúmenes a partir de medidas de longitud.

1.3 Calcular las densidades de diferentes materiales. 1.4 Cálculos de la propagación de errores e incertidumbres

en los resultados de las mediciones. 2. Análisis del movimiento en una dimensión.

2.1. Establecer la relación entre la posición y la velocidad de un cuerpo en movimiento.

2.2. Calcular la velocidad como el cambio de posición en un intervalo de tiempo.

2.3 Obtener la grafica de posición contra tiempo de un estudiante en movimiento, usando un sensor de posición.



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Programa sintético 2.4 Utilizar el programa Data Studio para identificar

diferentes movimientos a partir de su gráfica, y deducir la velocidad del móvil en cada caso.

2.5 Establecer que la descripción de cualquier movimiento requiere un marco de referencia.

3. Movimiento con aceleración constante.

3.1. Establecer las relaciones entre la distancia recorrida por un móvil, su velocidad y su aceleración.

3.2 Analizar gráficas de distancia recorrida y velocidad vs. tiempo para un móvil en movimiento.

3.3 Explicar cómo se relaciona la pendiente de la gráfica de v vs. t con la aceleración del móvil.

3.4 Analizar el movimiento de un objeto en caída libre. 3.5 Medir la aceleración de la gravedad.

4.��egunda ley de Newton.

4.1. Deducir la aceleración de un carrito de laboratorio a partir de su gráfica de velocidad contra tiempo.

4.2 Establecer una relación de proporcionalidad entre la aceleración de un sistema de cuerpos en movimiento y la fuerza aplicada, cuando la masa del sistema es constante.

4.3 Calcular los valores teóricos de la aceleración, dada la fuerza neta y la masa del móvil, y compararlos con los valores medidos.

4.4 Corroborar la relación entre la aceleración de un objeto, su masa, y la fuerza neta aplicada al objeto.

5. Conservación de la energía y el teorema del trabajo y la energía.

5.1 Definir las energías cinética, potencial y mecánica. 5.2 Explicar el principio de conservación de la energía

mecánica. 5.3 Aplicar el principio de conservación de la energía

mecánica a situaciones en donde ocurre intercambio entre las energías cinética y potencial gravitatoria.

5.4 Verificar el principio de conservación de la energía mecánica.

5.5 Verificar el teorema del trabajo y la energía. 6. Momento lineal 6.1 Verificar el principio de conservación del momento lineal

en colisiones inelásticas. 6.2 Comprobar que la energía cinética no se conserva en

colisiones inelásticas. 7. Movimiento de rotación

7.1 Establecer algunas similitudes entre el movimiento de traslación y el de rotación.

7.2 Medir la posición, velocidad y aceleración angulares de objetos girando, como función del tiempo.

7.3 Medir el momento de inercia de un cuerpo. 8. Ley de Hooke y movimiento armónico simple.

8.1. Verificar la ley de Hooke. 8.2. Medir la constante k de un resorte. 8.3 Medir el período de oscilación de un sistema masa-

resorte y compararlo con su valor esperado.



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Programa sintético 9. Velocidad del sonido en el aire- tubo de resonancia.

9.1 Medir la velocidad del sonido en el aire a temperatura ambiente.

9.2 Medir los modos de vibración de un tubo.

10. Gas ideal. 10.1 Montar un modelo de máquina térmica. 10.2 Poner a funcionar el modelo para levantar un objeto. 10.3 Describir y explicar el funcionamiento del modelo.

11. Ley de Charles.

11.1 Montar un modelo de máquina térmica. 11.2 Poner a funcionar el modelo para verificar la ley de

Charles. 11.3 Describir y explicar la ley de Charles a la luz de los

resultados obtenidos. Métodos y prácticas Métodos Se recomienda que el alumno estudie cada tema con

anticipación a la clase. Se recomienda que el profesor exponga el tema, Se recomienda que el estudiante realice su practica.


Exámenes parciales

Se recomienda la presentación de las 11 prácticas debidamente documentadas.

Examen ordinario Se tomaran 7 prácticas completas para acreditar el curso. Examen a título No existe para esta materia, por su carácter de laboratorio. Examen de regularización

No existe para esta materia, por su carácter de laboratorio.




Teoría y práctica de la enseñanza de las ciencias. Didáctica de las ciencias experimentales. (Marfil: Arcoy) Perales, J. y P. Cañal 2000. An Introduction to Error Analysis: The Study of Uncertainties in Physical Measurements, John R. Taylor University Science Books 2nd edition, August 1996. The Ideal of Standards and the reality of Schools: Needed Research. Journal of Research in Science Teaching, 38 (1), 3-16.. Anderson, R.D. y J.V. Helms 2001.

3er Semestre 11) Cálculo Multivariado

Programa sintético Cálculo Multivariado

Datos básicos



estudiante

Créditos

3 4 1 3 8



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Programa sintético Objetivos El alumno sea capaz de resolver problemas matemáticos, físicos e ingeniería

utilizando el cálculo de más de una variable. Temario Unidades Contenidos

1. Ecuaciones paramétricas y coordenadas polares.

1.1 Curvas definidas por ecuaciones paramétricas. 1.2 Cálculo con curvas paramétricas. 1.3 Coordenadas polares. 1.4 Áreas y longitudes en coordenadas polares. 1.5 Secciones cónicas. 1.6 Secciones cónicas en coordenadas polares.

2. Sucesiones y series infinitas.

2.1 Sucesiones. 2.2 Series. 2.3 La prueba de la integral y estimaciones de sumas. 2.4 Pruebas por comparación. 2.5 Series alternantes. 2.6 Convergencia absoluta y las pruebas de la razón y la raíz. 2.7 Estrategias para probar series. 2.8 Series de potencias. 2.9 Representaciones de las funciones como series de potencias. 2.10 Series de Taylor y Maclaurin. 2.11 Polinomios de Taylor.

3. Funciones Vectoriales.

3.1 Funciones vectoriales y curvas en el espacio. 3.2 Derivadas e integrales de funciones vectoriales. 3.3 Longitud de arco y curva. 3.4 Velocidad y aceleración.

4. Derivadas Parciales.

4.1 Funciones de varias variables. 4.2 Límites y continuidad. 4.3 Derivadas parciales. 4.4 Planos tangentes y aproximaciones lineales. 4.5 Regla de la cadena. 4.6 Derivadas direccionales y su vector gradiente. 4.7 Máximos y mínimos. 4.8 Multiplicadores de Lagrange.

5. Integrales Múltiples.

5.1 Integrales dobles sobre rectángulos. 5.2 Integrales iteradas. 5.3 Integrales dobles sobre regiones generales. 5.4 Integrales dobles en coordenadas polares. 5.5 Aplicaciones de las integrales dobles. 5.6 Integrales triples. 5.7 Integrales triples en coordenadas polares. 5.8 Integrales triples en coordenadas esféricas. 5.9 Cambio de variable en integrales múltiples.

6. Cálculo Vectorial.

6.1 Campos vectoriales. 6.2 Integrales de línea. 6.3 Teorema fundamental de las integrales en línea. 6.4 Teorema de Green. 6.5 Rotacional y divergencia.



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Programa sintético 6.6 Superficies paramétricas y sus áreas. 6.7 Integrales de superficie. 6.8 Teorema de Stokes. 6.9 Teorema de divergencia.

Métodos y prácticas Métodos Se recomienda que el profesor exponga el tema por medio de ejemplos y aclarando las dudas, focalizando sobre aplicaciones de la teoría expuesta en clase; para pasar después a la resolución de problemas en el pizarrón por parte de los alumnos. Se recomienda también el uso de software educativo como Octave, Scilab, GeoGebra, Matlab, Maple, Maxima o Mathematica para el cálculo y visualización de funciones multivariadas.



Exámenes parciales










Cálculo, James Stewart, Sexta Edición, Ed. Cengage Learning, 2008.

Calculo, Larson/Hostetler/Edwards, Séptima Edición, Mc Graw Hill, 2002.


12) Introducción a las Energías Renovables

Programa sintético Introducción a las Energías Renovables

Datos básicos



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Programa sintético Semestre Horas de teoría Horas de

práctica Horas trabajo

adicional estudiante

Créditos

3 4 1 3 8 Objetivos Objetivo: que el estudiante se familiarice con la problemática actual del uso y

producción de energía, con las implicaciones geopolíticas y con los escenarios futuros de transición energética, y que conozca las fuentes de energía renovable.

Temario Unidades Contenidos

1.- Introducción a la problemática de la energía

1.1.- Energética general y medio ambiente. 1.2.- Climatología y cambio climático. 1.3.- Desarrollo sustentable. 1.4.- El petróleo. 1.5.- Tratados de Kyoto y de Copenhagen. 1.6.- Economía energética.

2.- Impacto ambiental de las diversas fuentes de energía.

2.1.- El petróleo. 2.2.- Biocombustibles. 2.3.- Energía hidroeléctrica. 2.4.- Energía geotérmica. 2.5.- Energía nuclear. 2.6.- Fotovoltáica. 2.7.- Eólica. 2.8. -Sistemas de almacenamiento y transmisión.

3.- Contexto de las relaciones geopolíticas-económicas de la energía.

3.1.- Esquemas de desarrollo económico y de desarrollo humano. 3.2.- Mapas de distribución de recursos energéticos y desarrollo de los pueblos. 3.3.- Conflictos por los recursos. 3.4.- Políticas energéticas regionales y globales.

4.- Problemática de los biocombustibles.

4.1.- Los biocombustibles como una aproximación de alto riesgo. 4.2.- Biodisel a partir de microalgas.

5.- Condiciones necesarias para la transición energética.

5.1.- Importancia de la investigación en energías y su aplicación. 5.2.- Legislación en materia de energía y medio ambiente. 5.3.- Incentivos fiscales, financiamiento y equilibrio entre transferencia y desarrollo tecnológico. 5.4.- Aspectos educativos formales e informales.

6.- Fuentes de energía alternativas.

6.1.- Energía térmica. 6.2.- Energía eólica. 6.3.- Energía fotovoltaica. 6.4.- Energía de la biomasa. 6.5- Energía maremotriz. 6.6.- Energía del hidrógeno. 6.7.- Fotosíntesis artificial.

Métodos y prácticas Métodos Exposición de los temas por el profesor, exposiciones por los estudiantes a partir de investigaciones en la Red y discusión de los conceptos relevantes en clase. Se recomienda que el alumno estudie cada tema con



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Programa sintético anticipación a la clase.


Exámenes parciales

1-5 Se recomienda la realización dos exámenes parciales con el 10% c/u.

Examen ordinario Se realizará por escrito y se recomienda que tenga un peso del 20% de la calificación final.





Las exposiciones y participación en clase tendrán un peso de 40% de la calificación final.


Richard W. Asplund, “Profiting from clean energy: a complete guide to trading green”, John Wiley Press 2008.

Jaime Gonzalez Velasco, Energías renovables, Reverte, 2009.

Geopolitica de la Energía, Joan Prats, Catalá, 2007.

13) Electricidad y Magnetismo

Programa sintético Electricidad y Magnetismo

Datos básicos



estudiante

Créditos

3 4 1 3 8 Objetivos Introducir al estudiante en los conceptos básicos de la electricidad y magnetismo,

las leyes básicas en las que se sustenta la teoría, así como las correspondientes a la parte de la electrostática y de la magnetostática. Que el estudiante tenga conocimientos básicos sobre campos eléctricos y magnéticos, leyes de Gauss y Faraday, circuitos eléctricos y sus componentes, así como una introducción a las ecuaciones de Maxwell, en su expresión integral y las ondas electromagnéticas.

Temario Unidades Contenidos 1. Campo eléctrico.

1.1.- La carga eléctrica. 1.2.- Aislantes y conductores. 1.3.- La ley de Coulomb. 1.4.- Concepto de campo eléctrico. 1.5.- Calculo de campo eléctrico para distribuciones

continuas de carga. 1.6.- Líneas de campo eléctrico. 1.7.- Movimiento de cargas puntuales en un campo eléctrico.



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Programa sintético 2. Ley de Gauss y conductores en equilibrio.

2.1.- Flujo eléctrico. 2.2.- Ley de Gauss. 2.3.- Conductores eléctricos. 2.4.- Cargas y campos en superficies conductoras. 2.5.- Aplicaciones de la Ley de Gauss a aislantes perfectos.

3. Potencial eléctrico.

3.1.- Diferencia de potencial y potencial eléctrico. 3.2.- Potencial eléctrico y campos eléctricos uniformes. 3.3.- Potencial de un sistema de cargas puntuales y energía

potencial electrostática. 3.4.- Potencial de distribuciones continúas de carga. 3.5.- Campo eléctrico y potencial: Superficies equipotenciales.

4. Capacitancia y condensadores.

4.1.- Definición y cálculo de capacitancia. 4.2.- Combinaciones en serie y paralelo de capacitores. 4.3.- Energía electrostática en un capacitor. 4.4.- Dieléctricos.

5. Corriente eléctrica.

5.1.- Corriente y movimiento de cargas. 5.2.- Ley de Ohm y resistencias. 5.3.- Energía en circuitos eléctricos. 5.4.- Resistividad. 5.5.- Conductores, aislantes, semiconductores y

superconductores. 6. Circuitos de corriente directa.

6.1.- Resistores en serie y paralelo. 6.2.- Reglas de Kirchhoff. 6.3.- Circuitos RC. 6.4.- Amperímetros, voltímetros y óhmetros. 6.5.- El puente de Wheatstone

7. Campo magnético.

7.1.- Definición de campo magnético. 7.2.- Magnetos y campos magnéticos. 7.3.- Torque de un anillo de corriente en un campo magnético

uniforme. 7.4.-Movimiento de una carga puntual en un campo

magnético. 7.5.- El efecto Hall.

8. Fuentes de campo magnético.

8.1.- La ley de Biot-Savart. 8.2.- Definición del Ampere y el Coulomb. 8.3.- La ley de Ampere. 8.4.- Campo magnético de un solenoide y de una barra

magnética. 8.5.- Flujo magnético. 8.6.- Corrientes de desplazamiento de Maxwell.

9. Ley de Faraday. 9.1.- La ley de Faraday y la fuerza electromotiva (fem). 9.2.- Ley de Lens. 9.3.- Aplicaciones de la ley de Faraday. 9.4.- Corrientes Eddy. 9.5.- El betatrón. 9.6.- Inductancia.



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Programa sintético 9.7.- Circuitos RL. 9.8.- Energía magnética. 9.9.- Circuitos LC y RLC.

10. Circuitos de corriente alterna.

10.1.- Generador de corriente alterna. 10.2.- Corriente alterna en resistores, capacitores e inductores. 10.3.- Circuito RLC con generador. 10.4.- El transformador.

11. Ecuaciones de Maxwell y ondas electromagnéticas.

11.1.- Las ecuaciones de Maxwell. 11.2.- La ecuación de onda para ondas electromagnéticas.

Métodos y prácticas Métodos Se recomienda que el alumno estudie cada tema con anticipación a la clase. Se recomienda que el profesor exponga el tema, ejemplificando con múltiples ejercicios y aclarando las dudas, para pasar después a la resolución de problemas en el pizarrón por parte de los alumnos. Así mismo se utilice software educativo para simular los fenómenos físicos presentados en clase.



Exámenes parciales











Física para Ciencias e Ingeniería, Tomo 2, Serway y Beichner, 5ª Ed., McGraw Hill, 2002. Física, Resnick, Halliday y Krane, 4ª Ed., CECSA, 2002. Física Universitaria, Hugh D. Young, Roger A. Freedman 9ª Ed. Addison-Wesley Publishing Co., 1996.



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14) Biología General

Programa sintético Biología General

Datos básicos



estudiante

Créditos

3 4 1 3 8 Objetivos Que el estudiante comprenda las características generales de los seres vivos,

partiendo de la célula, como unidad básica, funcional y de evolución. El alumno adquirirá un lenguaje biológico adecuado y será capaz de aplicar los conceptos básicos de biología para resolver problemas de mayor complejidad en asignaturas posteriores como Bioquímica y Genética.

Temario Unidades Contenidos 1. Introducción a la biología.

1.1 La biología como ciencia. 1.2 Origen y evolución de la vida en el planeta, niveles de

organización de los seres vivos. 1.3 Flujo de energía en la biosfera: organismos autótrofos y

heterótrofos. 1.4 Conceptos generales de metabolismo y anabolismo. 1.5 Características de los seres vivos: organización

específica, metabolismo, movimiento, excitabilidad, homeostasis, crecimiento, reproducción y adaptación.

2. Composición química de la materia viva.

2.1 Los elementos de la materia viva. 2.2 Estructura y propiedades del agua. 2.3 La autoionización del agua y la escala de pH. 2.4 Aminoácidos, estructura y clasificación. 2.5 Péptidos y proteínas: estructura primaria, secundaria y

terciaria. 2.6 Carbohidratos, clasificación, estructura y nomenclatura. 2.7 Lípidos, clasificación, estructura y nomenclatura. 2.8 Purinas y pirimidinas, estructura y nomenclatura. 2.9 Análisis de biomoléculas: cromatografía, electroforesis,

cristalografía. 3. La célula como unidad estructural y funcional de los seres vivos.

3.1 La teoría celular. 3.2 Características generales de células procariotas y

eucariotas. 3.3 De organismos unicelulares a multicelulares. 3.4 Microscopia como herramienta para el estudio de la

célula: fundamentos ópticos. 3.5 Aislamiento de células y su cultivo. 3.6 Métodos físicos de separación de componentes celulares:

ultracentrifugación. 4. Membranas celulares.

4.1 La bicapa lipídica: estructura, composición y propiedades (fluidez, asimetría).

4.2 Proteínas de membrana, estructura y función.



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Programa sintético 4.3 Modelos de membrana: modelos de Davson-Danielli, de

Singer y Nicolson, y microdominios de membrana. 4.4 Transporte de moléculas a través de la membrana:

Principios de difusión, potencial químico, proteínas acarreadoras y transporte activo, canales iónicos y propiedades eléctricas de las membranas.

5. El citoesqueleto 5.1 Características generales del citoesqueleto. 5.2 El citoesqueleto de actina, propiedades, dinámica de

polimerización y despolimerización, proteínas asociadas (miosinas), células musculares, regulación de la contracción muscular.

5.3 Tubulina y microtubulos, propiedades, dinámica de polimerización y despolimerización, proteínas asociadas (dineínas), estructura de centrosomas, centriolos, movimiento de cilios y flagelos.

5.4 Filamentos intermedios, propiedades, ensamblaje de láminas nucleares.

5.5 Regulación de la motilidad celular y la organización del citoesqueleto.

6. Adhesión, reconocimiento y uniones celulares.

6.1 Comunicación entre células animales: tipos de uniones celulares.

6.2 Uniones célula-célula: cinturones de adhesión, desmosomas.

6.3 Composición de la matriz extracelular. 6.4 Uniones célula-matriz extracelular: contactos focales,

hemidesmosomas. 6.5 Uniones comunicantes y uniones Gap.

7.Compartimentos intracelulares.

7.1 El retículo endoplásmico: función, organización, síntesis de proteínas y modificaciones post-traduccionales.

7.2 El complejo de golgi: estructura y función. 7.3 Endosomas como organelos de clasificación y

distribución. 7.4 Lisosomas: estructura y función. 7.5 Transporte intracelular de vesículas: endocitosis y

exocitosis, mecanismos. 7.6 Tráfico intracelular de proteínas, su incorporación a

mitocondrias, peroxisomas y núcleo. 8. El ciclo celular. 8.1 El núcleo celular: estructura.

8.2 Mitosis. 8.3 Meiosis. 8.3 Muerte Celular: apoptosis, necrosis y autofagia. 8.4 Proliferación celular en diferenciación y desarrollo.

Métodos y prácticas Métodos Se recomienda que el profesor exponga el tema por medio de ejemplos y aclarando las dudas, focalizando sobre aplicaciones de la teoría expuesta en clase. Se recomienda también el uso de software ilustrativo para la visualización de los conceptos cubiertos en clase.



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Programa sintético Evaluación de conceptos e integración del conocimiento mediante exámenes parciales.

Prácticas Discusión de lecturas selectas relacionadas con el tema. Revisión de tareas asignadas por tema.


Exámenes parciales

1º 1 examen parcial abarcando las unidades 1-2 con un valor del 20%.

2º 1 examen parcial abarcando la unidad 3 con un valor del 10%.


4º 1 examen parcial abarcando las unidades 5-6 con un valor del 20%.



Examen ordinario 1 examen abarcando las unidades 1-8 con un valor del 20%. Examen a título 1 examen abarcando las unidades 1-8. Examen de regularización

1 examen abarcando las unidades 1-8.




Molecular Biology of the Cell, Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis and Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter. Fifth Edition, GS Garland Science, 2008. Biología General, Marta Cervantes, Publicaciones Cultural, 2ª. Edición, 2008. Biología Celular y Molecular: Conceptos y Experimentos, Gerad Karp, Ed. Mc Graw-Hill, 3ª Edición, 2009. Biología Celular, Ricardo Paniagua , Ed. Mc Graw-Hill, 3a. Edición, 2007. Molecular Cell Biology. Harvey Lodish, Arnold Berk, Chris A. Kaiser, Monty Krieger, Matthew P. Scott, Anthony Bretscher, Hidde Poegh, Paul Matsudaira. Sixth Edition, W. H. Freeman, 2007

15) Laboratorio de Química

Programa sintético Laboratorio de Química

Datos básicos



estudiante

Créditos

3 1 4 3 8



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Programa sintético Objetivos Que el estudiante practique y aprenda en el laboratorio los conceptos

esenciales de la Química general. Al estudiar la química el estudiante podrá comprender y explicarse los eventos que suceden en la mayoría de las disciplinas que trabajan con la materia.

Temario Unidades Contenidos 1. Unidades de medición e incertidumbre.

1er. Laboratorio – Incertidumbre en medición de data.

2. Teoría atómica de la materia.

2do. Laboratorio – Modelos moleculares.

3. Principio de construcción de la tabla periódica, y periodicidad química.

3er Laboratorio – Reconstrucción de la Tabla Periódica.

4. Enlace iónico y enlace covalente.

4to Laboratorio – Disolución de Sales y Azucares.

5. Fórmulas químicas y composición estequiométrica.

5to. Laboratorio – Balanceando fórmulas Estequiométricas.

6. Ecuación química y tipos de reacciones químicas.

6to. Demonstración – Tipos de reacciones químicas.

7. Cálculos estequiométricos.

7mo. Laboratorio – Reacciones Redox.

8. Gases. 8vo. Laboratorio – Efusión de Graham. 9. Termoquímica. 9no. Laboratorio – Calorimetría de Mezclas. 10. Cinética química.

10mo. Laboratorio – Concentraciones y Temperatura.

11. Equilibrio químico.

11mo. Laboratorio – Equilibrio en solución .

Métodos y prácticas Métodos Exposición de proyectos sugeridos por los asesores. Se trabajará en equipo de dos o tres personas asesorados por un profesor de la UASLP.



Exámenes parciales

1-5 Se recomienda la realización tres reportes parciales con el 10% c/u. Un reporte final que tenga un peso del 30% de la calificación final. La exposición final con un peso del 20%, la participación en clase tendrá un peso de 20% de la calificación final.

Examen ordinario El laboratorio solamente se podrá recursar.



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Programa sintético Examen a título El laboratorio solamente se podrá recursar. Examen de regularización

El laboratorio solamente se podrá recursar.


El curso se evaluará predominantemente con los reportes de procedimientos, metodología, resultados y análisis de los mismos, de cada una de las prácticas. A estos reportes se les asignará una calificación numérica, que proporcione del 70 (mínimo) al 80% de la calificación total. El profesor deberá evaluar hasta en un 30% el desempeño y cuidado en el trabajo del laboratorio y manejo de la instrumentación y las sustancias químicas.


Ejecución de las prácticas con supervisión técnica.


Fundamento de Química, Ralph A. Burns (Libro de texto). Ed. Pearson Education, 4ª Ed., 2003. Química la Ciencia Central, Brown Lemay Bursten, Pearson - Prentice Hall, 9ª Edición, 2004. Química General Superior, Mastermon Slowinski Stanitski, Ed. Mc.Graw –Hill, 1994.

4to Semestre 16) Física del Electrón

Programa sintético Física del Electrón

Datos básicos



estudiante

Créditos

4 4 1 3 8 Objetivos Al final del curso, el estudiante tendrá los conocimientos fenomenológicos

que applican a nivel nanométrico, atómico y subnanométrico en general, y tendrá los elementos teóricos para estudiar a la materia de estas dimensiones y modelarla a través de la ecuación de Schrordinger.

Temario Unidades Contenidos 1. El experimento de Michelson Morley

1.1 El conflicto se desarrolla. 1.2 Las transformaciones de Lorentz.

2. Consecuencias de la transformación.

2.1 Contracción de la longitud. 2.2 Dilatación del tiempo. 2.3 Nueva interpretación. 2.4 Solución de Einstein.

3. Mecánica Relativista.

3.1 Masa y momento. 3.2 Definición de fuerza. 3.3 Energía cinética relativista.



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Página 137

Programa sintético 3.4 Energía total. 3.5 Revisión esquemática.

4. Párticulas y Ondas

44.1 El tubo de rayos catódicos. 4.2 Cuantos de electricidad. 4.3 Emisión electrónica. 4.4 El efecto fotoeléctrico.

5. Rayos X 5.1 Roentgen. 5.2 Rayos X. 5.3 Difracción de rayos X. 5.4 Red de difracción. 5.5 Efecto compton.

6. Producción de pares

6.1 Interacción de la radiación de la materia. 6.2 Producción de pares. 6.3 Aniquilación de pares. 6.4 Absorción de fotones.

7. Naturaleza ondulatoria de las partículas

7.1 El dilema onda corpúsculo. 7.2 Ondas de De-Broglie. 7.3 Confirmación experimental. 7.4 Paquetes de ondas. 7.5 Principio de Heisenberg. 7.6 Otras formas del principio.

8. El experimento de Rutherford

8.1 El modelo nuclear del átomo. 8.2 Montaje experimental. 8.3 Parámetro de impacto. 8.4 Fórmula para la dispersión.

9. El modelo de Bohr I

9.1 Modelo planetario. 9.2 Espectros atómicos. 9.3 El modelo de Bohr-postulados. 9.4 El modelo de Bohr-estados de la energía. 9.5 Series espectrales. 9.6 El principio de correspondencia.

10. El modelos de Bohr II

10.1 Atomos hidrogenoídeos. 10.2 Corrección para movimiento nuclear. 10.3 Experimento de Franck-Hertz. 10.4 Interpretación del experimento.

11. La ecuación de Schroedinger I

11.1 La radiación del cuerpo negro. 11.2 Funciones de onda. 11.3 Construcción de la ecuación de Schroedinger. 11.4 Corriente de probabilidad. 11.5 La ecuación de Schroedinger independientes del tiempo.

12. La ecuación de Schroedinger II

12.1 El hamiltoniano. 12.2 Operadores. 12.3 Valores promedio o esperados 12.4 El pozo de potencial. 12.5 Solución de las ecuaciones diferenciales. 12.6 La partícula en una caja tridimensional.



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Programa sintético 13. Aplicaciones

de la ecuación de Schroedinger

13.1 El oscilador armónico clásico. 13.2 El oscilador armónico mecano-cuántico. 13.3 El efecto túnel. 13.4 Potenciales periódicos y el modelo de Kronig-Penney. 13.5 Solución de las ecuaciones diferenciales. 13.6 La partícula en una caja tridimensional.




Exámenes parciales











Física Moderna, Raymond A. Serway, Clements J. Moses and Curt A. Moyer, Cengage Learning Editores, 2006. Introducción a la física cuántica, A. P. French, Massachusetts Institute of Technology (Cambridge), Edwin F. Taylor, Massachusetts Institute of Technology (Cambridge), Reverte (1982).

Conceptos de Física Moderna, A. Beiser, Mc Graw Hill.

17) Calor y Termodinámica



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Programa sintético Calor y Termodinámica

Datos básicos



estudiante

Créditos

4 4 1 3 8 Objetivos Introducir al estudiante y llevarlo al manejo de los conceptos de: equilibrio

térmico, temperatura, calor, entropía y a sus aplicaciones para cambios de fase, operación de máquinas, procesos en general de transferencia de calor, coexistencia térmica entre fases, entre los más importantes.

Temario Unidades Contenidos 1. Conceptos de equilibrio térmico y temperatura.

1.1 Equilibrio Térmico. 1.2 Concepto de temperatura. 1.3 Medición de la temperatura. Escala de temperaturas. 1.4. Termómetros diversos. Termómetro de gases ideales. 1.5. Ley cero de la termodinámica.

2. Descripción de Sistemas Termodinámicos y sus Ecuaciones de Estado.

2.1 Equilibrio termodinámico. 2.2 Diagramas PV, VT y superficies PVT para sustancias

puras. 2.3 Ecuaciones de Estado. 2.4 Cambios diferenciales de Estado. 2.5 Coeficientes de dilatación térmica y de compresibilidad. 2.6 Ejemplos de otros sistemas termodinámicos: Alambre

estirado, lámina de líquido estirada, lámina de dieléctrico, varilla paramagnética.

3. Concepto de Calor y primera ley de la termodinámica.

3.1 Trabajo y calor. 3.2 Energía Interna. 3.3 Primer principio o ley de la termodinámica. 3.4 Capacidad calorífica y su medición. La caloría. 3.5 Transferencia de calor: conducción, radiación y

convección. 3.6 Radiación térmica, Cuerpo negro. Ley de Kirchhoff y ley

de Stefan-Boltzmann. 4. Precisión del concepto de gas ideal.

4.1 Ecuación de estado de un gas en general. 4.2 Condiciones para definir al gas ideal. 4.3 Determinación de capacidades caloríficas. 4.4 Ecuación de estado para un gas ideal.

5. Familiarización con motores y refrigeradores. Definición a partir de ellos de la segunda ley de la termodinámica.

5.1 Transformación de trabajo en calor y viceversa. 5.2 Motores diversos y eficiencia: ciclos de Stirling, Rankine,

Otto y Diesel. 5.3 Refrigeradores y su coeficiente de rendimiento. 5.4 Enunciado de Kelvin Planck del Segundo principio de la

termodinámica. 5.5 Enunciado de Clasius del Segundo principio de la

termodinámica. 5.6 Equivalencia entre estos dos enunciados.



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Programa sintético 6. Concepto de reversibilidad, de entropía y escala Kelvin de temperatura.

6.1 Reversibilidad e irreversibilidad. 6.2 Existencia de superficies adiabáticas reversibles. 6.3 Condiciones para la Integrabilidad de diferenciales de

calor. 6.4 Concepto de Entropía. 6.5 Entropía de un gas ideal. 6.6 Escala Kelvin o absoluta de temperaturas. 6.7 Ciclo de Carnot. 6.8 Igualdad entre escalas de temperaturas absolutas y la de

gases ideales. 6.9 Principio de aumento de la entropía. 6.10 Entropía y desorden.

7. Introducción y definición de los potenciales termodinámicos: Entalpia, de Helmholtz y de Gibbs.

7.1 Entalpia. 7.2 Potenciales de Helmholtz y de Gibbs. 7.3 Relaciones de Maxwell. 7.4 Ecuaciones TdS. 7.5 Medición de coeficientes de dilatación térmica y de

compresibilidad.

8 Introducción a la descripción termodinámica de cambios de fase de la materia.

8.1 Cambios de fase de primer orden: ecuación de Clapeyron.

8.2 Fusión de sólidos en líquidos. 8.3 Vaporización de líquidos. 8.4 Sublimación de sólidos: Ecuación de Kirchhoff. 8.5 Presión de vapor.

9. Introducción a la descripción estadística de la materia.

9.1 Principios fundamentales de la mecánica estadística 9.2 Distribución de equilibrio. 9.3 Función de partición y relación con energía libre o

potencial de Helmholtz. 9.4 Ejemplo: Función de partición de un gas monoatómico. 9.5 Distribución de velocidades de Maxwell. 9.6 Interpretación estadística del trabajo y del calor. 9.7 Desorden, entropía e información.

Métodos y prácticas Métodos Exposición en pizarrón de los temas por el profesor, promoción de los conceptos básicos y novedosos mediante discusión en clase con los estudiantes, ejecución de ejercicios por el profesor y por los estudiantes en el pizarrón, ejecución de tarea de por lo menos cinco problemas escogidos de cada unidad.



Exámenes parciales


Examen Se realizará por escrito y se recomienda que tenga un peso



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Programa sintético ordinario de no más del 30% de la calificación final. Examen a título Se realizará por escrito y deberá abarcar la totalidad del

programa. Examen de regularización





Resolución de problemas de cada capítulo y estudio de maquinas termodinámicas donde se vea claramente las leyes que gobiernan la termodinámica.


“Calor y Termodinámica”. Mark W. Zemansky, Richard H. Dittman, McGraw Hill Sexta edición. “Principios de Termodinámica”. Leopoldo García Colín, Edit. Trillas “Introducción a la Termodinámica”. Eduardo Piña Garza, Edit. Limusa.

18) Ecuaciones Diferenciales

Programa sintético Ecuaciones Diferenciales

Datos básicos

Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo adicional estudiante

Créditos

4 4 1 3 8 Objetivos Qué el estudiante adquiera habilidad para resolver ecuaciones diferenciales.

Proporcionar y desarrollar las herramientas que permitan aplicar las ecuaciones diferenciales en el modelado de sistemas para que el estudiante posea la capacidad de predicción de resultados reales con modelos matemáticos.

Temario Unidades Contenidos 1. Introducción a las ecuaciones diferenciales y sus soluciones.

1.1 Tipos de ecuaciones diferenciales y sus soluciones. 1.2 Conceptos de valores iniciales y de frontera. 1.3 Importancia de los modelos matemáticos.

2. Ecuaciones diferenciales ordinarias de primer orden y sus aplicaciones.

2.1 Ecuaciones de variables separables, exactas y factores de integración. 2.2 Cambios de variable y métodos de sustitución. 2.3 Problemas de razón de cambio. 2.4 Ejemplos de aplicaciones y modelos con ecuaciones de primer orden.

3. Ecuaciones diferenciales ordinarias de

3.1 Conjunto e independencia de soluciones. 3.2 Ecuaciones con coeficientes constantes. 3.3 Métodos de coeficientes indeterminados y variación de



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Programa sintético orden superior y sus aplicaciones.

parámetros. 3.4 Ecuación de Cauchy-Euler. 3.5 Aplicación de las ecuaciones de 2o orden en circuitos eléctricos y en general en problemas de resonancia.

4. Soluciones en serie de potencias.

4.1 Existencia de soluciones para puntos ordinarios y singulares. 4.2 Teorema de Frobenius. 4.3 Ecuaciones de Legendre y Bessel.

5. Transformada de Laplace e introducción a los sistemas lineales.

5.1 Definición de la transformada de Laplace. 5.2 Transformadas inversas y de derivadas. 5.3 Aplicación de la transformada en la solución de ecuaciones diferenciales. 5.4 Función delta de dirac. 5.5 Introducción a los sistemas lineales.


Métodos Se recomienda que el profesor exponga el tema por medio de ejemplos y aclarando las dudas, focalizando sobre aplicaciones de la teoría expuesta en clase; para pasar después a la resolución de problemas en el pizarrón por parte de los alumnos. Se recomienda también el uso de software educativo como Octave, Scilab, Matlab, Maple, Maxima o Mathematica para la visualización de las soluciones de las ecuaciones diferenciales.



Exámenes parciales



Examen a título Se realizará por escrito y deberá abarcar la totalidad del programa. Examen de regularización






Ecuaciones Diferenciales con Aplicaciones de Modelado. Dennis G. Zill, Ed. Thomson, 2007. Ecuaciones Diferenciales con Aplicaciones y Notas Históricas, George F. Simmons, Mc Graw Hill, 1993. Ecuaciones Diferenciales, Ayres Jr., Serie Schaum, 1996. Ecuaciones Diferenciales y Problemas con Valores en la Frontera, C. H. Edwards, David E. Penney, Ed. Pearson, 4ª Edición, 2009.

19) Seminario de Nanotecnología y Energías Renovables



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Programa sintético Seminario de Nanotecnología y Energías Renovables

Datos básicos

Semestre Horas de teoría Horas de práctica Horas trabajo adicional estudiante

Créditos

4 1 0 3 4 Objetivos Que el estudiante reconozca las áreas de desarrollo de N y ER para que visualice el campo

de trabajo en esta disciplina. Así mismo entienda la necesidad de una formación básica sólida como una llave para comprender conceptos más complejos en Nanotecnología y Nanociencia.

Temario Unidades Contenidos 1. Conceptos generales de la carrera INER.

1.1 La vida universitaria y reglamentos internos de la carrera. 1.2 Definición y áreas de impacto en la INER. 1.3 Líneas de desarrollo de N y ER. 1.4 Perfil de egreso del ingeniero en N y ER. 1.5 Impacto social de la ingeniería en N y ER.

2. Labor del Ingeniero en N y ER en el ámbito productivo.

2.1 Sectores productivos y de servicios. 2.2 Sector estatal. 2.3 Sector educativo. 2.4 Transferencia de Tecnología.

3. Líneas de investigación en N y ER.

3.1 Áreas de investigación con mayor desarrollo de la N y las ER.

4. Posgrados en N y ER.

4.1 ¿Qué es y de que sirve estudiar un posgrado? 4.2 Programas de posgrado afines a la ingeniería en N y ER en México. 4.3 Principales programas de posgrado afines a la ingeniería en N y ER a nivel internacional.

5. Investigación grupal 5.1 Presentaciones grupales de algunas áreas de desarrollo de la ingeniería en N y ER con impacto en México


Métodos Exposiciones de maestro y estudiantes (individual y/o en equipos de trabajo) con apoyo de material visual o audiovisual; lecturas de textos especializados y artículos de difusión de la ciencia y la tecnología. El curso se verá reforzado con la invitación constante de Investigadores de la FC y externos que expondrán su trabajo de investigación.

Prácticas No habrá prácticas asignadas. Mecanismos y procedimientos de evaluación

Exámenes parciales No habrá exámenes asignados en el curso. Examen ordinario No existirá examen ordinario de esta materia. Examen a título No podrá acreditarse esta materia en examen a título. Examen de regularización

No podrá acreditarse esta materia en examen de Regularización.


La asistencia y participación en clase se conjuntarán para acreditar el curso, al cumplir un mínimo de 75% de asistencia a las sesiones semanales y participación en la presentación grupal, de la cual se entregará un reporte escrito de 5 cuartillas como mínimo. Los equipos serán asignados por el profesor titular al concluir la unidad 3.



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Programa sintético Otras actividades académicas requeridas


1. “Diagnóstico y Prospectiva de la Nanotecnología en México” CIMAV. http://www.nanotech.cimav.edu.mx/data/files/documentos/Diagnostico%20y%20Prospectiva%20Nanotecnologia%20Mexico.pdf. 2. National Nanotechnology Initiative, programa para impulsar la competencia de los Estados Unidos de América en nanotecnología: http://www.nanotechproject.org. Ver también: http://www.nano.gov/. 3. Academia Mexicana de Ciencias. “Energías Renovables: Propuesta de investigación y desarrollo tecnológico”. http://cisnex.sytes.net/amc/energias_alternas.pdf. 4. Estrategia Nacional de Energía, ratificada por el H. Congreso de la Unión Nov. 2010 http://www.sener.gob.mx/res/1646/EstrategiaNacionaldeEnergiaRatificadaporelHCongresodelaUnion.pdf

20) Las energías Renovables y la problemática ambiental

Programa sintético Las Energías Renovables y la Problemática Ambiental

Datos básicos



estudiante

Créditos

4 4 1 3 8

Objetivos El estudiante conocerá de las alternativas que existen a las fuentes energéticas convencionales que se basan en la quema de hidrocarburos, los cuales tienen la tremenda desventaja de emitir bióxido de carbono. Aprenderá las consecuencias extremadamente riesgosas de continuar con el abasto energético de las sociedades con esas fuentes convencionales y la necesidad de sustituirlas por alternativas no contaminantes.


1. Demandas de Energía Mundial.

1.1 Demandas de Energía Primarias. 1.2 Consumo de Energía per capital por regiones. 1.3 Consumo de Energía por regiones: a) Petróleo. b) Carbón. c) Gas Natural. 1.4 Flujos de Energía Mundial y Locales. 1.5 Equilibrios y Factores de Desequilibran Naturales de Energía.

2. Visión Global de la Energía Mundial.

2.1 Tendencia Global de uso de Energía posterior al 2012. 2.2 Tendencia Global de uso de Energía hacia 2030. 2.3 Prospecciones para el uso de Energía por Regiones.

3. Calentamiento Global y Cambio

3.1 Cambios observados en el clima y sus efectos: a) Observaciones del cambio climático.



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Programa sintético Climático Global. b) Efectos observados de los cambios climáticos.

c) Coherencia entre los cambios experimentados por los sistemas físicos y biológicos y el calentamiento. 3.2 Causas del Cambio: a) Emisiones de Gases de Efecto Invernadero de larga permanencia en la atmosfera. b) Originantes del Cambio Climático. c) Sensibilidad climática y retroefectos del clima. d) Atribución de causas del cambio climático. 3.3 El Cambio Climático y sus Impactos a Corto y Largo Plazo en Diferentes Escenarios: a) Escenario de emisiones. b) Proyecciones de Cambio futuros del Clima.

4. Uso de la Energía en el Nuevo Milenio.

4.1 Tendencia y perspectiva. 4.2 Tendencia en las modificaciones de uso de Energía en los sectores manufactureros. 4.3 Cambios en Conjunto del uso de la Energía. 4.4 Tendencias de uso de Energía en el hogar y emisiones de CO2. 4.5 Fuerzas de Energía usadas en el hogar, ahorros y emisiones de CO2. 4.6 Tendencia de uso de Energía en el Sector Servicios. 4.7 Tendencias del uso de Energía en el sector transporte de artículos y personas. 4.8 Tendencia del uso de Energía en Transporte de Carga Pesada.

5. Inversión para el uso eficiente de Energía: El sector residencial como caso de estudio.

5.1 Potencial en el uso de Energía en Construcciones Residenciales ya existentes. 5.2 Barreras Mercantiles para un mayor uso eficiente en Construcciones. 5.3 Normatividades para el uso eficiente de la Energía en Construcciones de Japón, Estados Unidos, Unión Europea, Francia, Alemania.

6. Hacia un uso más eficiente de la Energía en el Futuro.

6.1 Tendencias futuras del uso de la Energía por Regiones. 6.2. Nuevas Tecnologías e Ingenierías para el uso eficiente de la Energía. 6.3 Acuerdos Internacionales para el aprovechamiento racional de la Energía. 6.4 Legislación para el uso Racional de la Energía. 6.5 Programa Nacional para el uso eficiente de la Energía.

7. Revisión de las Políticas Energéticas de Diversos países.

7.1 Reversibilidad e irreversibilidad. 7.2 Legislación Japonesa. 7.3 Legislación de Estados Unidos. 7.4 Legislación y Política Energética en Alemania. 7.5 Entropía de un gas ideal. 7.6 Escala Kelvin o absoluta de temperaturas. 7.7 Ciclo de Carnot.



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Programa sintético 7.8 Igualdad entre escalas de temperaturas absolutas y la de gases ideales. 7.9 Principio de aumento de la entropía. 7.10 Entropía y desorden.

8. Crecimiento Económico y la transición entre fuentes de energía Renovables y no Renovables.

8.1 Introducción del problema. 8.2 Capacidad de cambio tecnológico. 8.3 Los agentes de transición. 8.4 Políticas e Inversión para la transición.


Métodos Exposición en pizarrón de los temas por el profesor, promoción de los conceptos básicos y novedosos mediante discusión en clase con los estudiantes, ejecución de ejercicios por el profesor y por los estudiantes en el pizarrón, ejecución de tarea de por lo menos cinco problemas escogidos de cada unidad.



Exámenes parciales











Energy Use in the New Millennium Trends in IEA Countries, Inernational Energy Agency. Cambio climático 2007, Informe del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático, Informe de Síntesis. World Energy Outlook 2009, International Energy Agency A Report of the Working Group of the Intergovernmental Panel on Climate Change. The Economics of Renewable Energy, Geoffrey Heal Working Paper 15081 http://www.nber.org/papers/w15081 National Bureau of Economic Research.

21) Programación Básica



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Programa sintético Programación Básica

Datos básicos



estudiante

Créditos

5 3 2 3 8 Objetivos Estudiar y aplicar los conceptos básicos de programación estructurada en

un lenguaje de alto nivel. Al final del curso, el alumno deberá ser capaz de diseñar, implementar, y depurar algoritmos sencillos en lenguaje C/C++.

Temario Unidades Contenidos 1. Conceptos básicos de programación en C++

1.1 Estructura básica de un programa en C++ 1.2 Salida a consola mediante cout. 1.3 Compilación y ejecución de un programa. 1.4 Variables y asignación. 1.5 Expresiones aritméticas y jerarquía de operadores. 1.6 Entrada de datos mediante cin. 1.7 Almacenamiento de variables en memoria. 1.8 Apuntadores y operadores de referenciación y de

referenciación. 1.9 Aritmética de apuntadores. 1.10 Ejemplos de programas sencillos.

2. Estructuras de decisión.

2.1 Expresiones booleanas y operadores de comparación. 2.2 Operadores booleanos y el tipo bool. 2.3 Instrucción if…else. 2.4 Instrucciones if…else anidadas. 2.5 Instrucción switch. 2.6 Ejemplos de programas.

3. Estructuras de iteración.

3.1 Motivación para el uso de ciclos. 3.2 Instrucción while. 3.3 Instrucción do...while. 3.4 Instrucción for. 3.5 Instrucciones break y continue. 3.6 Ejemplos de programas.

4. Funciones y programación estructurada.

4.1 Ejemplos de funciones de librería: la librería math.h 4.2 Definición de funciones y paso de parámetros por valor. 4.3 Paso de parámetros por apuntador 4.4 Paso de parámetros por referencia 4.5 Funciones recursivas 4.6 Programación estructurada: motivación y

recomendaciones 4.7 Creación de librerías: Archivos de encabezado y de

implementación. 5. Arreglos. 5.1 Motivación.

5.2 Declaración de un arreglo y acceso a sus elementos. 5.3 Recorrido de un arreglo.



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Programa sintético 5.4 Almacenamiento en memoria: relación entre arreglos y

apuntadores. 5.5 Ejemplos de aplicación: Sumatorias, histogramas,

señales. 5.6 Arreglos bidimensionales y multidimensionales. 5.7 Cadenas de caracteres. 5.8 Manejo de cadenas: librería string.h

6. Introducción al manejo dinámico de memoria.

6.1 Asignación dinámica de memoria para una variable: operadores new y delete.

6.2 Asignación dinámica de memoria para un arreglo. 6.3 Consideraciones para el manejo dinámico de memoria.

Métodos y prácticas Métodos Se sugiere iniciar la clase con una motivación para posteriormente exponer el tema y realizar ejercicios de ejemplo.

Prácticas Se sugiere la realización de una práctica por semana en las cuales el alumno deba implementar algoritmos simples, como búsquedas, métodos numéricos, estadísticas, etc. Se sugiere también desarrollar un proyecto final en el que se ataque un problema específico.


Exámenes parciales

1 Examen teórico-práctico de las Unidades 1 y 2 con un peso máximo de 20%.

2 Examen teórico-práctico de la Unidad 3 con un peso máximo de 20%.



Examen ordinario Proyecto final con evaluación oral y un peso máximo de 30%. Examen a título Examen teórico-práctico con una duración mínima de 2 horas. Examen de regularización

Examen teórico-práctico con una duración mínima de 2 horas.





C++ Como Programar. Deitel y Deitel. Prentice Hall, 2ª Edición, 1999. El Lenguaje de Programación C, Brian Kernighan, Dennis Ritchie, Ed. Prentice Hall, 2ª Edición, 1991. Métodos Numéricos para Ingenieros. S.C. Chapra, R.P. Canale. Ed. Mc Graw-Hill, 5ª Edición, 2007.

22) Ciencia de Materiales

Programa sintético



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Programa sintético Ciencia de Materiales

Datos básicos



estudiante

Créditos

5 4 1 3 8 Objetivos El objetivo de este curso es introducir al estudiante al estudio de los materiales, su

conformación, estructura y sus propiedades. Temario Unidades Contenidos

1.Enlace Atómico

1.1 Introducción. 1.2 Enlaces primarios. 1.3 Enlaces secundarios. 1.4 Estado condensado de la materia. 1.5 Fuerzas interatómicas.

2. Cristales 2.1. Sistemas cristalinos. 2.2 Estructuras compactas y energías del cristal. 2.3 Cristalografía. 2.4 Índices de los planos. 2.5 Índices de las direcciones. 2.6 Otras estructuras cristalinas sencillas importantes.

3. Otras formas de empaquetamiento

3.1 Empaquetamiento de átomos en polímeros. 3.2 Empaquetamiento de átomos en vidrios inorgánicos. 3.3 La densidad de los sólidos. 3.4 Cerámicos. 3.5 Metales.

4. Propiedades 4.1 Propiedades mecánicas. 4.1.1 El módulo de Young en cristales. 4.1.2 Elastómeros y temperatura de transición vítrea. 4.2 Propiedades térmicas. 4.2.1 Capacidad calorífica. 4.2.2 Expansión térmica. 4.2.3 Conductividad térmica. 4.3 Conductividad eléctrica. 4.4 Propiedades magnéticas.

5. Deformación y defectos.

5.1. Soluciones sólidas. 5.2 Defectos puntuales. 5.3 Dislocaciones. 5.4 Materiales no cristalinos. 5.5 Vibraciones atómicas.


Prácticas Se tendrá una sesión de una hora por semana para la



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Programa sintético resolución de ejercicios y aclaración de dudas.


Exámenes parciales










Fundamentos de la Ciencia e Ingenieria de Materiales – 3ra Edición, William F. Smith, Ed. MacGraw Hill.

Materiales para ingeniería, Michael F. Ashby \ David R. H. Jones, Reverté.

Materiales para Ingeniería, Van Vlack L.H. CECSA Mex.1985, Introducción a la Ciencia de Materiales, Vols. I y III Limusa-Wiley S.A. Mex.

23) Métodos Matemáticos

Programa sintético Métodos Matemáticos

Datos básicos



estudiante

Créditos

5 4 1 3 8 Objetivos El estudiante revisará de manera detallada los diferentes métodos

matemáticos para resolver problemas en diferentes campos de las ciencias exactas. El curso es de gran importancia para los estudiantes cuya temática abarca la física, la química, matemáticas, ciencias de materiales y sus aplicaciones y recomendable para todos los estudiantes que requieran herramientas de solución de problemas complejos y requieran modelado de fenómenos. Al finalizar el curso, el alumno conocerá los métodos matemáticos para resolver problemas en el campo de la ingeniería la física y las ciencias exactas en general.

Temario Unidades Contenidos 1. Series y 1.1 Condiciones de Dirichlet.



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Programa sintético transformada de Fourier.

1.2 Serie de Fourier. 1.3 Forma compleja de la serie de Fourier. 1.4 Transformada de Fourier. 1.5 Delta de Dirac. 1.6 Teorema de la Convolución. 1.7 Teorema de Parseval.

2. Cálculo Variacional.

2.1 Concepto de variación. 2.2 Ecuación de Euler y sus aplicaciones. 2.3 Generalización a varias variables. 2.5 Multiplicadores de Lagrangianos. 2.6 Variaciones sujetas a restricciones. 2.7 Técnica variacionales de Rayleigh-Ritz.

3. Función Gamma.

3.1 Función factorial. 3.2 Relaciones de recurrencia. 3.3 Función Gamma de números negativos. 3.4 Función Beta. 3.5 Relaciones entre las funciones gamma y beta. 3.6 Aproximación de Stirling.

4. Polinomios de Legendre.

4.1 Ecuaciones de Legendre. 4.2 Relaciones de recurrencia. 4.3 Función generatriz. 4.4 Fórmula de Rodríguez. 4.5 Ortogonalidad de los polinomios de Legendre. 4.6 Series de Legendre. 4.7 Funciones asociadas de Legendre. 4.8 Ortogonalidad de las funciones asociadas de Legendre. 4.9 Armónicos esféricos.

5. Funciones de Bessel.

5.1 Ecuación de Bessel. 5.2 Método de Fobenius. 5.3 Relaciones de recurrencia. 5.4 Ortogonalidad de las funciones de Bessel. 5.5 Series en funciones de Bessel. 5.6 Otras clases de funciones de Bessel.

6. Funciones especiales.

6.1 Función generadora de Hermite. 6.2 Relaciones de recurrencia de los polinomios de Hermite. 6.3 Ortogonalidad de los polinomios de Hermite. 6.4 Polinomios de Laguerre. 6.5 Polinomios asociados de Laguerre. 6.6 Polinomios de Chebyshev.

Métodos y prácticas Métodos Se recomienda que el alumno estudie cada tema con anticipación a la clase. Se recomienda también que el profesor exponga el tema, ejemplificando con múltiples ejercicios y aclarando las dudas, para pasar después a la resolución de problemas o de plantear problemáticas especificas de cada uno de los temas del curso.




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Página 152

Programa sintético Mecanismos y procedimientos de evaluación

Exámenes parciales











Mathematical Methods for Physicists, George Arfken, Mary l. Boas. editorial Academic Press.

24) Impacto de la Nanotecnología en la Sociedad

Programa sintético Impacto de la Nanotecnología en la Sociedad

Datos básicos



estudiante

Créditos

5 4 1 3 8 Objetivos Que el estudiante reconozca el impacto que la Nanotecnología tiene y podrá

tener en la Sociedad, su potencial en el mejoramiento de las condiciones humanas y los riesgos inherentes en sus potenciales aplicaciones.

Temario Unidades Contenidos 1. Elementos Fundamentales.

1.1 Sobre la justificación y autonomia de la nanoética. 1.2 Manejo de los rápidos cambios en Nanociencia.

2. Riesgos y regularización.

2.1 Ética, riesgo y nanotecnología. 2.2 Toxicología y nanociencia. 2.3 Medio ambiente y nanotecnología.

3. La condición humana.

3.1 Aspectos éticos de la bionanotecnología. 3.2 Aspectos emergentes en nanomedicina y ética.

4. Aspectos 4.1 Oportunidades y riesgos en los países en desarrollo.



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Página 153

Programa sintético globales. 4.2 Diversidad cultural en la ética de la nanotecnología.

4.3 Políticas gubernamentales trasnacionales de la nanotecnología.

Métodos y prácticas Métodos Se recomienda que el alumno estudie cada tema con anticipación a la clase. Se recomienda que el profesor exponga el tema, ejemplificando con múltiples ejercicios y aclarando las dudas.



Exámenes parciales

Se recomienda la realización de por lo menos un examen parcial por cada Unidad. Se recomienda que el promedio de los exámenes parciales tenga un peso de al menos el 70% de la calificación final.









Nanotechnology & Society, current and emerging ethical issues, Fritz Allhoff and Patrick Lin, Edit., Springer Science (2008).

25a) ERV Ingeniería Solar I

Programa sintético Ingeniería Solar I

Datos básicos


estudiante

Créditos

5 5 0 3 10 Objetivos Que el estudiante se familiarice con los diferentes sistemas solares conozca

las variables, adquiera los conceptos y los pueda aplicar al diseño de sistemas. Se da un panorama general de las distintas tecnologías solares en uso y de las que aún se encuentran en desarrollo y no han logrado ser comercialmente competitivas.

Temario Unidades Contenidos 1. Recursos 1.1 El Sol. Características físicas.



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Programa sintético Solares 8 hrs. 1.2 Efecto atmosférico sobre la radiación solar.

1.3 Medida de la radiación solar. Constante solar. 1.4 Geometría del movimiento del Sol. 1.5 Cálculo de sombras. 1.6 Irradiancia en un captador. 1.7 Orientación e inclinación óptima de los captadores. 1.8 Relojes de sol.

2. Colectores Térmico 8hrs.

2.1 El colector de placa plana. 2.2 Pérdidas térmicas. 2.3 Superficies selectivas. 2.4 Pérdidas ópticas. 2.5 Ecuación de rendimiento. 2.6 Clasificación de los colectores. 2.7 Colectores de tubos de vacío. 2.8 Colectores de aire.

3. Células y Módulos Fotovoltáicos 5 hrs.

3.1 Introducción a las células fotovoltaicas. 3.2 Fundamentos de las células solares. 3.3 Características eléctricas de las células fotovoltaicas. 3.4 Fabricación de células solares. 3.5 Fabricación de módulos o paneles fotovoltaicos. 3.6 Funcionamiento de los módulos fotovoltaicos. 3.7Sistemas fotovoltaicos de nanopartículas

semiconductoras entintadas y sistemas poliméricos.

4. Sistemas de Concentración 8 hrs.

4.1 Introducción. 4.2 Bases ópticas. 4.3 Tipologías de concentradores. 4.4 Nuevos tipos de aplicaciones. 4.5 Materiales reflectores. 4.6 Seguimiento solar.

5. Sistemas Térmicos 5hrs.

5.1 Tipos de instalaciones. 5.2 Estructura de la instalación. 5.3 Circuito hidráulico. 5.4 Acumulador e intercambiador. 5.5 Vaso de expansión. Sondas y dispositivos de control. 5.6 Fluido caloportador. 5.7 Aislamientos.

6. Sistema Fotovoltaicos 5 hrs.

6.1 Tipos de instalaciones fotovoltaicas. 6.2 Componentes de un sistema fotovoltaico. 6.3 Subsistema de captación de energía. 6.4 Subsistema de acumulación de energía eléctrica. 6.5 Subsistema de regulación. 6.6 Subsistema de adaptación del suministro eléctrico. 6.7 Subsistema de transporte de la energía eléctrica. 6.8 Subsistema de control, medida y protección.

7. Generación Termo-eléctrica 5hrs.

7.1 Ciclo de Rankine. Turbina de vapor. 7.2 Ciclo de Stirling. Motor de Stirling. 7.3 Ciclo de Brayton. Turbina de gas.



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Programa sintético 7.4 Generación a baja y mediana temperatura. 7.5 Generación a alta temperatura.

8. Deshidratación Solar 4 hrs.

8.1 Secado de productos agro-forestales. 8.2 Secaderos pasivos. 8.3 Secaderos activos. 8.4 Flujos de energía. Secado.

9. Procesos con Energía Solar 5 hrs.

9.1 Estanques solares. 9.2 Desalinización. 9.3 Desinfección fotolítica. 9.4 Desinfección fotocatalítica.


Métodos

Exposición de los temas por el profesor, exposiciones por los estudiantes a partir de investigaciones en la Red y discusión de los conceptos relevantes en clase. Se recomienda que el alumno estudie cada tema con anticipación a la clase.


Exámenes parciales 1-5 Se recomienda la realización tres exámenes parciales con el 20% c/u.






Las exposiciones, tareas y participación en clase tendrán un peso de 20% de la calificación final.


[1] M. Ibañez Plana, J. R. Rosell Polo, J. I. Rosell Urrutia, Tecnología Solar (Universidad de Lleida), 2005.

[2] D. Yogi Goswami, Jan F. Kreider, Principles of solar engineering, Taylor & Francis – 2000.

25b) MNV/ Introducción a la Probabilidad

Programa sintético Introducción a la Probabilidad

Datos básicos



estudiante

Créditos

5 4 1 3 8



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Página 156

Programa sintético Objetivos Que el alumno sea capaz de aplicar los conocimientos básicos de

probabilidad y las distribuciones de probabilidad más comunes en la solución y modelación de problemas de ingeniería.

Temario Unidades Contenidos 1. Introducción a la Probabilidad.

1.1 Experimentos y espacios muestrales. 1.2 Eventos. 1.3 Definición de probabilidad y asignación. 1.4 Espacios muestrales finitos y enumeración. 1.5 Probabilidad condicional. 1.6 Particiones, probabilidad total y teorema de Bayes.

2. Variables Aleatorias Unidimensionales.

2.1 La función de distribución. 2.2 Variables aleatorias discretas. 2.3 Variables aleatorias continuas. 2.4 Media y varianza de las distribuciones. 2.5 Desigualdad de Chebyshev.

3. Funciones de una Variable Aleatoria y Esperanza.

3.1 Eventos equivalentes. 3.2 Funciones de una variable aleatoria discreta. 3.3 Funciones de una variable aleatoria continúa. 3.4 Esperanza. 3.5 La función generatriz de momentos.

4. Distribuciones de Probabilidad Conjunta.

4.1 Distribución aleatoria bidimensional. 4.2 Distribuciones marginales. 4.3 Distribuciones condicionales. 4.4 Esperanza condicional. 4.5 Independencia de variables aleatorias. 4.6 Covarianza y correlación. 4.7 Funciones de distribución para variables aleatorias bidimensionales. 4.8 Combinaciones lineales. 4.9 Funciones generatrices de momentos. 4.10 Ley de los Grandes Números.

5. Algunas Distribuciones Discretas Importantes.

5.1 Distribución Bernoulli. 5.2 Distribución Binomial. 5.3 Distribución Geométrica. 5.4 Distribución Hipergeomética. 5.5 Distribución de Poisson.

6. Algunas Distribuciones Continuas Importantes.

6.1 Distribución de Uniforme. 6.2 Distribución Exponencial. 6.3 Distribución Normal.

Métodos y prácticas Métodos Se recomienda que el profesor exponga el tema por medio de ejemplos y aclarando las dudas, focalizando sobre aplicaciones de la teoría expuesta en clase; para pasar después a la resolución de problemas en el pizarrón por parte de los alumnos. Se recomienda también el uso de software educativo como Octave, R, Scilab, Matlab, Maple, Maxima o Mathematica.



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Página 157

Programa sintético Prácticas Se tendrá una sesión de una hora por semana para la

resolución de ejercicios y aclaración de dudas.


Exámenes parciales










Probabilidad y Estadística Para Ingeniería, William W Hines, Douglas C. Montgomery, David M. Goldsman y Connie M. Borror, 4ª Edición, CECSA, 2005. Probabilidad y Estadística para Ingenieros, Irwin Miller y John E. Freund, Ed. Reverté, 1995. Probabilidad y Estadística para Ingeniería y Ciencias, Devore, J.L., 7a Edición, Ed. Cengage Learning, 2008.

25c) NNMFV/ Electroquímica

Programa sintético Electroquímica



estudiante

Créditos

5 4 1 3 8 Objetivos La electroquímica estudia los cambios químicos que producen una corriente

eléctrica y la generación de electricidad mediante reacciones químicas. Es por ello, que el campo de la electroquímica ha sido dividido en dos grandes secciones. La primera de ellas es la Electrólisis, la cual se refiere a las reacciones químicas que se producen por acción de una corriente eléctrica. La otra sección se refiere a aquellas reacciones químicas que generan una corriente eléctrica, éste proceso se lleva a cabo en una celda o pila galvánica. En este curso se introducirá al alumno a estos conceptos de la electroquímica.



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Página 158

Programa sintético Temario Unidades Contenidos

1. Leyes de la Termodinámica.

1.1 2a Ley, entropía. 1.2 Entalpia, Energía Libre de Gibbs.

2. El campo eléctrico 2.1 Carga eléctrica. 2.2 Campo eléctrico constante. 2.3 Potencial eléctrico. 2.4 Corriente eléctrica y Ley de Ohm.

3. Reacciones Redox 3.1 Oxidación y reducción. 3.2 Balance de ecuaciones redox.

4. Electrólisis. 4.1 Electrólitos. 4.2 Celdas electrolíticas y galvánicas. 4.3 Transporte de carga iónica y electrónica. 4.4 Conductancia, resistencia, números de transporte. 4.5 Leyes de Faraday.

5. Potencial de electrodos.

5.1 Electrodo estándar. 5.2 Tablas de potenciales de reducción estándar. 5.3 Teoría de Nernst.

6. Termodinámica de Sistemas electroquímicos.

6.1 Funciones termodinámicas. 6.2 Celdas galvánicas y ecuaciones para la fuerza electromotriz.

7. Aplicaciones.

7.1 Corrosión. 7.2 Galvanizado. 7.3 Baterías. 7.4 Celdas de combustible. 7.5 Supercapacitores.


Métodos

Se recomienda que el alumno estudie cada tema con anticipación a la clase. Se recomienda que el profesor exponga el tema, ejemplificando con múltiples ejercicios y aclarando las dudas, para pasar después a la resolución de problemas en el pizarrón por parte de los alumnos.

Prácticas Se tendrá un mínimo de dos prácticas una hora para cada unidad.

Mecanismos y procedimientos de evaluación Exámenes parciales








Otras actividades



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Programa sintético académicas requeridas


Principios de Química: Los caminos del descubrimiento. Atkins, William. España: Editorial Medica Panamericana, 2005. Fisicoquímica, Keith J. Laider. México: Cecsa 2005. Electrochemistry, Hamman,CarlH & Hammet, Andrew. USA:Wiley 2007.

Electrochemistry, Rieger,Philip. USA:Chapman 1994.

6TO SEMESTRE

26) Electromagnetismo

Programa sintético Electromagnetismo

Datos básicos



estudiante

Créditos

1 4 1 3 8 Objetivos El estudio de la electricidad y el magnetismo es fundamental para entender

una enorme cantidad de fenómenos que ocurren en la naturaleza, además de que una gran cantidad de aparatos y dispositivos hacen uso de los principios fundamentales en los que está basada la teoría electromagnética. Muchos fenómenos requieren el entendimiento de esta teoría para su explicación y es fundamental para el aprovechamiento de la energía y el desarrollo de nuevos materiales. Es fundamental para entender la electrónica, las telecomunicaciones, el funcionamiento de computadoras y muchos otros dispositivos.


1. Introducción sobre Análisis Vectorial

1.1 Definiciones. 1.2 Algebra Vectorial. 1.3 Gradiente. 1.4 Integración Vectorial. 1.5 Divergencia. 1.6 Operador Curl. 1.7 Otros operadores.

2. Cargas y Campos

2.1 Carga eléctrica. 2.2 Conservación y cuantización de la carga. 2.3 Ley de coulomb. 2.4 Distribución de cargas. 2.5 Energía de una distribución de cargas. 2.6 Campo eléctrico. 2.7 Flujo eléctrico. 2.8 Ley de gauss. 2.9 Aplicaciones de la ley de gauss (cargas puntuales, línea de carga, plano cargado.).



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Página 160

Programa sintético

3. Potencial eléctrico

3.1 Integral curvilínea del campo eléctrico. 3.2 Potencial eléctrico. 3.3 Gradiente de una función escalar. 3.4 Deducción del campo a partir del potencial. 3.5 Calculo del potencial (distribución de cargas, línea de carga, disco cargado). 3.6 Fuerza sobre una carga superficial. 3.7 Energía asociada a un campo eléctrico. 3.8 Divergencia de una función vectorial y representación en coordenadas cartesianas. 3.9 teorema de gauss y forma diferencial de la ley de gauss. 3.10 Ecuación de Laplace. 3.11 Rotacional de una función vectorial y representación en coordenadas cartesianas. 3.12 Significado físico del rotacional. 3.13 Teorema de Stokes.

4. Campo eléctrico en los conductores I

4.1 Conductores y aisladores. 4.2 Conductores en un campo electrostático. 4.3 Problema electrostático general (teorema de unicidad). 4.4 Sistemas simples de conductores. 4.5 Condensadores y capacidad. 4.6 Potenciales y cargas en conductores. 4.7 Energía almacenada en un condensador.

5. Campo eléctrico en los conductores II

5.1 Transporte de cargas y densidad de corriente. 5.2 Corrientes estacionarias. 5.3 Conductividad eléctrica y la ley de ohm. 5.4 Modelo para la conductividad eléctrica. 5.5 Resistencia de los conductores. 5.6 Circuitos simples. 5.7 Disipación de energía en un circuito. 5.8 Fuerza electromotriz. 5.9 Corrientes variables.

6. Campo de cargas móviles

6.1 Transformaciones de Galileo. 6.2 Transformaciones de Lorentz. 6.3 Fuerzas magnéticas. 6.4 Medida de la carga en movimiento (invariancia de la

carga). 6.5 Medida del campo eléctrico en diferentes marcos de

referencia. 6.6 Campo de una carga puntual que se mueve con

velocidad constante. 6.7 Campo de una carga que en movimiento o estática. 6.8 Fuerza sobre una carga móvil. 6.9 Interacción entre cargas móviles.

7. Campo magnético

7.1 Campo magnético. 7.2 Potencial vectorial. 7.3 Campos de espiras y bobinas.



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Programa sintético 7.4 Discontinuidad del campo magnético. 7.5 Transformación de los Campos. 7.6 Experimento de Rowland. 7.7 Efecto Hall.

8. Inducción magnética y ecuaciones de Maxwell

8.1 Descubrimiento de Faraday. 8.2 Movimiento de una espira en un campo magnético constante. 8.3 Una espira estacionaria en presencia de un campo magnético. 8.4 Ley universal de la inducción. 8.5 Inducción mutua. 8.6 Teorema de reciprocidad. 8.7 Autoinducción. 8.8 Energía almacenada en un campo magnético. 8.9 Corriente de desplazamiento. 8.10 Ecuaciones de Maxwell. 8.11 Solución de las ecuaciones de Maxwell en el espacio libre.

Métodos y prácticas Métodos Se recomienda que el alumno estudie cada tema con anticipación a la clase. Se recomienda también que el profesor exponga el tema, ejemplificando con múltiples ejercicios y aclarando las dudas, para pasar después a la resolución de problemas o de plantear problemáticas especificas de cada uno de los temas del curso.



Exámenes parciales












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Programa sintético Bibliografía básica de referencia

Fundamentos de Teoría Electromagnética, John R. Reitz, Frederick j: Milford, Addison –Wesley Publisher Company. Electricidad y Electromagnetismo Teoría Electromagnética, Edward M. Purcell. W. H. Hayt editorial Reverte.

27) Energías Renovables

Programa sintético Energías Renovables

Datos básicos



estudiante

Créditos

6 4 1 3 8 Objetivos Desarrollar capacidades de diagnóstico, evaluación, diseño e

implementación de soluciones en sistemas de generación de energía de fuentes renovables.

Temario Unidades Contenidos 1. Tópicos selectos sobre concentración de gases invernadero en la atmósfera 16 hrs.

1.1 Energética general y medio ambiente. 1.2 Climatología y cambio climático. 1.3 Desarrollo sustentable. 1.4 El petróleo. 1.5 Tratados de Kyoto y de Copenhagen. 1.6 Economía energética.

2. Tópicos selectos avanzados de Energía Solar 20 hrs.

2.1 Aplicaciones y elementos Fotovoltaicos. 2.2 Aplicaciones a base de concentración solar. 2.3 Cogeneración. 2.4 Tópicos selectos en aplicación de nanomateriales como elementos base de dispositivos fotovoltaicos.

3.Tópicos selectos avanzados de Energía Eólica 16 hrs.

3.1 Generadores Eólicos. 3.2 Conexión en redes de Generadores Eólicos.

4. Tópicos selectos avanzados de Energía derivada de Biomasa 20 hrs.

4.1 Biomasa. 4.2 Biomasa derivada de algas. 4.3 Biodiesel. 4.4 Etanol. 4.5 Jathropha.

5. Tópicos selectos avanzados de Celdas Generadoras de energía 8hrs.

5.1 Hidrógeno como combustible. 5.2 Celdas de Combustible.



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Página 163

Programa sintético Métodos y prácticas Métodos Exposición de los temas por el profesor, exposiciones por

los estudiantes a partir de investigaciones en la Red y discusión de los conceptos relevantes en clase. Se recomienda que el alumno estudie cada tema con anticipación a la clase.








Las exposiciones y participación en clase tendrán un peso de 20% de la calificación final.


“Profiting from clean energy: a complete guide to trading green”, Richard W. Asplund, John Wiley Press 2008.

Energías renovables, Jaime González Velasco, Reverte, 2009.

Geopolítica de la Energía, Joan Prats, Catalá, 2007.

28) Síntesis y Caracterización de Nanoestructuras

Programa sintético Síntesis y Caracterización de Nanoestructuras

Datos básicos



estudiante

Créditos

6 3 2 3 8 Objetivos El objetivo de este curso es proporcionar al estudiante el conocimiento del

estado del arte de las nanoestructuras y particularmente de los nanocristales. Se estudiará los tipos de nanocristales, los métodos de síntesis y caracterización, propiedades físicas, y sus aplicaciones prácticas.

Temario Unidades Contenidos 1. Conceptos básicos de Nanocristales.

1.1 Introducción. 1.2 Propiedades de nanocristales. 1.2.1 Estructura geométrica. 1.2.2 Propiedades magnéticas. 1.2.3 Propiedades ópticas. 1.2.4 Propiedades electrónicas.



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Página 164

Programa sintético 2. Síntesis de Nanocristales.

2.1 Métodos Físicos. 2.1.1 Chisporroteo de iones. 2.1.2 Descarga de arco. 2.1.3 Ablación Laser. 2.1.4 Pirolisis. 2.2 Métodos Químicos. 2.2.1 Métodos Acuosos. 2.2.2 Síntesis solvotérmica. 2.2.3 Micelas y microemulsiones. 2.2.4 Métodos biológicos.

3. Nanocristales de diferentes formas.

3.1 Nanocristales metálicos. 3.2 Nanocristales semiconductores.

4. Propiedades Físicas de Nanocristales.

4.1 Punto de fusión de nanocristales. 4.2 Propiedades electrónicas. 4.2.1 Catálisis y reactividad. 4.3 Propiedades ópticas. 4.4 Propiedades magnéticas.

5. Nanocristales Tipo “core-shell”.

5.1 Síntesis y propiedades. 5.1.1 Semicondcutor-semiconductor. 5.1.2 Metal-metal. 5.1.3 Metal-oxido metálico.

6. Aplicaciones. 6.1 Nanocristales fluorescentes: Bioetiquetado. 6.2 Detección óptica. 6.3 Aplicaciones biomédicas de nanocristales. 6.4 Dispositivos ópticos y electro-ópticos. 6.5 Nanoelectrónica. 6.7 Propiedades biocidas.




Exámenes parciales










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Programa sintético Otras actividades académicas requeridas


Nanocrystals: Synthesis, properties and properties, Springer Series in Materials Science. C.N.R- Rao, P. John Thomas, G.U. Kulkarani.

Nanoestructures and Nanomaterials: Synthesis, properties, and applications, World Scientific Series in Nanoscience and Nanotechnology. Guozhong Cao and Ying Wang.

29a) (ERVI-4/ y NNMFV-4/) Semiconductores y Polímeros.

Programa sintético Semiconductores y Polímeros

Datos básicos



estudiante

Créditos

6 4 1 3 8 Objetivos El objetivo de este curso es proporcionar al estudiante los elementos académicos

para llevarlo a la comprensión de los dispositivos semiconductores y poliméricos más elementales.

Temario Unidades Contenidos 1. Cristales Semiconductores.

1.1 Celdas unitarias y redes de Bravais. 1.2 Estructuras cristalinas simples. 1.3 Planos cristalinos e índices de Miller. 1.3 Difracción por cristales.

2.Semiconductores Homogéneos.

2.1 Breviario de Estadística. 2.1.1 Maxwell Boltzmann. 2.1.2 Fermi Dirac. 2.1.3 Bose-Einstein. 2.2 Distribución de portadores en semiconductores. 2.3 Nivel de Fermi.

3. Conducción Eléctrica.

3.1 Portadores de Carga. 3.2 Tipos de Semiconductores. 3.3 Impurificación. 3.4 Uniones Simples. 3.4.1 Uniones p-n y diodos. 3.4.2 Uniones npn, pnp y transistores.

4. Polímeros. 4.1 Moléculas gigantes. 4.2 Moléculas lineales. 4.3 Copolímeros. 4.4 Polimerización por adición. 4.5 Cristalinidad de los Polímeros. 4.6 Irregularidades en Polímeros.



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Página 166

Programa sintético 5. Propiedades de los Polímeros

5.1 Propiedades mecánicas. 5.1.1 Resistencia, Elongación, Módulo. 5.1.2 Tenacidad. 5.1.3 Viscoelasticidad y reología. 5.2 Propiedades Térmicas. 5.3 Propiedades eléctricas. 5.3.1 Conductividad. 5.3.2 Polímeros Semiconductores.

6. Dispositivos Polímericos

6.1 Electroluminiscentes. 6.2 Fotovoltáicos. 6.2 Biodispositivos.




Exámenes parciales

1-5 Se recomienda la realización de al menos 4 exámenes parciales. Se recomienda que el promedio de los exámenes parciales tenga un peso de al menos el 70% de la calificación final.









Introducción a la Física del Estado Sólido, Charles Kittel.

Properties and Structure of Polymers, Tobolsby, A.V.; John Wiley & Sons, N.Y.

29b) MNVI-4/ Métodos Numéricos

Programa sintético Métodos Numéricos

Datos básicos

Semestre Horas de teoría Horas de Horas trabajo Créditos



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Página 167

Programa sintético práctica adicional

estudiante 6 4 1 3 8

Objetivos Al finalizar el programa, el alumno será capaz de implementar, en un lenguaje de alto nivel, diversos métodos numéricos para la solución de ecuaciones no lineales y polinomios, solución de sistemas de ecuaciones lineales, interpolación, regresión lineal, integración y diferenciación numérica. Además, comprenderá las ventajas y desventajas de cada uno de los métodos en términos de precisión, rapidez de convergencia, y facilidad de implementación.

Temario Unidades Contenidos 1. Introducción a Matlab / Octave / Scilab.

1.1 Introducción a Matlab / Octave. 1.2 Matrices, vectores, y escalares. 1.3 Acceso a elementos y submatrices. 1.4 Operaciones aritméticas. 1.5 Matrices especiales. 1.6 Funciones definidas por el usuario. 1.7 Evaluación de funciones mediante feval. 1.8 Graficación de funciones mediante plot.

2. Solución de ecuaciones no lineales.

2.1 Método de bisección. 2.2 Método de la falsa posición. 2.3 Iteración de punto fijo. 2.4 Método de la secante. 2.5 Método de Newton-Raphson. 2.6 Aplicaciones. 2.6 Representación de polinomios como un vector de coeficientes. 2.7 Operaciones aritméticas con polinomios. 2.8 Raíces de polinomios.

3. Solución de sistemas de ecuaciones lineales.

3.1 Sistemas lineales de ecuaciones y su representación matricial. 3.2 Operaciones elementales. 3.3 Eliminación de Gauss. 3.4 Eliminación de Gauss-Jordan. 3.5 Inversión de matrices. 3.6 Determinante de una matriz. 3.7 Factorización LU de matrices. 3.8 Aplicaciones.

4. Interpolación. 4.1 Motivación. 4.2 Interpolación lineal y cuadrática. 4.3 Polinomio de Newton: Método de diferencias divididas. 4.4 Interpolación polinomial de Lagrange. 4.5 Interpolación con splines: Motivación y definición. 4.4 Splines cuadráticos. 4.5 Splines cúbicos. 4.6 B-Splines.

5. Regresión 5.1 Introducción y motivación.



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Página 168

Programa sintético lineal por mínimos cuadrados.

5.2 Estimación de los parámetros de regresión por mínimos cuadrados. 5.3 Modelos no lineales. 5.4 Residuos.

6. Integración y diferenciación numérica.

6.1 Motivación. 6.2 Integración numérica por rectángulos. 6.3 Regla del trapecio. 6.4 Regla de Simpson. 6.5 Diferenciación numérica por diferencias hacia adelante. 6.6 Diferencias hacia atrás y centradas. 6.7 Aproximación de derivadas de orden superior. 6.8 Aproximación por medio de series de Taylor. 6.9 Diferenciación numérica con alta precisión.

Métodos y prácticas Métodos Se sugiere iniciar la clase con una motivación para posteriormente exponer el tema y realizar ejercicios de ejemplo. Se sugiere implementar en clase algunos de los métodos a modo de ejemplo, tanto en Matlab/Octave/Scilab como en C/C++, y dejar que el alumno implemente el resto. Conforme avanza el curso, el alumno formará una librería de funciones que podrá utilizar en otros cursos.

Prácticas Se sugiere realizar una práctica semanal orientada hacia la aplicación de los métodos estudiados en diversos problemas de la ingeniería.


Exámenes parciales




4 Examen teórico-práctico de la Unidades 5 y 6 con un peso máximo de 20%.

Examen ordinario Proyecto final con evaluación oral y un peso máximo de 30%. Examen a título Examen teórico-práctico con una duración mínima de 2 horas. Examen de regularización

Examen teórico-práctico con una duración mínima de 2 horas.





Análisis Numérico. Richard L. Burden, J. Douglas Faires. Thompson Editores. An Introduction to Numerical Methods in C++, B. H. Flowers, Ed. Oxford University, 1995. Métodos Numéricos para Ingenieros. S.C. Chapra, R.P. Canale. Ed. Mc Graw-Hill, 5ª Edición, 2007.



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Página 169

29c) ERVI-5/ Ingeniería Solar II

Programa sintético Ingeniería Solar II

Datos básicos


estudiante

Créditos

6 4 1 3 8 Objetivos Que el estudiante tenga las bases para calcular diseñar y desarrollar sistemas

solares para la producción de energía y que sea capaz de realizar estudios diagnósticos y evaluaciones de la eficiencia de sistemas y procesos basados en energía solar.

Temario Unidades Contenidos 1. Diseños y Tecnologías de Aprovechamiento Pasivo.

1.1 Arquitectura solar pasiva o bioclimática. 1.2 Estrategias de diseño. 1.3 Factores medioambientales y clima. 1.4 Aspectos arquitectónicos de diseño. 1.5 Elementos constructivos. 1.6 Calefacción y refrigeración solar pasiva.

2. Dimensionado de Instalaciones de Calefacción y Agua Caliente.

2.1 Cálculo de las cargas térmicas. 2.2 Superficie de captación. Método de las curvas-f. 2.3 Identificación de las variables adimensionales. Cálculos. 2.4 Sistemas solares con fluido caloportador líquido. 2.5 Sistemas solares con fluido caloportador aire. 2.6 Dimensionado del acumulador. 2.7 Dimensionado de los intercambiadores de calor, exterior e interior. 2.8 Dimensionado de los electrociruladores. 2.9 Dimensionado del vaso de expansión. 2.10 Energías de apoyo.

3. Instalaciones Fotovoltáicas.

3.1 Instalaciones autónomas. 3.2 Instalaciones conectadas a la red. 3.3 Instalaciones semi-autónomas con conexión a la red. 3.4 Evaluación de costos. 3.5 Aspectos legales y reglamentarios. 3.6 Aspectos medioambientales.

4. Bombeo de agua. 4.1 Componentes básicos. 4.2 Motores. 4.3 Bombas. Selección de la bomba. 4.4 Acondicionamiento de potencia. 4.5 El sistema hidráulico. 4.6 Dimensionado. 4.7 Modelo analítico. Análisis energético. 4.8. Implantación del bombeo solar.



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Programa sintético 5. Refrigeración y Aire Acondicionado.

5.1 Refrigeración solar activa. 5.2 Refrigeración por compresión eléctrica. 5.3 Desecación. Los fenómenos de la adsorción y la absorción. 5.4 Refrigeración por adsorción.

6. Cosechando Energía Solar con Biomasa.

6.1 Recursos energéticos en la biomasa; cultivos terrestres y marinos. 6.2 Cálculos termodinámicos para energía de biomasa. 6.3 Conversión de biomasa a biocombustibles líquidos o gaseosos. 6.4 Conversión de Biomasa a electricidad.

Métodos y prácticas Métodos Exposición de los temas por el profesor, exposiciones por los estudiantes a partir de investigaciones en la Red y discusión de los conceptos relevantes en clase. Se recomienda que el alumno estudie cada tema con anticipación a la clase.








Las exposiciones, tareas y participación en clase tendrán un peso de 20% de la calificación final.


Principles of solar engineering, D. Yogi Goswami, Jan F. Kreider, Taylor & Francis – 2000.


Tecnología Solar (Universidad de Lleida), M. Ibáñez Plana, J. R. Rosell Polo, J. I. Rosell Urrutia, 2005.

30a) MNVI-5/ Fenomenología Experimental

Programa sintético Fenomenología Experimental

Datos básicos



estudiante

Créditos



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Programa sintético 6 1 4 3 8

Objetivos El objetivo de este curso es que el estudiante explore algunos fenómenos físicos importantes y logre hacer los montajes experimentales para la visualización de los fenómenos.

Temario Unidades Contenidos 1. Análisis de Señales.

1.1 Fuentes de señales. 1.2 Procesador de señales y sistemas de lectura. 1.3 Análisis de Fourier. 1.4 Análisis de distorsión de señales.

2. Espectroscopia de resonancia de espín electrónico.

2.1 Interacción de Campos magnéticos. 2.2 Conceptos básicos. 2.3 Caracterización ESR.

3. Experimento de la relación e/m.

3.1 Descarga eléctrica a través de un gas. 3.2 Efecto de un campo magnético sobre un haz de

electrones. 3.3 Relación de la carga a la masa de un electrón.

4. Experimento de Franck-Hertz.

4.1 Difracción de electrones. 4.2 Difracción de rayos catódicos. 4.3 Experimento de Franck-Hertz.

5. Experimento de Millikan.

5.1 Estructura del átomo. 5.2 Estudio de campos eléctricos. 5.3 Montaje del experimento de Millikan.

6. Efecto fotoeléctrico.

6.1 Ondas de luz. 6.2 Experimento de Hertz. 6.3 El electrón. 6.4 Los cuantos de Planck. 6.5 Experimento del efecto fotoeléctrico.

7. Oscilaciones forzadas.

7.1 Oscilador armónico unidimensional amortiguado. 7.2 Resonancia. 7.3 Oscilaciones forzadas de dos péndulos acoplados. 7.4 Oscilador Forzado. 7.5 Estudio del caos.

8. Giróscopo. 8.1 Experimento de Foucault. 8.2 Montaje del experimento con un giróscopo.

Métodos y prácticas Métodos Se recomienda que el alumno estudie cada tema con anticipación a la clase. Se recomienda que el profesor exponga el tema. Se recomienda que el estudiante realice su práctica.


Exámenes parciales

Se recomienda la presentación de las 7 prácticas debidamente documentadas.

Examen ordinario Se tomaran 6 prácticas completas para acreditar el curso. Examen a título Se recomienda recursar la materia. Examen de regularización

Se recomienda recursar la materia.


Otras actividades académicas



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Programa sintético requeridas


Experiments in modern physics, ed. Academic Press, USA. Mellisinos, A.C., 1966. Experimental physics, Oxford University Press, GB. Dunlap, R.A., 1988. A practical guide to data analysis for physical science students, ed. Cambridge University Press, GB Lyons, L., 1992. An introduction to measurement theory and experiment design, 3a edición, ed. Prentice Hall, USA Baird, D.C., 1995. Art of experimental physics, ed. John Wiley & Sons, USA. Preston, D.W., Dietz, E.R., 1991.

30b) NNMFVI-5/ Tópicos de Nanopartículas Multifuncionales y Nanoestructuras Magnéticas

Programa sintético Tópicos de Nanopartículas Multifuncionales y Nanoestructuras Magnéticas

Datos básicos



estudiante

Créditos

6 4 1 3 8 Objetivos Proporcionar al estudiante los conocimientos básicos sobre las aplicaciones

modernas de los nanomateriales magnéticos multifuncionales. En particular se hará énfasis en el concepto de control sobre la funcionalidad del material, lo cual permite diseñar nanomateriales que desempeñan tareas específicas de manera eficiente.

Temario Unidades Contenidos 1. Nanomateriales y nanotecnología

1.1 Introducción. 1.2 Surgimiento de la nanotecnología. 1.3 Enfoques de arriba abajo y de abajo hacia arriba. 1.4 Clasificación de nanomateriales por jerarquía estructural. 1.5 Funcionalidad física, química y biológica. 1.6 Materiales multifuncionales y aplicabilidad.

2.Nanoestructuras magnéticas de dimensión cero.

2.1 Nanopartículas magnéticas simples y core/Shell. 2.2 Estrategias para la funcionalización de nanopartículas. 2.3 Detección de biomateriales. 2.4 Transporte y liberación de fármacos. 2.5 Separación magnética. 2.6 Hipertermia y tratamientos contra el cáncer. 2.7 Agentes de contraste para resonancia magnética nuclear. 2.8 Fluidos magnéticos: Ferrofluidos. 2.9 Aplicaciones de los ferrofluidos.

3. Conductividad eléctrica polarizada en espín.

3.1 Introducción al transporte eléctrico polarizado en espín. 3.2 Conceptos de estructura electrónica en materiales

ferromagnéticos. 3.3 Conducción electrónica polarizada en espín.



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Programa sintético 3.4 Magneto resistencia anisotrópica. 3.5 Magneto resistencia gigante. 3.6 Modelo de dos bandas para heteroestructuras. 3.7 Otros efectos magneto resistivos en heteroestructuras. 3.8 Polarización electrónica y longitud de difusión de espín. 3.9 Aplicaciones de las válvulas de espín.

4. Espintrónica. 4.1Electrónica basada en el espín. 4.2 Enfoque general de emisor y analizador de espín en

heteroestructuras. 4.3 Transporte polarizado en espín en materiales

seminconductores. 4.4 Semiconductores magnéticos. 4.5 Inyección de espín en semiconductores. 4.6 Dispositivos espintrónicos.

5. Redes de nanoimánes fabricados por métodos litográficos.

5.1 Descripción del enfoque litográfico para la fabricación de redes 2D de nanoimánes.

5.2 Principales características y parámetros magnéticos. 5.3 El cristal magnético artificial. 5.4 Medio de grabado magnético. 5.5 Autómata celular magnético y lógica magnética.

6. Nanomateriales magnéticos y ondas electromagnéticas.

6.1 Cristales magnónicos. 6.2 Cristales con gap fotónico. 6.3 Metamateriales magnéticos. 6.4 Absorción de micro-ondas y aplicaciones en

telecomunicaciones. 6.5 Funcionalidad mediante la programación de estados

magnéticos. 7. Nanomateriales magnéticos para energías renovables y uso eficiente de la energía.

7.1 Papel de los materiales magnéticos duros y suaves en la generación y uso de la energía eléctrica.

7.2 Nanoimánes duros para la generación eficiente de líneas de flujo y torcas mecánicas.

7.3 Imanes permanentes para turbinas de viento y máquinas energéticamente eficientes.

7.4 Materiales magnéticos suaves para la generación de electricidad y su conversión en la red de distribución.

7.5 Optmización y reducción de pérdidas eléctricas con materiales magnéticos suaves nanoestructurados.

7.6 Materiales magnetocalóricos. 7.7 Refrigeración magnética.

Métodos y prácticas Métodos Se recomienda que el alumno estudie cada tema con anticipación a la clase. Se recomienda que el profesor exponga el tema, ejemplificando con múltiples ejercicios y aclarando las dudas. Se trabajará en la revisión de artículos y su exposición por parte de los estudiantes.

Prácticas Se tendrá una sesión de una hora por semana para la exposición de temas y artículos, así como aclaración de dudas.



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Programa sintético Mecanismos y procedimientos de evaluación

Exámenes parciales










Advanced Magnetic Nanostructures, D. Sellmayer y R. Skomski (eds.), Springer 2006. Magnetism. Principles and Applications, D.J. Craik, Wiley 1995. Magnetic Nanostructures in Modern Technology, B. Azzerboni, G. Asti, L. Pareti, M. Ghidini, Springer 2008. Nanomagnetism and Spintronics, T. Shingo, Elsevier 2009.

Ultrathin Magnetic Structures II: Measurement Techniques and Novel Magnetic Properties, B. Heinrich (Editor), J.A.C. Bland (Editor), Springer-VerlagTelos 1994. Scientific and ClinicalApplications of MagneticCarriers, Eds. UrsHäfeli, Wolfgang Schütt, JoachimTeller, MaciejZborowski, PLENUM Press, New York, 1997, ISBN: 0-306-45687-7 MagneticCellSeparation, Eds. MaciejZborowski, Jeff Chalmers, Elsevier, Amsterdam, 2008, ISBN: 978-0-444-52754-7. SuperparamagneticIron Oxide Nanoparticles: Synthesis, SurfaceEngineering, Cytotoxicity&BiomedicalApplications, Morteza Mahmoudi, Pieter Stroeve, Abbas S. Milani, Ali S. Arbab, Nova Science Publishers, December 2010 ISBN: 978-1616689643

7MO SEMESTRE 31) Aplicaciones Nano a Energías Renovables

Programa sintético Aplicaciones Nano a Energías Renovables

Datos básicos



estudiante

Créditos

7 4 1 3 8 Objetivos La revolución de la nanociencias y nanotecnología está modificando mucho

de nuestros paradigmas y esta nueva revolución esta impactando toda la tecnología que ha desarrollado el hombre. Una de ellas es la generación de



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Programa sintético energía y particularmente el aprovechamiento de las energías renovables utilizando la nanotecnología. En este curso introductorio se hace un balance actual de cómo la nanotecnología está cambiando las tecnologías de aprovechamiento de energías renovables y los nuevos campos que se están abriendo para un uso más adecuado de ambas tecnologías.

Temario Unidades Contenidos 1. La nanotecnología está ayudando a resolver el problema de generación de energía renovable.

1.1 Nanopartículas en aplicaciones fotovoltaicas. 1.2 Celdas de Energía utilizando materiales

nanoestructurados. 1.3 Mejoramiento de dispositivos de emisión de luz utilizando

nanotecnología. 1.4 Nanocatálisis (aumento de eficiencia de generación de

reacciones químicas). 1.5 Aspectos ambientales de la Nanotecnología.

2. Celdas Fotovoltaicas.

2.1 Nuevas posibilidades de usar nanopartículas en celdas convencionales para aumentar la eficiencia.

2.2 El problema de mejorar la eficiencia cuando se utilizan nanopartículas embebidas en un material.

3. Almacenamiento de Hidrógeno.

3.1 Nanopartículas que atrapan Hidrógeno. 3.2 Forma de almacenamiento de Hidrógeno. a) Nanotubos de carbón. b) Hidruros basados en nanomagnesio. c) Nano compositos. 3.3 Recuperación de Hidrógeno.

4. Materiales Ligeros basados en nano-compuestos.

4.1 Alabes ligeros para molinos eólicos. 4.2 Materiales Ligeros con propiedades resistentes. 4.3 Posibles aplicaciones.

5. Baterías. 5.1 Nuevos tipos de baterías nanoestructuradas. a) Nanopartículas de Litio. b) Nanotubos de carbón. c) Dióxido de Titanio (TiO2). 5.2 Extracción de Energía en Baterías Nanoestructuradas.

6. Graetzel cell. 6.1 Introducción. 6.2 Nanopartículas de TiO2 embebidas en Polímeros

Electrolítico. 6.3 Otras nanopartículas que funcionan con celdas Graetzel. 6.4 Eficiencia de las Celdas Graetzel.

Métodos y prácticas Métodos Se recomienda que el alumno estudie cada tema con anticipación a la clase, además de utilizar las bases de datos que se encuentran en internet para informarse de los últimos avances sobre alguno de los temas. Se recomienda que el profesor exponga el tema, ejemplificando con múltiples ejercicios y aclarando las dudas, para pasar después a la resolución de problemas o de plantear problemáticas especificas de cada uno de los temas del curso. Los estudiantes expondrán temas en el pizarrón de preferencia



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Programa sintético resolviendo problemas.



Exámenes parciales 1-5 Se recomienda la realización de por lo menos un examen parcial por cada Unidad o en algunos caso cada dos Unidades. Se recomienda que el promedio de los exámenes parciales tenga un peso de al menos el 60% de la calificación final.










No existe un libro que su temática sea exclusivamente la de nanotecnología y la energía renovables, existe una gran variedad de artículos de divulgación y técnicos que tratan sobre los temas del curso. Por lo tanto, ésta será proporcionada por el profesor. Entre ellos: 1. http://www.nanocap.eu/Flex/Site/Downloadcc88.pdf 2. http://www.understandingnano.com/nanotechnology-energy.html 3. http://www.mme.wsu.edu/~norton/Review08.pdf

32) Técnicas Avanzadas de Caracterización

Programa sintético Técnicas Avanzadas de Caracterización

Datos básicos



estudiante

Créditos

7 1 4 3 8 Objetivos Hoy en día, un gran número de nuevas y poderosas técnicas de caracterización son

usadas por físicos, químicos, biólogos e ingenieros de materiales con el fin de resolver problemas analíticos de investigación, especialmente las relacionadas con la investigación de las propiedades de nuevos materiales para aplicaciones avanzadas. El objetivo de esta materia es dar una introducción teórico-práctica a estas técnicas para que el alumno tenga conocimiento de la existencia, aplicación, y alcance de las mismas.




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Programa sintético 1. Técnicas de Difracción.

1.1 Arreglo periódico de átomos. 1.2 Redes cristalinas y tipo de cristales. 1.3 Índices de Miller y planos cristalográficos. 1.4 Mecanismos de generación de rayos X. 1.5 Análisis cristalográficos con Rayos X.

2. Técnicas Espectroscópicas.

2.1 Absorción/Trasnmisión UV-vis. 2.2 Reflectancia difusa UV-vis. 2.3 Absorción Infrarroja. 2.4 Fluorescencia. 2.5 Dispersión Raman.

3. Técnicas de Caracterización Composicional.

3.1 Absorción atómica. 3.2 Fluorescencia de rayos X. 3.3 Microanálisis por rayos X.

4. Técnicas de Microscopía.

4.1 Introducción a la microscopía. 4.2 Microscopia óptica. 4.3 Microscopía electrónica de barrido. 4.4 Microscopia de transmisión de electrones.

5. Dispersión Dinámica de luz.�

5.1 Introducción a la Dispersión de luz. 5.2 Teoría básica de dispersión de luz dinámica. 5.3 Dispersión de luz: El experimento.


Prácticas Se tendrá un mínimo de dos prácticas una hora para cada unidad.


Exámenes parciales










Introduction to Solid State Physics, 6th edition, C. Kittel, Wiley, New York 1985. Unidad I. B. E. Warren, X-Ray Diffraction, Addison-Wesley, Reading, MA (1969). Unidad I. Dynamic Light Scattering: With Applications to Chemistry, Biology, and Physics, Dover Publications, Bruce J. Berne, Robert Pecora, 2000, Unidad 5.



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Programa sintético Espectroscopía, Pearson Prentice, Hall Alberto Requena y José Zuñiga, 2004.

Unidad 2. Fudamentals of Molecular Spectroscopy, C.N. Banwell, Mc Grall-Hill 1972. Unidad 2. Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis, Joseph Goldstein, Dale E. Newbury, David C. Joy, Charles E. Lyman, Patrick Echlin, Eric Lifshin , Linda Sawyer, J.R. Michael, Plenum Book Corp 20. Unidad 2.

Principles and Techniques of electron microscopy, M. Hayat, Van Nostrand, Reinhold, 1975, Unidad 4.

Fundamentals of analytical chemistry. Philadelphia: Saunders College Pub. Holler, F. James; Skoog, Douglas A.; West, Donald M. 1996.

33) Propiedad Intelectual

Programa sintético Propiedad Intelectual

Datos básicos



estudiante

Créditos

7 5 0 3 8 Objetivos El objetivo es dar a conocer al estudiante la importancia de la propiedad intelectual.

El alumno tendrá conocimiento de los conceptos de propiedad industrial, derechos de autor, patentes, marcas registradas, secreto industrial, tramites de registros. El alumno, al finalizar el curso, será capaz de poder realizar los pasos necesarios para registros de patentes o derechos de autor.

Temario Unidades Contenidos 1. Introducción a la Propiedad Intelectual.

1.1 El origen y desarrollo del Sistema de Patentes. 1.2 Leyes Básicas de Patentes. 1.3 Los derechos, obligaciones y problemas de los

Inventores. 2. Patentes. 2.1 Objetos de patentes: Productos y procesos.

2.2. Normas para protección intelectual. 2.3 Trámites de protección de derechos. 2.4 Derechos e Infracción de derechos.

3. Derechos de autor.

3.1 Objetos sujetos a derechos de autor. 3.2 Objetos excluidos a derechos de autor. 3.3 La obtención de protección y licencias. 3.4 Derechos exclusivos.

4. Secretos Industriales.

4.1 Los secretos comerciales. 4.2 Obtención de la protección.



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Programa sintético 4.3 Apropiación indebida y como evitarla.

5. Marcas registradas.

5.1 Objeto de la Ley de Marcas. 5.2 Las normas sustantivas para la protección. 5. 3 La obtención de Protección y Licencias 5.4 Infracción de los derechos de marca.

6. Proyecto 6.1 Proyecto propiedad intelectual: registro de patentes




Exámenes parciales









El proyecto de propiedad intelectual representará el 50% de la calificación.


Intellectual Property: Examples & explanations, Stephen M. McJohn, Third Edition ASPEN Publishers 2009.

Development of Inventions and Creative Ideas, Robert H. Rines, Spring 2008. (MIT OpenCourseWare) Massachusetts Institute of Technology.

34a) ERVII/ Desarrollo de Proyectos en Energías de Renovable.

Programa sintético Desarrollo de Proyectos en Energías de Renovable

Datos básicos



estudiante

Créditos

7 4 1 3 8



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Programa sintético Objetivos Que el estudiante aplique los conocimientos adquiridos en la carrera para

concebir y realizar un proyecto práctico en energías renovables. Temario Unidades Contenidos

1. Exploración de proyectos en grupo.

1.1 Qué es un proyecto práctico en energías renovables. 1.2 Discusión sobre proyectos propuestos por asesores. 1.3 Factibilidad de los proyectos discutidos. 1.4 Selección del proyecto grupal. 1.5 Reglas para el desarrollo del proyecto.

2. Análisis del proyecto seleccionado.

2.1 Estado del arte, bibliografía. 2.2 Plan de trabajo. 2.3 Diseño de propuesta y/o maqueta. 2.4 Reporte.

3. Análisis de viabilidad y costos.

3.1 Materiales. 3.2 Procesos. 3.3 Presupuesto y trámite de gastos. 3.4 Reporte.

4. Realización y seguimiento del proyecto.

4.1 Reporte.

5. Evaluación del proyecto.

5.1 Reporte final.

Métodos y prácticas Métodos Exposición de proyectos sugeridos por los asesores. Se trabajará en equipo de dos o tres personas asesorados por un profesor de la UASLP. Un comité formado por profesores de la carrera evaluará la originalidad y factibilidad del proyecto y dará un dictamen para otorgar el presupuesto destinado a la realización del mismo. El mismo comité evaluará los resultados de investigación y desarrollo del proyecto al final del curso.



Exámenes parciales

1-5 Se recomienda la realización tres reportes parciales con el 10% c/u. Un reporte final que tenga un peso del 30% de la calificación final. La exposición final con un peso del 20%, la participación en clase tendrá un peso de 20% de la calificación final.

Examen ordinario Reporte y exposición final del proyecto con un peso del 20%. Examen a título No aplica, se deberá retomar el curso, y que el estudiante

elabore su proyecto. Examen de regularización




Otras actividades académicas

Reporte semanal/quincenal de avances en el proyecto.



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Programa sintético requeridas Elaboración de posibles prototipos.



Tecnología Solar (Universidad de Lleida), M. Ibáñez Plana, J. R. Rosell Polo, J. I. Rosell Urrutia, 2005.

34b) MNVII: Simulación de Nanomateriales I

Programa sintético Simulación de Nanomateriales I

Datos básicos



estudiante

Créditos

7 4 1 3 8 Objetivos El modelado teórico de las propiedades de materiales nano-estructurados es

fundamental para entender las mediciones experimentales. A través del estudio de los diferentes métodos teóricos que se utilizan actualmente, así como las aproximaciones fundamentales que los caracterizan, el estudiante podrá tener los antecedentes necesarios para simular los procesos que ocurran a la escala microscópica en Nano-materiales y lograr una mejor comprensión de las mediciones observadas.

Temario Unidades Contenidos 1. Importancia de la teoría del funcional de la densidad y un ejemplo sencillo.

1.1 Importancia de la teoría del funcional de la densidad en la ciencia de materiales. 1.2 ¿Cuál es el significado de las ecuaciones de Kohn-Sham? 1.3 Definición de orbitales moleculares. 1.4 Un ejemplo sencillo: La energía cinética en una dimensión.

2. Funcionales y como minimizarlos.

2.1 ¿Qué es un funcional? 2.2 Derivadas de funcionales. 2.3 Las ecuaciones de Euler-Lagrange. 2.4 Preguntas más frecuentes acerca de funcionales.

3. Mecánica Cuántica Ondulatoria.

2.1. Operadores de un electrón. 2.2. Sistema de dos electrones: Antisimetría y espín. 2.3 La aproximación de Hartree-Fock. 2.4 ¿Qué es la correlación electrónica? 2.5 La densidad electrónica. 2.6 Preguntas más frecuentes acerca de la mecánica cuántica ondulatoria.

4. La teoría del funcional de la

4.1 La teoría del funcional de la densidad para un electrón en una dimensión.



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Programa sintético densidad (TFD). 4.2 Los teoremas de Hohenberg-Kohn.

4.3 La teoría de Thomas-Fermi. 4.4 El intercambio en la TFD. 4.5 La correlación en la TFD. 4.6 Preguntas más frecuentes acerca de la TFD.

5. Significado de la aproximación de la densidad local.

5.1 La aproximación de la densidad local. 5.2 Gas uniforme de electrones. 5.3 Precisión de la aproximación de la densidad local. 5.4 Preguntas más frecuentes acerca de la aproximación de la densidad local.




Exámenes parciales










Electronic structure calculations for solids and molecules, Jorge Kohanoff, Cambridge University Press, 2006. Density functional theory of atoms and molecules, Robert G. Parr and Yang Weitao, Oxford Science Publication, 1989.

34c) NNMFVII: Nanotecnología y Medio Ambiente

Programa sintético Nanotecnología y Medio Ambiente

Datos básicos



estudiante

Créditos



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Programa sintético 7 4 1 3 8

Objetivos Que el estudiante conozca, comprenda, sepa prevenir, y remediar los posibles efectos y riesgos tanto para la salud como para el mediona ambiente, y su efecto sobre la vida cotidiana de las personas, de los productos derivados de la nanotecnología.

Temario Unidades Contenidos 1. Introducción: Evaluación de la Salud y la Nanotecnología y Riesgo Ambiental.

1.1 a) ¿Qué es la Nanotecnología? b) ¿Qué hace un Nanotecnólogo? 1.2 Origen de la Nanotecnología y la siguiente Revolución

Industrial 1.3 Nanomateriales: Estado actual de la Nanotecnología y

sus aplicaciones. 1.4 Riesgos actuales de la Nanotecnología. 1.5 Aspectos ambientales de la Nanotecnología. 1.6 DDT aprendiendo del pasado. 1.7 ¿Qué es un Riesgo? 1. 8 Análisis de Riesgos.

2. Definiendo Riesgo y Evaluación y como esto se usa para Protección Ambiental y su Rol para el manejo de Nanotecnología.

2.1 Contexto para considerar Riesgos Tecnológicos. 2.2 ¿Por qué es necesaria la Evaluación de Riesgos? 2.3 Origen y desarrollo de Evaluación de Riesgos y la

dimensión social del riesgo. 2.4 La dimensión social del riesgo y sus limitaciones. 2.5 ¿Cómo se usa el análisis de riesgo para la tomas de

decisiones ambientales? 2.6 Los cuatro pasos de la Evaluación de Riesgos. 2.7 Ejemplos de aplicación de los cuatro pasos de Evaluación de Riesgos en casos de Nanotecnología.

3. Desarrollo de Nanotecnología sustentable usando Riesgo y Evaluación y sus aplicaciones en el ciclo de la vida.

3.1 Costos de oportunidad. 3.2 Riesgos y Evaluación para la Nanotecnología y su

urgente necesidad: a) Crecimiento de uso de la Nanotecnología y las

políticas de información. b) Potencial para la amplia dispersión en el ambiente en

medio de la incertidumbre sobre sus efectos. c) Falta de estándares y guías de acción. 3.3 El asunto del Riesgo Ambiental: a) Nanotubos de Carbón (¿el próximo asbesto?). b) ¿Cómo definir dosis tóxicas en caso de

Nanopartículas? c) Nanopartículas ambientalmente amigables. 3.4 Análisis de Ciclos de Vida para Nanotecnología

sustentable. 4. Salud Humana, Toxicología, y Riesgo en la Nanotecnología.

4.1 Mecanismos de Toxicidad. 4.2 Casos de Estudio de tipos de Toxicidad. 4.3 Ejemplos: a) Estudios de Toxicidad Pulmonar. b) Estudios In Vitro. c) Estudios dermatológicos de toxicidad in Vitro.



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Programa sintético 4.4 Dirección Futura de los estudios.

5. Riesgo Ambiental.

5.1 Propiedades Antimicrobianas: a) Propiedades Antimicrobianas de Nanopartículas de Ag b) El caso de las Buckyball (C60). c) Dióxido de Titanio (TiO2). 5.2 Pruebas de Toxicidad con efectos a corto plazo: a) Ensayo de Dopamina LC50 5.3 Estudio de Toxicidad de nanomateriales en peces: a) Buckyball en Lubinas. b) TiO2 en arsénico y carpas. 5.4 Estudios de Campo. 5.5 Exposición Ambiental. a) Cero Valente del Fe a nivel nanoescala. 5.6 Riesgo y Evaluación. a) NiOSH y TiO2. b) Aproximación que el Instituto Internacional de Ciencias

de la Vida hace a este problema. 6. Análisis Adaptativo para Nanomateriales usando Análisis de Riesgos.

6.1 Gestión Adaptativo de Nanomateriales usando Análisis de Riesgos.

6.2 Proyección del Análisis de Riesgo y la gestión Adaptativa. 6.3 Un caso de proyección del evaluación de Riesgo en un

caso de ciclo de vida y se exitosa gestión. 7. Propuestas para una Aproximación de Manejo de Riesgo en ambiente ocupacional.

7.1 Conceptos Actuales sobre exposición ocupacional de nanomateriales.

7.2 Marco de Referencia para la Evaluación Actual sobre la Exposición Ocupacional a Nanomateriales:

a) Identificación de Riesgos. b) Evaluación sobre la exposición a nanomateriales. c) Caracterización de Riesgos. d) Gestión de Riesgos. 7.3 Las mejores prácticas para el uso de nanomateriales en

el lugar de trabajo. 7.3 Esfuerzos Actuales por EHS (Environmental Health and

Safety Office Practicas) y usos cotidianos para el manejo de nanomateriales.

7.4 Estudio de la iniciativa Americana para el manejo ambiental seguro de Nanotecnologías.

7.5 Estándares voluntarios en Nanotecnología. 8. Esfuerzos

Internacionales para el control de Riesgos y Legislación actual.

8.1 Esfuerzos Internacional de los diferentes Gobiernos para el manejo de Nanotecnología.

8.2 Establecimiento de Estándares Internacionales. 8.3 Organizaciones Internacionales. 8.4 Organizaciones no Gubernamentales ocupadas de

riesgos ambientales Métodos y prácticas Métodos Se recomienda que el alumno estudie cada tema con

anticipación a la clase, además de utilizar las bases de datos que se encuentran en internet para informarse de los últimos



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Programa sintético avances sobre alguno de los temas. Se recomienda que el profesor exponga el tema, ejemplificando con múltiples ejercicios y aclarando las dudas, para pasar después a la resolución de problemas o de plantear problemáticas especificas de cada uno de los temas del curso. Los estudiantes expondrán temas en el pizarrón de preferencia resolviendo problemas.



Exámenes parciales











Nanotechnology: Health and Environmental Risks, Jo Anne Shatkin. CRC Press. Taylor and Francis Group. 2008.

35) Optativa I Tópicos sobre dispositivos y aplicaciones de la nanotecnología.

Programa sintético Tópicos sobre dispositivos y aplicaciones de la nanotecnología

Datos básicos



estudiante

Créditos

7-8 4 1 3 8 Objetivos Al finalizar el curso el alumno tendrá conocimiento de las aplicaciones de un número

importante de sistemas nanométricos. Esto le otorgará una visión amplia de las diversas ramas de la Nanociencia y de sus actuales aplicaciones. Se pretende que al término del curso el alumno pueda desarrollar sus propias ideas en la generación de nuevas aplicaciones y tecnologías.



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Página 186

Programa sintético Temario Unidades Contenidos

1. Introducción. 1.1 Historia: Dispositivos y Nanotecnología. 1.2 Transistores. 1.3 Transistores de Efecto de campo. 1.4 Tecnología CMOS.

2. Reglas generales de escalamiento.

2.1 Longitudes características. 2.1.1 Longitud de onda de Fermi. 2.1.2 Trayectoria libre media. 2.1.3 Longitud de coherencia. 2.2 Régimen cuántico. 2.2.1 Efecto túnel.

3. Escalamiento de MOSFETs.

3.1 Principios básicos. 3.2 Efectos de canales cortos. 3.3 Reglas de escalamiento. 3.4 Estado del arte de dispositivos electrónicos. 3.5 Interconexiones

4. Nanomagnetismo.

4.1 Magnetostática en el Vacío. 4.2 Magnetismo en medios materiales: Relaciones

fundamentales. 4.3 Magnetismo en medios materiales: Aproximación

continua. 4.4 Efectos magnéticos a escalas nanométricas. 4.5 Dinámicas de magnetización en nanoestructuras

magnéticas. 5. Electrónica del espín.

5.1 Descripción. 5.2 Origines y Mecanismos de la electrónica del espín. 5.3 Magnetoresistencia de uniones túnel.

6. Introducción a la computación cuántica.

6.1 Arquitectura típica de una computadora. 6.2 Memoria. 6.3 Interconexiones. 6.4 Operadores. 6.5 Consideraciones tecnológicas. 6.6 Nanomemorias, Nano-operadores, Nanoconexiones.

Métodos y prácticas Métodos Se recomienda que el alumno estudie cada tema con anticipación a la clase. Se recomienda que el profesor exponga el tema, ejemplificando con múltiples ejercicios y aclarando las dudas.



Exámenes parciales






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Programa sintético Examen de regularización






Fundamentals of Modern VLSI Devices, Taur, Y., Ning, T.H. Cambridge University Press 1998. In Interacting Electrons in Nanostructures, ed. by H.S. Schoeller and R., Haug Bourgoin, J.-P. (Springer Verlag, Berlin, 2001). An introduction to micromagnetics in the dynamic regime. In: Spin Dynamics in Confined Magnetic structures I, ed. by B. Hillebrands and K. Ounadjela, Miltat, J. Springer-Verlag (2002).

8VO SEMESTRE

36) Estructura y Operación de Pequeñas y Medianas Empresas (PYMES)

Programa sintético Pymes: Estructura y Organización.

Datos básicos



estudiante

Créditos

8 4 1 3 8 Objetivos Que el estudiante conozca y diseñe estrategias de comercialización de productos y

servicios de forma exitosa orientándose a empresas pequeñas y medianas, cuyo contexto de competidores y económico, así como las circunstancias y problemáticas son diferentes a la de las grandes empresas líderes en el mercado. Las estrategias abordadas en el curso le permitirán al estudiante definir el mercado meta en tamaño, ubicación geográfica, perfil de consumidores más idóneo para una micro, pequeña o mediana empresa real, mediante un proyecto que desarrolle durante el curso y cuyo objeto principal será el de diseñar las estrategias de comercialización en base a un análisis de la problemática real de dicha empresa y los elementos teórico metodológicos que en el curso y cursos previos ha conocido.

Temario Unidades Contenidos I. Definición de una empresa de categoría PYMES. Modelos estratégicos apropiados para PYMES.

1.1 Definición y características de PYMES. 1.2 Las PYMES y su aportación a la economía mexicana,

tendencias contextuales y problemática. 1.3 Características y habilidades administrativas de los

empresarios, tipo de asesoría administrativa, y mercadológica que requieren, la estructura de las PYMES.



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Página 188

Programa sintético

2. Concepto de Mercadotecnia para PYMES.

2.1 El legado de las grandes empresas y el concepto de mercadotecnia para PYMES.

2.2 En que proporción hay PYMES en el sector comercial e Industrial, como operan, el tipo de competidores de éstas.

2.3 PYMES como excelentes conocedoras de los clientes meta debido al mayor contacto con los mismos.

2.4 La mercadotecnia y la función de comercialización en los pequeños negocios.

2.5 Bases para segmentar el mercado y seleccionar nichos de mercado para PYMES, benchmarking como estrategia de innovación sin inversión excesiva.

2.6 Fijación de precios para productos y servicios de “alto valor para el consumidor” con un precio competitivo, bajos costos de fabricación y rentabilidad adecuada.

3. Vinculación de las PYMES con la cadena de�aprovisionamiento.�

3.1 Proveedores, sistemas de pedidos, almacenamiento, manejo de materiales, transporte e intermediarios para PYMES.

4. Promoción y publicidad en las PYMES.

4.1 Promoción y publicidad con menor gasto y más eficacia para empresas pequeñas.

5. Competitividad de las PYMES a nivel internacional.

5.1 Estrategias de innovación, especialización y servicios adicionales para contrarrestar las estrategias de precios bajos de empresas extranjeras e ingresar en mercados dominados por empresas extranjeras establecidas.

6. La tecnología de información, una estrategia competitiva para PYMES.

6.1 La tecnología de información como herramienta de apoyo en la comercialización de productos y servicios.

Métodos y prácticas Métodos Se recomienda que el alumno lea cada tema con anticipación a la clase. Se recomienda que el profesor exponga el tema, ejemplificando con múltiples ejemplos y aclarando las dudas.

Prácticas Desarrollo de un proyecto de investigación durante el curso. Mecanismos y procedimientos de evaluación

Exámenes parciales 1-3 Se recomienda la realización de por lo menos un examen parcial por cada dos Unidades. Se recomienda que el promedio de los exámenes parciales tenga un peso de al menos el 40% de la calificación final.

Examen ordinario Producto Final: Proyecto de investigación. Propuesta de Mejora. Solución de casos prácticos. Ensayo. Se recomienda que tenga un peso de no más del 40% de la



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Programa sintético calificación final.





Participación: Debate. Trabajo en equipo. Presentación. Reportes de lecturas. La asistencia y participación en clase pueden evaluarse y tener un peso no mayor al 20% de la calificación final.



Cómo aplicar la planeación estratégica a la pequeña y mediana empresa, Rodríguez Valencia, Joaquín. 2005. Desarrollo de proyectos de emprendimientos PYMES para el crecimiento: Guía práctica para su elaboración, presentación y evaluación, Basile, Dante Sebastián. 1998. Enciclopedia práctica de la pequeña y mediana empresa, Gispert, Carlos, dir. 2000. Estrategias empresariales frente al Tratado de Libre Comercio en Norteamérica: micro, pequeña y mediana empresa, Mercado H., Salvador. 1997. Guía técnica para la detección de necesidades de capacitación y adiestramiento en la pequeña y mediana empresa / La Secretaría, México. Secretaría del Trabajo y Previsión Social. 1979. La administración financiera ante el reto actual de la crisis en la micro, pequeña y mediana empresa, Rivera Carmona, Alfredo. 1997. Organización y estructura para la pequeña y mediana empresa, Fresco, Juan Carlos. 1993. Pequeña y mediana empresa. 1984 PYMES: Su economía y organización, Irigoyen, Horacio A. 1997.

37) Optativa II Síntesis y Propiedades de Nanoestructuras

Programa sintético Síntesis y Propiedades de Nanoestructuras

Datos básicos



estudiante

Créditos

7 u 8 4 1 3 8



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Programa sintético Objetivos El objetivo de este curso es proporcionar al estudiante el conocimiento del estado

del arte de las nanoestructuras y particularmente de los nanocristales. Se estudiará los tipos de nanocristales, los métodos de síntesis y caracterización, propiedades físicas, y sus aplicaciones prácticas.

Temario Unidades Contenidos 1. Conceptos básicos de nanocristales.

1.1 Introducción. 1.2 Propiedades de nanocristales. 1.2.1 Estructura geométrica. 1.2.2 Propiedades magnéticas. 1.2.3 Propiedades ópticas. 1.2.4 Propiedades electrónicas.

2. Síntesis de Nanocristales.

2.1 Métodos Físicos. 2.1.1 Chisporroteo de iones. 2.1.2 Descarga de arco. 2.1.3 Ablación Laser. 2.1.4 Pirolisis. 2.1.5 Epitaxia por haces moleculares. 2.2 Métodos Químicos. 2.2.1 Métodos Acuosos. 2.2.2 Síntesis solvotérmica. 2.2.3 Micelas y microemulsiones. 2.2.4 Métodos biológicos.

3. Nanocristales de diferentes formas.

3.1 Nanocristales metálicos. 3.2 Nanocristales semiconductores.

4. Propiedades Físicas de Nanocristales.

4.1 Punto de fusión de nanocristales. 4.2 Propiedades electrónicas. 4.2.1 Catálisis y reactividad. 4.3 Propiedades ópticas. 4.4 Propiedades magnéticas.

5. Nanocristales Tipo “core-shell”.

5.1 Síntesis y propiedades. 5.1.1Semicondcutor-semiconductor. 5.1.2 Metal-metal. 5.1.3 Metal-oxido metálico.

6. Aplicaciones. 6.1 Nanocristales fluorescentes: Bioetiquetado. 6.2 Detección óptica. 6.3 Aplicaciones biomédicas de nanocristales. 6.4 Dispositivos ópticos y electro- ópticos. 6.5 Nanoelectrónica. 6.7 Propiedades biocidas.



Mecanismos y Exámenes 1-5 Se recomienda la realización de por lo menos un



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Programa sintético procedimientos de evaluación

parciales examen parcial por cada Unidad. Se recomienda que el promedio de los exámenes parciales tenga un peso de al menos el 70% de la calificación final.









Nanocrystals: Synthesis, properties and properties, Springer Series in Materials Science. C.N.R- Rao, P. John Thomas, G.U. Kulkarani.

Nanoestructures and Nanomaterials: Synthesis, properties, and applications, World Scientific Series in Nanoscience and Nanotechnology. Guozhong Cao and Ying Wang.

38a) Optativa III: Nanotecnología para diagnóstico médico y tratamiento

Programa sintético Nanotecnología para diagnostico médico y tratamiento

Datos básicos



estudiante

Créditos

Optativa 7,8 o 9 4 1 3 8 Objetivos Estudiar los avances en el uso de nanopartículas y las nanoestructuras en la

medicina. Los recientes avances en la Nanomedicina ofrecen métodos para la prevención el diagnóstico y tratamiento de enfermedades mortales. Como ejemplo se pueden citar a las nanopartículas magnéticas que ya están comercialmente disponibles.

Temario Unidades Contenidos 1. Introducción a la Nanomedicina.

1.1 Evolución de la Nanomedicina a partir de la Física, Química y Biología.

1.2 Nanotecnología Médica y Nanomedicina. 1.3 Nanociencia, entre la bioquímica y biología celular.

2. Nanopartículas para imágenes y suministro de medicamentos.

2.1. Aplicaciones médicas de las nanopartículas. 2.2. Nanopartículas para Imágenes médicas. 2.3 Nanopartículas para suministro de medicamentos. 2.4 Nanotoxicología.



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Página 192

Programa sintético 2.5 Materiales y fabricación de nanopartículas para

suministro de medicamentos. 2.6 Nanoencapsulación para el suministro de energía. 2.7 Aplicaciones terapéuticas de las nanopartículas.

3. Nanotecnología en cirugía reconstructiva e intervencionista.

3.1. Materiales nanoestructurados en cirugía y reconstrucción.

3.2. Cirugía robótica. 3.3 Avances en navegación endoscópica.

4. Nanomateriales para regeneración de tejidos.

4.1. Biomateriales para regeneración de tejidos. 4.2 Nanotecnología y regeneración de tejidos. 4.3 Ingeniería de Tejidos para regeneración de nervios. 4.4 Nanotecnología para regeneración del Cerebro. 4.5 Nuevos adelantos en terapia celular.

5. Nanotecnología en el reemplazo de tejidos y prótesis.

5.1 Biomateriales nanoestructurados y tecnología para ingeniería de tejidos.

5.2 Aplicación de Ingeniería de Tejidos en Medicina. 5.3 Nanotecnología y prótesis.

6. Nanosensores en el diagnóstico y monitoreo médico.

6.1 Avances propiciados por la nanotecnología en el diagnóstico y monitoreo médico.

6.2 Nanosensores. 6.3 Tecnología de nanosensores integrados. 6.4 Monitoreo médico in-vivo y en tiempo real.




Exámenes parciales









Lectura de artículos científicos y de divulgación relacionados con los temas vistos en clase.

Bibliografía básica de Medical Nanotechnology and Nanomedicine (Perspectives in Nanotechnology), Harry F. Tibbals, CRC Press, 2010. The Handbook of Nanomedicine, Kewal K. Jain, Humana Press, 2010.



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Programa sintético referencia Handbook of Nanophysics: Nanomedicine and Nanorobotics, Klaus D. Sattler, CRC

Press, 2010.

38b) Optativa III Nuevas Tecnologías en Bioanalítica

Programa sintético Nuevas tecnologías en bioanalítica

Datos básicos



estudiante

Créditos

(Optativa) 7, 8 o 9 4 1 3 8 Objetivos El conocimiento interdisciplinario se ha vuelto cada vez más importante para el

científico moderno, en este curso se cubre la química bioanalítica, principalmente el análisis de proteínas y DNA.

Temario Unidades Contenidos 1. Biomoléculas. 1.1 Aminoácidos, péptidos y proteínas.

1.2 Ácidos nucléicos. 1.3 Biomoléculas en Química Analítica.

2. Cromatografía. 2.1. Principios de cromatografía. 2.2. Teoría básica cromatográfica. 2.3 Aplicación de la cromatografía líquida al bioanálisis.

3. Electroforesis. 3.1. Principios y teoría de la electroforesis. 3.2. Electroforesis de gel. 3.3 Electroforesis capilar.

4. Espectrometría de masas.

4.1. Principios de espectrometría de masas. 4.2 Espectrometría de masas por ionización de electrospray.

5. Reconocimiento molecular.

5.1 Bioensayos. 5.2 Biosensores. 5.3 Arreglos de unión de DNA. 5.4 Identificación de DNA por pirosecuenciación.

6. Ácidos Nucléicos.

6.1 Extracción y aislamiento de ácidos nucléicos. 6.2 Amplificación de ácidos nucléicos – La reacción en cadena de la polimerasa (PCR). 6.3 Secuenciación de Ácidos Nucléicos. 6.4 Secuenciación de ARN.

7. Secuenciación de Proteínas.

7.1 Estrategia de secuenciación de proteínas. 7.2 Separación y determinación de peso molecular de las

subunidades de proteína. 7.3 Composición de aminoácidos. 7.4 Determinación de secuencias. 7.5 Secuenciación de proteínas por espectrometría de

masas. Métodos y prácticas Métodos Se recomienda que el alumno estudie cada tema con



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Programa sintético anticipación a la clase. Se recomienda que el profesor exponga el tema, ejemplificando con múltiples ejercicios y aclarando las dudas, para pasar después a la resolución de problemas en el pizarrón por parte de los alumnos.



Exámenes parciales










Bioanalytical Chemistry, Andreas Manz, World Scientific Publishing Company, 2004. Bioanalytical Chemistry, Susan R. Mikkelsen, Eduardo Cortón, Wiley-Interscience, 2004. Understanding Bioanalytical Chemistry: Principles and Applications, Victor Gault, Neville McClenaghan, Wiley, 2009.

38c) Optativa III Biomateriales y Tejidos

Programa sintético Biomateriales y Tejidos

Datos básicos



estudiante

Créditos

(Optativa) 7, 8 o 9 4 1 3 8 Objetivos Este curso se centra en los conceptos básicos y avances recientes en el campo de

los biomateriales e ingeniería de tejidos, se estudiará un espectro amplio de procesamiento de biomateriales y sus características estructurales incluyendo su biocompatibilidad.

Temario Unidades Contenidos 1. Materiales bioactivos y su procesamiento.

1.1 Cerámicos de fosfato de calcio. 1.2 Recubrimientos bioactivos. 1.3 Compuestos bioactivos.



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Página 195

Programa sintético 2. Biocompa-tibilidad de Materiales.

2.1. Respuesta anfitrión (host) de materiales. 2.2. Desempeño biológico de biomateriales. 2.3 Determinación de biocompatibilidad. 2.4 Modificación de la superficie para aumentar la

biocompatibilidad. 3. Biocompuestos para aplicaciones de biotecnología.

3.1. Fosfatos de titanio. 3.2. Procedimientos de preparación de vidrio-cerámico

poroso. 3.3 Vidrio-cerámico poroso para la inmovilización de

enzimas. 3.4 Vidrio-cerámico poroso con actividad bacteriostática.

4. Ingeniería de Tejidos.

4.1. Células utilizadas en ingeniería de tejidos. 4.2 Ingeniería de tejidos para biomateriales. 4.3 Ingeniería de tejidos de la piel. 4.4 Ingeniería de tejidos de hueso. 4.5 Ingeniería de tejidos del Sistema Nervioso Central. 4.6 Ingeniería de tejidos de la válvula cardiaca.




Exámenes parciales










Biomaterials and Tissue Engineering (Biological and Medical Physics, Biomedical Engineering) Donglu Shi, Springer, 2010. Biomaterials: From Molecules to Engineered Tissue (Advances in Experimental Medicine and Biology) Nesrin Hasirci, Vasif Hasirci, Springer, 2004. Advanced Biomaterials: Fundamentals, Processing, and Applications Bikramjit Basu, Dhirendra S. Katti, Ashok Kumar, Wiley, 2009.



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39a) Optativa IVa

Programa sintético Tópicos de Concentradores de Calor

Datos básicos



estudiante

Créditos

(Optativa) 7, 8 o 9 4 1 3 8 Objetivos El objetivo de esta asignatura se centra en que el alumno adquiera las competencias

necesarias, a nivel cognitivo, procedimental-instrumental así como de actitud para que quede capacitado en el diseño, cálculo y análisis de instalaciones solar térmicas. Al finalizar el curso, el alumnado será capaz de distinguir entre distintos tipos de instalaciones y tecnologías de energía solar térmica y aprender a abordar en forma completa un proyecto de esta índole. Además, el alumnado estará capacitado para diseñar sistemas de energía solar térmica, conocer los aspectos más importantes de la instalación y puesta en marcha, y desarrollar apropiadamente un estudio económico de la misma.

Temario Unidades Contenidos 1. Conceptos básicos.

• Temperatura, calor, medida. • Dilatación y contracción. • Capacidad calorífica. • Cambios de estado. • Propagación del calor.

2. El colector y el acumulador solar.

• Efecto invernadero. • Funcionamiento de los colectores de placa plana. • Estudio de los elementos del colector. • Cubiertas transparentes. • Absorbedor, cuerpo negro. • Colectores de tubos; inundables, sistema Heat Pipe. • Elementos de montaje y sujeción. • Protección contra la congelación y altas temperaturas. • Almacenamiento de energía • Acumuladores. • Interacumuladores. • Tipos, componentes, características. • Energía auxiliar, ánodo de sacrificio. • Transferencia de calor, aislamiento.

3. Sistemas de obtención de A.C.S.

• Definición del sistema. • Principios básicos para el óptimo aprovechamiento de la

energía solar térmica. • Subconjunto de termotransferencia. • Circuito primario y secundario. • Válvulas, instrumentos, vaso de expansión.

4. Instalación y • Procesos previos al inicio de la instalación.



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Programa sintético mantenimiento de un sistema para A.C.S.

• Provisión del material. • Fases del proceso de montaje. • Montaje de las tuberías. • Puesta en marcha de la instalación.

Métodos y prácticas Métodos Se recomienda que el alumno estudie cada tema con

anticipación a la clase. Se recomienda que el profesor exponga el tema, ejemplificando con múltiples ejercicios y aclarando las dudas, para pasar después a la resolución de problemas en el pizarrón por parte de los alumnos.

Prácticas Se tendrá una sesión de una hora por semana para prácticas de laboratorio con equipo eléctrico fotovoltaico.


Exámenes parciales










Guía completa de la energía solar térmica y termoeléctrica (Adaptada al CTE y RITE). José María Fernández Salgado (Profesional y Técnico en Instalaciones Solares). Instalaciones termosolares: Tecnologías sistemas y aplicaciones, Perales Benito, Tomás Creaciones Copyright.

Energía Termosolar de Creus Sole, Antonio S.I. Ediciones Ceysa. Cano Pina.

39b) Optativa IVS Física Estadística.

Programa sintético Física Estadística

Datos básicos



estudiante

Créditos

(Optativa) 7, 8 o 9 4 1 3 8 Objetivos El estudiante tendrá conocimiento básico de conceptos de física y métodos de

aproximación apropiados para describir sistemas que involucran muchas partículas. Se explican los principales resultados de la termodinámica utilizando ensambles de



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Programa sintético partículas. Así que el estudiante tendrá un sólido conocimiento para entender sistemas complejos y para modelara y entender el origen atómico de fenómenos termodinámicos macroscópicos desde el punto de vista atómico.

Temario Unidades Contenidos 1. Introducción a los Métodos Estadísticos.

1.1 Camino Aleatorio y Distribución Binomial. 1.2 Discusión General sobre Camino Aleatorio: a) Distribución de Probabilidades que involucran varias

variables. b) Cálculo General sobre valores medios y para

caminos aleatorios. 2. Descripción Estadística de Sistemas de Partículas.

2.1 Formulación Estadística del Problemas Mecánicos: a) Especificación de estados de un sistema. b) Ensamble Estadístico. c) Postulados Estadísticos. d) Comportamiento de la densidad de estados. e) Interacción Térmica. f) Interacciones Mecánicas. g) Procesos Quasiestáticos.

3. Termodinámica Estadística.

3.1 Procesos Irreversibles y Consecución del Equilibrio: a) Condiciones de Equilibrio y Restricciones. b) Procesos Irreversibles y Reversibles. 3.2 Interacción Térmica entres sistemas Macroscópicos: a) Distribución de energía entre sistemas en equilibrio. b) La aproximación al equilibrio térmico. c) Temperatura. d) Reservorios de calor. 3.3 Interacción General entre Sistemas Macroscópicos. a) Dependencia de la densidad de estados sobre los parámetros externos. b) Equilibrio entre sistemas que interactúan. c) Propiedades de la Entropía. 3.4 Resumen de Resultados Fundamentales: a) Leyes de la Termodinámica y relaciones estadísticas

básicas. b) Cálculo Estadístico de cantidades termodinámicas.

4. Parámetros Macroscópicos y su Medición.

4.1 Trabajo y Energía Interna. 4.2 Calor. 4.3 Temperatura Absoluta. 4.4 Capacidad Calorífica y Calor Específico. 4.5 Entropía. 4.6 Consecuencias de la definición de Entropía. 4.7 Cantidades Intensivas y Extensivas.

5. Aplicaciones simples de Termodinámica Macroscópica.

5.1 Propiedades del Gas Ideal. a) Ecuación de Estado y Energía Interna. b) Calor Específico. c) Expansión Adiabática y compresión. 5.2 Relación general para substancias homogéneas. 5.3 Expansión libre y procesos regulados.



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Programa sintético 5.4 Máquinas de calor y refrigeradores.

6. Métodos Básicos y Resultados de Mecánica Estadística.

6.1 Representación de Ensambles de situaciones de Interés Físico: a) Sistemas aislados. b) Sistemas en contacto con un reservorio de calor. c) Aplicaciones simples de distribución canónicas. d) Sistemas con energía media específica. e) Cálculo de valores medios con ensambles canónicos. f) Conexión con la termodinámica. 6.2 Métodos de aproximación. 6.3 Generalización alternativa de aproximación.

7. Aplicaciones Simples de Mecánica Estadística.

7.1 Método General de Aproximación: a) Funciones de Partición y sus propiedades. 7.2 Gas Monoatómico Ideal. 7.3 Teorema de la Equipartición de la Energía. 7.4 Paramagnetismo. 7.5 Teoría Cinética de Gases Diluidos en Equilibrio.

8. Equilibrio entre Fases y Especies Químicas.

8.1 Condiciones de Equilibrio General. 8.2 Equilibrio entre Fases. 8.3 Los agentes de transición. 8.4 Políticas e Inversión para la transición.

9. Estadística Cuántica del Gas Ideal.

9.1 Estadística de Maxwell Boltzmann. 9.2 Estadística de Bose Einstein. 9.3 Estadística de Fermi Dirac. 9.4 Gas Ideal en el Limite Clásico. 9.5 Radiación de Cuerpo Negro. 9.6 Conducción de Electrones en un Metal.

10. Sistemas de Interacción de Partículas.

10.1 Sólidos. 10.2 Gas Clásico No Ideal. 10.3 Ferromagnetismo.

11. Teoría Cinética Elemental de Procesos de Transporte.

11.1 Tiempo de Colisión y Sección Transversal. 11.2 Viscosidad. 11.3 Conductividad Térmica.

12. Procesos Irreversibles y Fluctuación.

12.1 Probabilidad de Transición y Ecuación Maestra. 12.2 Movimiento Browniano. 12.3 Análisis de Fourier de Funciones Aleatorias.

Métodos y prácticas Métodos Exposición en pizarrón de los temas por el profesor, promoción de los conceptos básicos y novedosos mediante discusión en clase con los estudiantes, ejecución de ejercicios por el profesor y por los estudiantes en el pizarrón, ejecución de tarea de por lo menos cinco problemas escogidos de cada unidad.


Mecanismos y Exámenes parciales

1-5 Se recomienda la realización de por lo menos un examen parcial por cada Unidad o en algunos caso



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Programa sintético procedimientos de evaluación

cada dos Unidades. Se recomienda que el promedio de los exámenes parciales tenga un peso de al menos el 60% de la calificación final.










Fundamentos de física estadística y térmica, Reif, F., Editorial del Castillo, Madrid, España, 1968. Thermal physics, Kittel, C., Kroemer, H., second edition, W.H. Freeman & Co., San Francisco, USA, 1980. Termodinámica estadística, García Colín, L., Universidad Autónoma Metropolitana, Ixtapalapa, México, D.F. 1995.

39c) Optativa IVc: Mecánica Cuántica

Programa sintético Mecánica Cuántica

Datos básicos



estudiante

Créditos

(Optativa) 7, 8 o 9 4 1 3 8 Objetivos La materia en estructuras de dimensiones nanométricas presenta comportamientos

y fenómenos novedosos de carácter eminentemente cuántico e inexplicables que no pueden ser entendidos en modelos clásicos de la materia. La misma situación aplica a la generación de energía electromagnética. Esto motiva a que los estudiantes que se formen en el tema de la nanotecnología, las aplicaciones de materiales de estructura nanométrica, y los usos de energía electromagnética proveniente del Sol, deban de familiarizarse con las principales herramientas de análisis de fenómenos cuánticos, y de algunas de sus predicciones de mayor impacto en esta ciencia.

Temario Unidades Contenidos 1. Conceptos Básicos.

1.1 Antecedentes de la Física Cuántica: 1.1.1Radiación de cuerpo Negro y la hipótesis de cuantización de la emisión de radiación de Planck. 1.1.2Efecto fotoeléctrico.



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Programa sintético 1.1.2Dualidad onda-partícula de De Broglie. 1.1.4Principio de Incertidumbre de Heisenberg. 1.2 Modelo de Bohr del átomo de hidrógeno.

2. La Ecuación de Onda de Schroedinger.

2.1 Ecuación de onda de Schroedinger. 2.2 Ondas planas, paquetes de ondas y la relación de

incertidumbre. 2.3 Valores de expectación de operadores cuánticos. 2.4 Densidad de corriente de probabilidad.

3. Problemas en una dimensión. Confinamiento Cuántico a Dimensiones Nanométricas.

3.1 Problemas de funciones de onda incidentes en una dimensión: El escalón y la barrera.

3.2 Problemas de estados ligados: 3.2.1Partícula en un pozo de paredes infinitas. 3.2.2El pozo cuadrado nanométrico. 3.2.3Efectos de confinamiento nanométrico. 3.2.4El oscilador armónico unidimensional.

4. Átomo de Hidrógeno.

4.1 Solución de la ecuación de Schroedinger para el átomo de hidrógeno.

4.2 Los orbitales atómicos. 4.3 Los números cuánticos: a) El número cuántico principal. b) El número cuántico orbital. c) El número cuántico magnético. 4.4 Momento angular. 4.5 Niveles energéticos y comparación con el átomo de Bohr. 4.6 Transiciones radiativas electromagnéticas. 4.7 Reglas de Selección. 4.8 Efecto Zeeman normal.

5. Teoría de perturbaciones.

5.1 Teoría de perturbación de estados estacionarios No degenerados.

5.2 Caso de estados estacionarios degenerados a primer orden.

5.3 Tratamiento elemental de diagonalización. 5.4 El método variacional. 5.5 Aplicaciones. 5.6 Ejemplo: Efecto Zeeman. 5.7 Ejemplo estados degenerados: Efecto Stark. 5.8 Probabilidad de y la regla de oro de Fermi. 5.9 Aplicación a transición electromagnética dipolar radiativa.

Métodos y prácticas Métodos Se recomienda que el alumno estudie cada tema con anticipación a la clase, además de utilizar las bases de datos que se encuentran en internet para informarse de los últimos avances sobre alguno de los temas. Se recomienda que el profesor exponga el tema, ejemplificando con múltiples ejercicios y aclarando las dudas, para pasar después a la resolución de problemas o de plantear problemáticas



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Programa sintético especificas de cada uno de los temas del curso. Los estudiantes expondrán temas en el pizarrón de preferencia resolviendo problemas.



Exámenes parciales









El estudiante podrá asistir a conferencias donde la temática sea en temas de nanotecnología o energías renovables, a fin de complementar su información.


Quantum Physics, Stephen Gasiorowicz 3rd Edition. Editorial: Wiley. 2005. Introducción a la Física Cuántica, A. P. French, Massachusetts Institute of Technology (Cambridge), Edwin F. Taylor, Massachusetts Institute of Technology (Cambridge), Reverte (1982).

Quantum Mechanics for Applied Physics and Engineering. Albert T. Fromhold, Jr. Dover (NY) 1981.

40a) ERVIII Diseño de Sistemas Fotovoltaicos

Programa sintético

Diseño de Sistemas Fotovoltaicos

Datos básicos



estudiante

Créditos

8 4 1 3 8 Objetivos El objetivo de esta asignaturas se centra en que el alumno adquiera las

competencias necesarias, a nivel cognitivo, procedimental,-instrumental así como de



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Programa sintético

actitud para que quede capacitado en el diseño, cálculo y análisis de instalaciones fotovoltaicas, tanto conectadas a red como autónomas. Debido al carácter multidisciplinar de esta asignatura, el alumnado se enfrenta a un gran salto a nivel conceptual, tanto en su vertiente teórica como práctica, ya que es la primera vez que el alumno entra en contacto con la Energía Solar Fotovoltaica. En ese sentido, se hace totalmente necesario que el docente considere y aproveche todos los medios a su alcance para favorecer el aprendizaje de las mismas.

Temario Unidades Contenidos 1. Radiación solar. Radiación solar. Espectro.

• Movimiento solar diario y estacional. • Energía incidente sobre una superficie plana inclinada. • Cálculo de sombras y bloqueos. • Transformación energética de la radiación solar Esquemas de aprovechamiento solar. • La problemática del almacenamiento. • Rendimiento de los sistemas solares. • Seguimiento solar a lo largo de un día, midiendo el azimut y la altura solar. • Declinación solar y estaciones, determinación de la trayectoria de un día cualquiera. • Medida con radiómetro (solarímetro) y pirheliómetro, para diversas inclinaciones. Variación a lo largo del día. • Sombreado longitudinal y área barrida: diurna, anual. • Respuesta de diversos materiales y tratamiento superficial frente a la radiación solar. • Calcular con las tablas la energía incidente sobre una superficie inclinada y orientada, en un lugar dado. • Verificación del efecto invernadero. • Respuesta de un panel fotovoltaico a la radiación solar.

2. Paneles solares fotovoltaicos.

• Funcionamiento del panel solar fotovoltaico. • Componentes y resistencias medioambientales. • Curva característica de un panel fotovoltaico. • Potencia pico, nominal y real. • Esfuerzos del viento sobre las estructuras. Esfuerzos térmicos. • Resistencias de estructuras y amarres. • Procedimiento de interconexión de paneles. • Sistemas de puestas a tierra. • Cálculo de secciones y caída de tensión. • Protección superficial contra ataques del medio. • Localizar el sur con brújula y corrigiendo con la declinación magnética. • Evaluar sombras proyectadas por obstáculos. • Medida de la tensión-corriente de diversos paneles. • Potencia pico. Variaciones observadas Analizar diversos tipos de impactos visuales, proponiendo correcciones. • Amarrar estructura con distintas técnicas y probar



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Programa sintético

resistencia mecánica. • Interconectar paneles en serie-paralelo midiendo tensión y corriente sobre un circuito de prueba. • Comprobar el funcionamiento de diodos de bloqueo y desconectado. • Medir punto de funcionamiento para diversas cargas.

3. Baterías y controles.

• Electricidad y electrónica básica. • Tipos de acumuladores. Ventajas e inconvenientes. • Funcionamiento de carga-descarga de un acumulador solar estacionario. • Efecto galvánico entre metales. • Cálculo de secciones y caídas de tensión. • Rectificadores, convertidores de corriente continua, convertidores de corriente alterna (cc/cc y cc/ca) y reguladores del sistema de almacenamiento. • Medida de densidad de electrolito. Calcular el estado de carga de la batería. • Realizar ciclos de carga-descarga de una batería. • Conexión serie-paralelo de baterías. Medidas de corrientes y tensiones. • Elementos de cuadro de control. Verificar ajustes, disparos y alarmas con fuente de alimentación y circuitos de prueba con diversas cargas inductivas. • Conexión de terminales y protección de bornes. Par de apriete. • Interpretar el esquema electrónico básico de un cuadro de control. • Ensayar el funcionamiento de un ondulador bajo diversas cargas.

4. Líneas de distribución.

• Electricidad básica. • Funcionamiento de motores, luminarias, bombas. • Cálculo de secciones de conductores y caídas de tensión de sistemas en árbol. • Funcionamiento de elementos de protección y corte. • Interpretar planos de instalación y esquemas de conexión. • Interpretar un esquema de tendido eléctrico. • Calcular secciones y caídas de tensión de un sistema en árbol. • Dibujar en planta los elementos básicos de la instalación, líneas y cajas de derivación. • Conexionar cables sobre regletas, terminales, empalmes. • Realizar un tendido horizontal, vertical, de esquina, visto y entubado. • Identificar distintos elementos finales, valorando la potencia y campo de aplicación. • Medir tensiones, corrientes y resistencias.



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Programa sintético

• Medidas de resistencia a tierra. 5. Operación y mantenimiento de plantas de energía fotovoltaica.

• Electricidad básica. • Componentes y funcionamiento de pequeños motores de ca y cc. • Dibujo de planos y esquemas. • Símil hidráulico de una instalación solar fotovoltaica y eólica. • Sistemas y componentes de control y protección. • Cambiar y adaptar distintos tipos de conectores y bases de enchufes. • Verificar estado de diversos elementos de consumo eléctricos. • Simular cortocircuitos, derivaciones, límites de tensión, verificando el disparo de los elementos de protección y control. • Ejecutar el plano y esquema de la instalación con sus generadores, acumulación, sistema de control, tendidos y elementos de consumos. • Preparar documentación de operación y mantenimiento de una instalación.


Prácticas Se tendrá una sesión de una hora por semana para prácticas de laboratorio con equipo eléctrico fotovoltaico.


Exámenes parciales










Herramienta para el cálculo de la radiación solar sobre superficies inclinadas. C. Rus, F. Almonacid, L. Hontoria, P. J. Pérez y F. J. Múñoz. Editorial del VIII Congreso de Tecnologías Aplicadas a la Enseñanza de la Electrónica, Zaragoza (2008).



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Programa sintético

Sistemas fotovoltaicos conectados a red: estándares y condiciones técnicas. Dávila Gómez, Luis; Castro Gil, Manuel-Alonso; Colmenar Santos, Antonio, (aut.) Promotora General de Estudios, S.A.1ª ed., 1ª imp.(09/2000).

Electricidad solar fotovoltaica. VOL. II. Radiación solar y dispositivos fotovoltaicos. Lorenzo Pigueiras Eduardo. Promotora General de Estudios, S.A. (PROGENSA). Manual de mantenimiento de instalaciones fotovoltaicas conectadas. García López Manuel. S.A. Progensa. Promotora General de Estudios.

40b) MNVIII/ Modelos Moleculares

Programa sintético Modelos Moleculares

Datos básicos



estudiante

Créditos

8 4 1 3 8 Objetivos El diseño teórico de varios tipos de sistemas moleculares y de materiales nano-

estructurados es fundamental para entender las propiedades observadas en la escala macroscópica. La combinación del diseño teórico de materiales, con el empleo de visualizadores moleculares, y el uso de varios modelos teóricos con diferentes niveles de aproximación, le permitirá al estudiante tener los antecedentes necesarios para simular y predecir la estabilidad, así como las propiedades electrónicas, ópticas y magnéticas de diversos tipos de nanoestructuras.

Temario Unidades Contenidos 1. Empleo de Visualizadores Moleculares.

1.1 ¿Qué es un visualizador molecular? 1.2 Sistemas finitos. 1.3 Sistemas periódicos.

2. Diseño Teórico y Estabilidad de Moléculas Pequeñas.

2.1 Diseño teórico de moléculas pequeñas: Contaminantes, moléculas aromáticas e hidrocarburos lineales. 2.2 Optimización estructural de moléculas pequeñas. 2.3 Espectroscopia de moléculas pequeñas: Infrarrojo, UV-vis, Raman.

3. Diseño Teórico y Estabilidad de Clusters y Nanopartículas.

2.1 Diseño teórico de cúmulos pequeños. 2.2 Diseño teórico de nanopartículas: Diferentes secuencias de crecimiento. 2.3 Propiedades magnéticas.

4. Nanocatálisis. 4.1. Interacción molécula-nanoestructura. 4.2 Difusión y disociación de adsorbatos: Metodología NEB.

5. Estabilidad de Recubrimientos moleculares.

5.1 Adsorción de moléculas pequeñas en materiales. nanoestructurados: Nanopartículas y fullerenos. 5.2 Estabilidad de recubrimientos moleculares. 5.3 Hidratación.

Métodos y prácticas Métodos Se recomienda que el alumno estudie cada tema con anticipación a la clase. Se recomienda que el profesor



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Programa sintético exponga el tema, ejemplificando con múltiples ejercicios y aclarando las dudas, para pasar después a la resolución de problemas en el pizarrón por parte de los alumnos.



Exámenes parciales











40c) NNMFVIII: Magnetismo y Nanoestructuras

Programa sintético Magnetismo y Nanoestructuras

Datos básicos



estudiante

Créditos

8 5 0 3 8 Objetivos Proporcionar al estudiante los conocimientos básicos sobre el magnetismo y los

materiales magnéticos nanoestructurados en base a los efectos físicos que dan origen a sus propiedades a fin de poder describir analítica y físicamente sus propiedades.

Temario Unidades Contenidos 1. El campo magnético.

1.1 Definición del campo de inducción y del campo magnético. 1.2 Producción del campo magnético. 1.3 Ecuaciones macroscópicas del campo magnético.

2. Materiales magnéticos.

2.1 Fenomenología y definición de un material magnético. 2.2 Polarización magnética.



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Programa sintético 2.3 Interacción de la polarización magnética con el campo magnético. 2.4 La ecuación constitutiva. 2.5 Permeabilidad y susceptibilidad magnética. 2.6 Clasificación de imanes en duros y suaves. 2.7 Fenomenología y aplicaciones de los imanes duros y suaves. 2.8 La curva de histéresis y parámetros magnéticos. 2.9 Fenomenología y características de las curvas de histéresis. 2.10 Procesos de magnetización y dominios magnéticos. 2.11 Nanoestructuras y heteroestructuras magnéticas.

3. Orden Magnético.

3.1 Clasificación de los materiales en base a su respuesta al campo magnético. 3.2 Paramagnetismo. 3.3 Diamagnetismo. 3.4 Ferromagnetismo. 3.5 Anti ferromagnetismo. 3.6 Ferrimagnetismo. 3.7 Superparamagnetismo.

4. Anisotropía magnética.

4.1Fenomenología y definiciones. 4.2 Tipos de anisotropía magnética. 4.3 El campo desmagnetizante y la anisotropía de forma. 4.4 La anisotropía magnetocristalina. 4.5 La anisotropía magneto elástica. 4.6 Medición de la anisotropía magnética.

5. Rotación de la magnetización.

5.1 Definición del problema. 5.2 Energía libre de un material ferromagnético. 5.3 Ecuación de movimiento para la magnetización. 5.4 Modelo de Stoner-Wohlfarth para una partícula

monodominio. 5.5 Cálculo de las curvas de histéresis. 5.6 El campo de rotación para una partícula monodominio.

6. Interacciones magnéticas.

6.1 Definiciones. 6.2 Interacción dipolo – dipolo. 6.3 Interacciones magnetostáticas por rugosidad. 6.4 Interacción RKKY en multicapas. 6.5 Formulación energética de las interacciones.

7. Aspectos generales de las nanoestructuras magnéticas.

7.1 Propiedades magnéticas de las nanoestructuras. 7.2 Películas delgadas y multicapas. 7.3 Redes de nanoestructuras. 7.4 Agregados y nanopartículas magnéticas. 7.5 Composítos nanomagnéticos. 7.6 Materiales magnéticos granulares.

8. Ensambles de partículas magnéticas.

8.1 Enunciado del problema: Interacciones entre partículas y propiedades intrínsecas.

8.2 Ensamble desordenado de partículas monodominio sin



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Programa sintético interacciones.

8.3 Ensamble ordenado de partículas monodominio sin interacciones.

8.4 Curvas de remanencia y la relación de Wohlfarth. 8.5 Ensamble ordenado de partículas monodominio

interactuantes. 8.6 Análisis gráfico de las interacciones, curvas de Henkel,

Delta M y Delta H. 9. Aplicaciones de nanomateriales magnéticos.

9.1 Transporte eléctrico y sensores magneto-resisitivos. 9.2 Redes de nanoimánes: Grabado magnético,

metamateriales y micro ondas. 9.3 Nanopartículas superparamagnéticas y aplicaciones en

biociencias y medicina. 9.4 Nanopartículas magnéticas: Materiales magneto

reológicos y sistemas magnéticos inteligentes. Métodos y prácticas Métodos Se recomienda que el alumno estudie cada tema con

anticipación a la clase. Se recomienda que el profesor exponga el tema, ejemplificando con múltiples ejercicios, ejemplos y aclarando las dudas.

Prácticas Ninguna. Mecanismos y procedimientos de evaluación

Exámenes parciales

1-5 Se recomienda la realización de por lo menos un examen parcial por cada dos Unidades. Se recomienda que el promedio de los exámenes parciales tenga un peso de al menos el 70% de la calificación final.









Modern Magnetic Materials: Principles and Applications, Robert C. O'Handley. Wiley-Interscience 1990. Introduction to Magnetism and Magnetic Materials, David Jiles. CRC Press; 2nd edition 1998. Introduction to Magnetic Materials, B.D. Cullity, Addison-Wesley 1972.

Magnetic Materials: Fundamentals and Device Applications, Nicola A. Spaldin. Cambridge University Press 2003.

9VO SEMESTRE



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41a) ER IX: Tópicos de Energías Renovables

Programa sintético Tópicos de Energías Renovables

Datos básicos



estudiante

Créditos

9 4 1 3 8 Objetivos El estudiante conocerá de los diversos sistemas de energía renovables, principios

físicos y la tecnología en la que se basan así como los componentes de un sistema completo. Se requiere que el estudiante haga un análisis de conversión cadenas de transmisión de energía, eficiencia y origen de perdidas. Los balances de energía son fundamentales en cada uno de los sistemas estudiados. También se estudiará las posibilidades económicas y ambientales de los sistemas estudiados.

Temario Unidades Contenidos 1. Introducción: Energía.

1.1 Sistema de Energía. 1.2 Definiciones de Energía: a) Energía Primaria. b) Energía Secundaria. c) Energía Final. d) Energía Útil. 1.2 Aplicaciones de Energías Renovables: a) Tipos de Energías Renovables. b) Posibilidades Estudiadas. 1.3 Estructura y Procedimiento de diferentes posibilidades de Aplicación de Energía Renovables. 1.4 Energías Convencionales sistemas de Suministro.

2. Suministro de Energía Renovables Básicas.

2.1. Balance de Energía en la Tierra. 2.2 Fuentes de Energías Renovables: a) Energía Solar. b) Energía Geotérmica. c) Energía del Planeta (gravitación y movimiento). d) Energía Eólica. 2.3 Balance de Flujos de Energía. 2.4 La Dimensión Social del Riesgo y sus Limitaciones. 2.5 Estructura de la Radicación Solar. 2.6 Caídas de Agua y suministro de reservas de agua. 2.7 Fotosíntesis.

3. Utilización de la Energía Solar Pasiva.

3.1. Principios. 3.2. Descripción Técnica: a) Definiciones: Coeficiente de Transmisión, Flujo de Calor Secundario, Factor de Transmisión de Energía, Coeficiente de Transmisión Térmica, Transmitancia Térmica Equivalente, Perdidas por Transmisión de información. b) Componentes de un Sistema. c) Sistemas Funcionales.

4. Utilización 4.1. Principios:



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Programa sintético Generado del Calor Solar.

a) Absorción, Emisión y Transmisión. b) Características Ópticas de Absorbedores. c) Características Ópticas de pantallas. d) Balance de Energía. e) Eficiencia y fracción solar utilizada. 4.2 Descripción Técnica: a) Colectores. b) Aisladores. c) Diseño de colectores y aplicaciones prácticas. d) Concentradores líquidos y de gas. 4.3 Otros sistemas de aprovechamiento: a) Almacenes de Calor. b) Almacenes de Calor de Estado Sólido. c) Duración de los sistemas de Almacenamiento. d) Sensores y sistemas de Control. e) Medios para la transferencia de Calor: Tubos, intercambiadores de calor, bombas. 4.4 Cadenas de conversión y pérdidas. 4.5 Conceptos para el diseño de sistemas: a) Sistemas sin circulación. b) Sistemas Naturales con circulación abierta. c) Sistemas Naturales con circulación cerrada. d) Sistemas forzados (cerrados y abiertos). 4.6 Aplicaciones actuales. 4.7 Economía y Análisis Ambiental.

5. Plantas de Potencia con Concentradores Solares.

5.1 Principio de Funcionamiento: a) Concentradores de Radiación. b) Absorción de Radiación. c) Almacenamiento de Calor a Altas temperaturas. d) Ciclo termodinámico. 5.2 Torres solares, estaciones de Potencia: a) Descripción técnica. b) Ejemplos. 5.3 Economía y Análisis Ambiental. 5.4 Plantas de Potencia con concentradores Parabólicos. 5.5 Exposición Ambiental.

6. Generadores de Potencias con sistemas Fotovoltaicos.

6.1 Principios Básico de un sistema Fotovoltaico: a) Ancho de Banda prohibido. c) Conducción de carga en semiconductores. d) Unión pn. e) Efecto fotovoltaico. 6.2 Descripción de una celda fotovoltaica: a) Formas diferentes de conectar paneles fotovoltaicos. b) Sistemas Basados en diferentes materiales. 6.3 Cadenas de conversión de Energía, eficiencia y pérdidas. 6.4 Análisis económico y ambiental.



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Programa sintético 7. Generación de Potencia mediante sistemas Eólicos.

7.1 Principios Básicos de Funcionamiento: a) Convertidores ideales de energía eólica. b) Arrastre e impulso del viento. 7.2 Diseño de Turbinas Eólicas: a) Elementos de un sistema completo. b) Cadena de conversión, pérdidas y características. c) Controles de Potencia. d) Parques Eólicos. 7.3 Análisis económico y ambiental.

8. Generación de Potencia Hidroeléctrica.

8.1 Principios Básicos. 8.2 Diseño esquemático. 8.3 Componentes de un Sistema. 8.4 Cadenas de conversión, pérdidas y curvas de potencia. 8.5 Análisis económico y ambiental.

9. Utilización de Energía Geotérmica.

9.1 Calor proporcionado por un sistema hidrogeotérmico. 9.2 Descripción Técnica. 9.3 Calor proporcionado por un pozo profundo. 9.4 Generación de potencia Geotérmica. 9.5 Análisis económico y ambiental.




Exámenes parciales








Otras actividades El estudiante podrá asistir a conferencias donde la temática



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Programa sintético académicas requeridas

de las energías renovables sean tema importante a fin de complementar su información.


Renewable Energy: Technology, Economics and Environment, Martin Kaltschmitt, Wolfgang Streicher, Andreas Wiese Editors, Spinger 2007. Fundamentals of Renewable Energy Processes, Aldo V. da Rosa. Second Edition, AP Editions. 2006.

Renewable Energy: Sustainable Energy Concepts for the Future, Roland Wengenmayr, Willey 2009.

41b) MN-IX: Simulación de Nanomateriales II.

Programa sintético Simulación de Nanomateriales II

Datos básicos



estudiante

Créditos

1 4 1 3 8 Objetivos El estudiante analizará y entenderá como se resuelven, de manera práctica, las

ecuaciones de Kohn-Sham. Entenderá los esquemas y técnicas numéricas empleados para diagonalizar matrices y esquemas de minimización.

Temario Unidades Contenidos 1. Resolviendo las ecuaciones de Kohn-Sham en la práctica.

1.1 Las ecuaciones de Kohn-Sham y de Hartree-Fock. 1.2 El teorema de Bloch y las condiciones de frontera periódicas.

2. ¿Qué son los pseudopotenciales?

2.1 Teoría de Pseudopotenciales. 2.2 Construcción de pseudopotenciales. 2.3 Algunos aspectos prácticos en la construcción de los pseudopotenciales.

3. Funciones base 3.1 Sistemas periódicos. 3.2 Ondas planas. 3.3 Orbitales atómicos. 3.4 Bases Gaussianas. 3.5 Bases mezcladas.

4. Diagonalización y procesos autoconsistentes.

4.1 Diagonalización. 4.2 Autoconsistencia y procesos de mezclado. 4.3 Técnicas de minimización.

5. Aplicaciones a átomos, moléculas pequeñas y nanopartículas.

5.1 El enlace químico. 5.2 Los átomos en las moléculas. 5.3 Propiedades electrónicas de moléculas simples. 5.4 Propiedades electrónicas de nanopartículas metálicas.

Métodos y prácticas Métodos Se recomienda que el alumno estudie cada tema con



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Programa sintético anticipación a la clase. Se recomienda que el profesor exponga el tema, ejemplificando con múltiples ejercicios y aclarando las dudas, para pasar después a la resolución de problemas en el pizarrón por parte de los alumnos.



Exámenes parciales 1-5 Se recomienda la realización de por lo menos un examen parcial por cada Unidad. Se recomienda que el promedio de los exámenes parciales tenga un peso de al menos el 70% de la calificación final.










41c) NNMF-IX: Aplicaciones de las nanopartículas multifuncionales: dispositivos magnéticos

Programa sintético Aplicaciones de las nanopartículas multifuncionales: dispositivos magnéticos

Datos básicos


estudiante

Créditos

9 5 0 3 8 Objetivos Proporcionar al estudiante los conocimientos básicos los principales sistemas de

sensado y detección de campos magnéticos así como de variables no magnéticas que son utilizados en diversos sectores. Así mismo, conocer y entender los principios de detección que son utilizados para el diseño y construcción de sensores magnéticos en función del tipo de aplicación que se desea.

Temario Unidades Contenidos 1. Sensores de inducción.

1.1 Bobinas de aire. 1.2 Bobinas de rastreo con un núcleo ferromagnético. 1.3 Magnetómetros de bobina rotatoria. 1.4 Bobinas de vibración.



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Programa sintético 1.5 Bobinas para mediciones de H.

2. Sensores de válvula de flujo.

2.1 Válvulas de flujo tipo ortogonal. 2.2 Sensores de núcleo de anillo. 2.3 Teoría de operación de válvulas de flujo. 2.4 Principio de los magnetómetros de válvula de flujo. 2.5 Diseño de magnetómetros de válvula de flujo. 2.6 Válvulas de flujo miniaturas. 2.7 Válvulas de flujo en corriente alterna.

3. Sensores magneto-resistivos.

3.1 Sensores AMR. 3.2 Magnetorresistencia y Efecto Hall Planar. 3.3 Sensores GMR. 3.4 Efectos básicos de las válvulas de espín. 3.5 Construcción de sensor. 3.6 Aplicaciones.

4. Sensores magneto-ópticos.

4.1 Efecto de Faraday y efecto Kerr magneto-óptico. 4.2 Efecto de Faraday. 4. 3 Efecto Kerr magneto-óptico. 4.4 Sensores de campo magnético y corrientes eléctricas.

5. Otros principios.

5.1 Magnetoimpendancia y magnetoinductancia. 5.2 Materiales con magnetoimpedancia. 5.3 Sensores de magnetoimpedancia. 5.4 Sensores de campo magnetoelástico. 5.5 Sensores de fibra óptica de campo de magnetostricción. 5.6 Sensor piezoelectrico-magnetostrivo.

6. Aplicaciones de los sensores magnéticos.

6.1 Mediciones biomagnéticas. 6.2 Navegación 6.3 Militar y seguridad. 6.4 Detección de blancos y seguimiento. 6.5 Sistemas antirrobos. 6.6 Aplicaciones automotrices. 6.7 Pruebas no destructivas. 6.8 Marcación y etiquetación magnética. 6.9 Mediciones geomagnéticas: Prospección de minerales, localización de blancos y estaciones de variación.

7. Sensores magnéticos para variables no magnéticas.

7.1 Sensores de posición. 7.2 Detectores de proximidad y rotación. 7.3 Fuerza y presión. 7.4 Sensores de torque. 7.5 Medidores magnéticos de flujo. 7.6 Sensores de corriente. 7.7 Sensores de corriente Hall dc/ac y MR.

Métodos Se recomienda que el alumno estudie cada tema con anticipación a la clase. Se recomienda que el profesor exponga el tema, ejemplificando con múltiples ejercicios, ejemplos y aclarando las dudas.

Prácticas Ninguna. Métodos y prácticas Exámenes 1-5



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Programa sintético parciales Examen ordinario Se realizará por escrito y se recomienda que tenga un peso

de no más del 30% de la calificación final. Mecanismos y procedimientos de evaluación


Se recomienda la realización de por lo menos un examen parcial por cada dos Unidades. Se recomienda que el promedio de los exámenes parciales tenga un peso de al menos el 70% de la calificación final.







Introduction to Magnetic Materials, B.D. Cullity, Addison-Wesley 1972. Magnetic Materials: Fundamentals and Device Applications, Nicola A. Spaldin, Cambridge University Press 2003. Magnetic Actuators and Sensors, John R. Brauer, Wiley-IEEE Press 2006. Magnetic Sensors and Magnetometers, Pavel Ripka, Artech House Publishers 2001. Magnetic Heterostructures, H. Zabel y S. D. Bader (eds.), Springer Tracts in Modern Physics, Springer-Berlin 2008. Magneto-resistive and spin valve heads, Fundamentals and Applications, Second, John C. Mallinson, Edition, Academic Press 2002.

Thin Film Magnetoresistive Sensors, S. Tumanski, Institute of Physics, Series in Sensors 2001.

42) Estancia Industrial o Laboratorio de Investigación

Programa sintético Estancia Industrial o Laboratorio de Investigación

Datos básicos



estudiante

Créditos

9 0 5 3 8 Objetivos Se busca que el estudiante se vea inmerso en un ambiente laboral donde conozca

las necesidades del medio laboral, ya sea en un laboratorio de desarrollo, en una línea de producción o en equipo de trabajo. Se busca que pueda aportar en este ambiente con los conocimientos adquiridos durante sus estudios, además de conocer de cerca las necesidades, el ambiente y la problemática del medio laboral.

Temario Unidades Contenidos 1. Laboratorio. 1. El estudiante en conjunto con el responsable lugar donde

llevará a cabo su estancia propondrá un proyecto o



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Programa sintético actividades a desarrollar durante su estancia. Esta deberá contener los siguientes puntos: a) Plan de trabajo donde se describan las actividades a desarrollar. b) Habilidades y conocimientos que son necesarios para llevar a cabo la estancia.

2. Reporte de Actividades.

El estudiante reportará al profesor responsable dentro de la Carrera las actividades llevadas a cabo durante su estancia, donde haga énfasis en las aportaciones llevadas a cabo y en los conocimientos adquiridos, así como en las necesidades que a su parecer es necesario cubrir durante la carrera a fin de tener una mejor formación a la luz de la estancia realizada.

Métodos y prácticas Métodos El estudiante llevara a cabo un proyecto o un conjunto de actividades que estén consensuadas con el responsable de sitio donde lleve a cabo su estancia y con un profesor de la carrera que aprueben dicho plan.

Prácticas Cumplir con el horario acordado en el plan o proyecto acordado mutuamente entre las partes interesadas.


Exámenes parciales

Para dar una calificación. El estudiante presentará un reporte de las actividades llevadas a cabo durante su estancia que será calificado por los responsables que aprobaron su plan de trabajo. El resultado deberá ser aprobado o no aprobado.

Examen ordinario

No es necesario.

Examen a título No aplica. Examen de regularización

No aplica.


No aplica.


No aplica.


A determinar por el tutor en función del tipo de instancia donde efectúe su estancia y el tema de trabajo que se le asigne.



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6.2. Programas analíticos A continuación se describen los programas analíticos de los 2 primeros semestres de la carrera de Ingeniero en Nanotecnología y Energías Renovables.

1) Cálculo Diferencial

A) Nombre del Curso: Cálculo Diferencial

B) Datos básicos del curso

Semestre Horas de teoría por semana

Horas de práctica por semana

Horas trabajo adicional estudiante

Créditos

I 4 1 3 8

C) Objetivos del curso

Objetivos generales

Al finalizar el curso el estudiante será capaz de: Al finalizar el curso el alumno será capaz utilizar los conceptos básicos del Cálculo Diferencial en el planteamiento, razonamiento y solución de problemas de matemáticas, física e ingeniería.

Objetivos específicos

Unidades Objetivo específico 1. Funciones. Conocer el concepto de función, su representación gráfica, sus

propiedades y operaciones. 2. Límite y Continuidad.

Aprender los conceptos de límite y continuidad de funciones de una variable, los cuales permitirán asimilar el concepto de derivada.

3. Derivada. Asimilar el concepto de derivada como pendiente de la tangente de una curva y como límite de funciones de una variable.

4. Aplicaciones de la derivada.

Aplicación del concepto de derivada para resolver problemas de minimización, razones de cambio y características gráficas de las funciones como son concavidad, puntos de inflexión y simetría.

D) Contenidos y métodos por unidades y temas

Unidad 1. Funciones. 10 hs

Tema 1.1 Gráficas de ecuaciones y funciones. 2 Tema 1.2 Dominio y Rango de funciones. 1 Tema 1.3 Clasificación de funciones. 1 Tema 1.4 Desigualdades. 2 Tema 1.5 Valor absoluto. 2 Tema 1.6 Operaciones de funciones. 2



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Lecturas y otros recursos

Lectura correspondiente de los capítulos del libro de texto.

Métodos de enseñanza Se recomienda utilizar herramientas de graficación en clase, como son Maple, Matemática, GeoGebra, Scilab, Matlab u Octave.

Actividades de aprendizaje

Prácticas con las herramientas de graficación y ejercicios de tarea.

Unidad 2. Límite y continuidad. 16 hs

Tema 2.1 Introducción al concepto de límite de una función. 3 Tema 2.2 Límites unilaterales en funciones algebraicas, compuestas y especiales. 3 Tema 2.3 Técnicas para calcular límites. 3 Tema 2.4 Límites al infinito relacionadas a las asíntotas verticales y horizontales. 3 Tema 2.5 Continuidad y teoremas sobre continuidad. 4 Lecturas y otros recursos





Unidad 3. Derivada. 18hs

Tema 3.1 Funciones Algebraicas. 2 Tema 3.2 Derivación por incrementos. 2 Tema 3.3 Razones de cambio. 2 Tema 3.4 Reglas de derivación para: Sumas, productos, cocientes y potencias. 2 Tema 3.5 Regla de la cadena y función a una potencia. 2 Tema 3.6 Derivación implícita. 2 Tema 3.7 Reglas de derivación para funciones trigonométricas y trigonométricas inversas. 3 Tema 3.8 Reglas de derivación para funciones exponenciales, logarítmicas e hiperbólicas. 3 Lecturas y otros recursos





Unidad 4. Aplicaciones de la derivada. 20hs

Tema 4.1 La derivada como una razón de cambio. 2 Tema 4.2 Recta tangente y normal de una curva. 2 Tema 4.3 Aplicaciones a la Física. 2 Tema 4.4 Máximos y mínimos. 3 Tema 4.5 Concavidad y punto de reflexión, criterio de la segunda derivada inflexión. 3



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Tema 4.6 Teorema de Rolle y teorema del valor medio. 2 Tema 4.7 Aplicaciones de máximos y mínimos. 4 Tema 4.8 Regla del H'opital. 2 Lecturas y otros recursos





E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje

• Exposición del maestro con apoyo de recursos visuales y audiovisuales. • Tareas previas y posteriores a cada tema. • Ejercicios en sesiones de práctica. • Evaluación de conceptos formales en exámenes parciales. • Evaluación de la capacidad de síntesis e integración del conocimiento mediante exámenes parciales.

F) Evaluación y acreditación

Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación

Primer examen parcial 1 Unidad 1 10% Segundo examen parcial 1 Unidad 2 20% Tercero examen parcial 1 Unidad 3 20% Cuarto examen parcial 1 Unidad 4 20% Examen ordinario 1 Unidades 1-4 30%

TOTAL 100%

G) Bibliografía y recursos informáticos

Textos Básicos

• Cálculo, James Stewart, Sexta Edición, Cengage Learning, 2008. • Cálculo, Larson/Hostetler/Edwards, Séptima Edición, Mc Graw Hill, 2002. • Cálculo con Geometría Analítica, Edwin J. Purcell Dale Varberg, VI Edición, Mc Graw Hill, 1987. • Cálculo y Geometría Analítica, Sherman K. Stein, Anthony Barsellos, Mc Graw-Hill, 5ª Ed., 1994. • Cálculo Diferencial e Integral, Frank Ayres Jv. Elliot Mendelson, Mc Graw-Hill.

Sitios de Internet

• Página Web de Octave http://www.gnu.org/software/octave/ y http://octave.sourceforge.net/ • Página Web de Scilab http://www.scilab.org/ • Página Web de Maxima http://maxima.sourceforge.net/



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• Página Web de GeoGebra http://www.geogebra.org/

2) Algebra Superior

A) Nombre del Curso: Álgebra Superior





Créditos

1 4 1 3 8 C) Objetivos del curso

Objetivos generales

Al finalizar el curso el estudiante será capaz de: aplicar los conocimientos fundamentales sobre lógica y conjuntos que le permitan desarrollar el modelo de razonamiento axiomático y el álgebra booleana. Además conocerá las propiedades algebraicas de los números enteros, reales, y complejos, y los métodos para resolver polinomios con coeficientes reales.


Unidades Objetivo específico 1. Lógica y conjuntos. Presentar al alumno los conceptos básicos de lógica, conjuntos,

y álgebra booleana, de manera que el alumno sea capaz de reconocer proposiciones simples y complejas, y determinar sus tablas de verdad.

2. Inducción matemática.

Que el alumno entienda el principio de inducción matemática y pueda aplicarlo en diversas demostraciones. Que conozca el principio fundamental del álgebra y sea capaz de factorizar números enteros.

3. Números complejos. Que el alumno conozca los números complejos y sea capaz de realizar operaciones con ellos. Que sea capaz de representar y convertir números complejos en sus distintas representaciones.

4. Polinomios. Al terminar esta unidad el alumno deberá ser capaz de definir, reconocer, y realizar operaciones aritméticas con polinomios, así como encontrar sus raíces enteras. Deberá ser capaz de identificar razones de polinomios impropias y descomponerlas como la suma de un polinomio y una fracción propia, así como aproximar una función localmente mediante un polinomio de Taylor.

5. Cálculo de raíces reales de polinômios.

Presentar al alumno los métodos más populares para estimar las raíces reales de un polinomio con una precisión arbitraria.


Unidad 1: Lógica y Conjuntos. 12

Tema 1.1 Lógica y conjuntos. 6



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Subtemas a) Introducción. b) Proposiciones y valores de verdad. c) Operaciones lógicas. d) Definición de conjunto. e) Pertenencia a un conjunto. f) Operaciones con conjuntos y su relación con las operaciones lógicas.

Tema 1.2 Algebra Booleana. 6 Subtemas a) Definición axiomática del álgebra de Boole.

b) Tablas de verdad. c) Teoremas básicos del álgebra de Boole. d) Aplicaciones.

Unidad 2: Inducción Matemática. 10

Tema 2.1 Principio de Inducción. 4 Subtemas a) Principio de Inducción.

b) Ejemplos. Tema 2.2 Propiedades de los Números Enteros. 6 Subtemas a) Teorema del Binomio para exponentes enteros positivos.

b) Algoritmo de la división. c) Números primos. d) Factorización. e) Teorema fundamental de la aritmética.

Unidad 3: Números Complejos. 10

Tema 3.1 Definición y representación de los números complejos. 5 Subtemas a) Motivación.

b) Definición. c) Representación cartesiana. d) Representación polar. e) Módulo y argumento.

Tema 3.2 Aritmética de números complejos. 5 Subtemas a) Suma, resta, y producto de complejos.

b) Complejo conjugado y sus propiedades. c) División. d) Potencias y raíces.

Unidad 4: Polinomios. 18

Tema 4.1 Definición y propiedades. 6



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Subtemas a) Definición de polinomio. b) Aritmética de polinomios. c) Propiedades de los polinomios. d) Algoritmo de división y divisibilidad. e) Máximo común divisor y el algoritmo de Euclides.

Tema 4.2 Raíces de polinomios. 8 Subtemas a) Definición.

b) Teorema del resto y teorema del factor. c) División sintética. d) Raíces múltiples. e) Teorema fundamental del álgebra. f) Descomposición en factores lineales. g) Raíces de polinomios con coeficientes reales. h) Funciones racionales. i) Fracciones parciales.

Tema 4.3 Teorema de Taylor. 4 Subtemas a) Derivada de un polinomio.

b) Teorema de Taylor. c) Aplicaciones.

Unidad 5: Cálculo de raíces reales de un polinomio. 14

Tema 5.1 Localización y acotación de raíces. 6 Subtemas a) Acotación de raíces.

b) Separación de raíces. c) Teorema de Sturm. d) Ley de los signos de Descartes. e) Teorema de Budan-Fourier.

Tema 5.2 Métodos numéricos para estimación de raíces. 8 Subtemas a) Método de bisección.

b) Método de la secante. c) Método de Newton. d) Método de Horner.


• Se recomienda que el alumno estudie cada tema con anticipación a la clase. Se recomienda que el profesor exponga el tema, ejemplificando con múltiples ejercicios y aclarando las dudas, para pasar después a la resolución de problemas en el pizarrón por parte de los alumnos.

• Así mismo, se recomienda la asignar tareas semanales y/o elaborar un breve examen semanal para mantener un seguimiento continuo del progreso de cada alumno.

• Se tendrá una sesión de una hora por semana para la resolución de ejercicios y aclaración de dudas.




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Primer examen parcial 1 Unidad 1 15% Segundo examen parcial 1 Unidad 2 15% Tercer examen parcial 1 Unidad 3 15% Cuarto examen parcial 1 Unidad 4 15% Quinto examen parcial 1 Unidad 5 15% Tareas, asistencia y participación en clase 10% Examen ordinario 1 Unidades 1-5 15% TOTAL 100%


Textos básicos

• Curso de Algebra Superior, A.G. Kurosh. Edit. Mir, 1987. • Algebra Superior, Humberto Cárdenas. Ed. Trillas, 2ª. Edición, 1999. • Fundamentos de Matemáticas, Juan Manuel Silva, Ed. Limusa, 7ª Edición, 2007. • Sistemas Digitales: Principios y aplicaciones. R. J. Tocci. Ed. Pearson Education, 10ª Edición, 2007.

Sitios de Internet

• Página Web de Octave http://www.gnu.org/software/octave/ y http://octave.sourceforge.net/ • Página Web de Scilab http://www.scilab.org/ • Página Web de Maxima http://maxima.sourceforge.net/

3) Química General

A) Nombre del Curso: Química General





Créditos

1 4 1 3 8




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Objetivos generales

Al finalizar el curso el estudiante será capaz de manejar conceptos básicos como estequiometria, periodicidad, estructuras de Lewis, enlace químico, equilibrio químico, y cálculos químicos a partir de ecuaciones químicas balanceadas y el concepto de mol. Tendrá así las bases de la química necesarias para efectuar aplicaciones profesionales al uso y/o preparación de materiales y estructuras nanométricas, y o los que se requieran para las reacciones químicas que se utilizan en sistemas generadores de energía.


Unidades Objetivo específico 1. Propiedades de la materia.

Se analizaran las propiedades físicas y químicas de la materia y su clasificación, se estudiaran conceptos de medición en la química.

2. Teoría atómica de la materia.

Se establecerán los antecedentes de la mecánica cuántica para resolver átomos hidrogenoides y definir los números cuánticos y orbitales atómicos.

3. Principio de construcción de la tabla periódica, y periodicidad química.

Se estudiaran propiedades que tienen periodicidad química tales como radio atómico, energía de ionización, afinidad electrónica, electronegatividad y números de oxidación.

4. Enlace iónico y enlace covalente.

Se estudiara la formación de enlaces iónicos y su estructura, partiendo de la interacción coulombiana y la energía de red, para el enlace covalente se estudiaran estructuras de Lewis.

5. Formulas químicas y composición estequiométrica.

Se deberá familiarizar al alumno con la nomenclatura de compuestos químicos, así como en la representación de ellos mediante las fórmulas químicas.

6. Ecuación química y tipos de reacciones químicas.

Se formalizará el concepto de ecuación química y se establecerán las diferencias entre los diferentes tipos de reacciones químicas para que el alumno pueda identificarlas.

7. Cálculos estequiométricos.

Se estudiaran sistemas homogéneos, conceptos como solubilidad, ácidos y bases, oxidación y reducción.

8. Gases. Se estudiarán las principales leyes que rigen el comportamiento de un gas.

9. Termoquímica. Se familiarizará el estudiante con la interrelación entre materia y energía en una reacción química.

10. Cinética química. Se estudiarán los conceptos básicos de velocidad de reacción y parámetros que la afectan.

11. Equilibrio químico. Se introducirá al alumno al concepto de estequiometría. Se plantearán los elementos necesarios para determinar el equilibrio químico en una reacción


Unidad 1. Propiedades de la materia. 3 h

Tema 1.1 Clasificación de la materia. 1 h



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1.1.1 Estados de la materia. 1.1.2 Sustancias, compuestos, elementos y mezclas. 1.1.3 Separación de mezclas. 1.1.4 Elementos. 1.1.5 Compuestos.

Tema 1.2 Propiedades de la materia. 1 h 1.2.1 Cambios químicos y físicos. Tema 1.3 Unidades de medición, incertidumbre y análisis dimensional. 1 h 1.3.1 Unidades SI.

1.3.2 Longitud y masa. 1.3.3 Temperatura. 1.3.4 Unidades SI derivadas, volumen, densidad. 1.3.5 Precisión y exactitud. 1.3.6 Cifras significativas.


Artículos de divulgación.

Métodos de enseñanza

Exposición detallada frente al pizarrón de cada uno de los temas haciendo énfasis del significado físico de cada uno de los conceptos nuevos.


Resolución de problemas tanto por parte del alumno como del maestro.

Unidad 2. Teoría atómica de la materia. 7 h

Tema 2.1 La naturaleza ondulatoria de la luz. 1 h 2.1.1 Partículas fundamentales.

2.1.2 Numero de masa e isótopos. 2.1.3 Espectrometría de masa y abundancia isotópica. 2.1.4 Pesos atómicos.

Tema 2.2 Energía cuantizada y fotones. 1 h 2.2.1 Radiación electromagnética.

2.2.2 Efecto fotoeléctrico. Tema 2.3 Modelo de Bohr del átomo de hidrógeno. 1 h 2.3.1 Espectros de líneas.

2.3.2 Modelo de Bohr. Tema 2.4 El comportamiento ondulatorio de la materia. 1 h 2.4.1 El principio de incertidumbre. Tema 2.5 Mecánica cuántica y orbítales atómicos. 1 h 2.5.1 Orbitales y números cuánticos.

2.5.2 Los orbitales s. 2.5.3 Los orbitales p. 2.5.4 Los orbitales d y f.

Tema 2.6 Orbitales en átomos con muchos electrones. 1 h 2.6.1 Carga nuclear efectiva.

2.6.2 Energías de los orbitales. 2.6.3 El espín electrónico y el principio de exclusión de Pauli.

Tema 2.7 Configuraciones electrónicas. 1 h



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2.7.1 Periodos 1,2 y 3. 2.7.2 Periodo 4 y mas allá. 2.7.3 Configuraciones electrónicas y tabla periódica.







Unidad 3. Principio de construcción de la tabla periódica y periodicidad química. 7 h

Tema 3.1 Desarrollo de la tabla periódica. 1 h Tema 3.2 Capas de electrones y tamaños de los átomos. 1 h

3.2.1 Capas de electrones en los átomos. 3.2.2 Tamaños atómicos.

Tema 3.3 Energía de ionización. 1 h 3.3.1 Tendencias periódicas en la energía de ionización. Tema 3.4 Afinidades electrónicas. 1 h Tema 3.5 Metales no metales y metaloides. 1 h 3.5.1 Metales.

3.5.2 No metales. 3.5.3 Metaloides.

Tema 3.6 Tendencias de grupo de metales activos. 1 h 3.6.1 Grupo 1A metales alcalinos.

3.6.2 Grupo 2A Metales alcalinotérreos. Tema 3.7 Tendencias de grupo de no metales selectos. 1 h 3.7.1 Hidrógeno.

3.7.2 Grupo 6A el grupo del oxígeno. 3.7.3 Grupo 7 A Halógenos. 3.7.4 Grupo 8 A gases nobles.




Exposición detallada frente al pizarrón de cada uno de los temas haciendo énfasis del significado físico de cada uno de los conceptos nuevos. Experimentos demostrativos de los principios físicos relacionados con esta unidad.



Unidad 4. Enlace iónico y enlace covalente. 4 h

Tema 4.1 Enlace iónico. 2 h



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4.1.1. Cambios energéticos durante la formación de enlaces iónicos. 4.1.2. Configuración electrónica de iones de los elementos representativos. 4.1.3. Iones de metales de transición. 4.1.4. Iones poli atómicos.

Tema 4.2 Enlaces covalentes. 2 h 4.2.1 Enlaces múltiples.

4.2.2 Polaridad en los enlaces y electronegatividad. 4.2.3 Fuerza de los enlaces covalentes.

Tema 4.3 Números de Oxidación. Lecturas y otros recursos






Unidad 5. Formulas químicas y composición estequiométrica. 8 h

Tema 5.1 Átomos y moléculas. 0.5 h Tema 5.2 Formulas químicas. 0.5 h Tema 5.3 Iones y compuestos iónicos. 1 h Tema 5.4 Pesos atómicos. 0.5 h Tema 5.5 La mol. 0.5 h Tema 5.6 Pesos fórmula, pesos moleculares y moles. 1 h Tema 5.7 Composición porcentual y fórmulas de compuestos. 1 h Tema 5.8 Deducción de las fórmulas a partir de la composición elemental. 1 h Tema 5.9 Determinación de fórmulas moleculares. 0.5 h Tema 5.10 Pureza de las muestras. 0.5 h Tema 5.11 Nomenclatura química de los compuestos inorgánicos. 1 h Lecturas y otros recursos






Unidad 6. Ecuación química y tipos de reacciones químicas. 8 h

Tema 6.1 Ecuación química. 6 h



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6.1.1 Ecuaciones químicas. 6.1.2 Cálculos que se realizan a partir de ecuaciones químicas. 6.1.3 El concepto del reactivo limitante. 6.1.4 Rendimientos porcentuales a partir de las reacciones químicas. 6.1.5 Concentraciones de soluciones. 6.1.6 Dilución de soluciones.

Tema 6.2 Tipos de reacciones químicas. 2 h 6.2.1 Reacciones de combinación.

6.2.2 Descripción de reacciones en soluciones acuosas. 6.2.3 Reacciones de desplazamiento. 6.2.4 Reacciones de descomposición. 6.2.5 Reacciones de metátesis. 6.2.6 Reacciones oxidación-reducción.







Unidad 7. Cálculos estequiométricos. 10 h

Tema 7.1 Propiedades de solutos en soluciones acuosas. 1 h Tema 7.2 Ácidos bases y sales. 1 h Tema 7.3 Ecuaciones iónicas. 2 h Tema 7.4 Reacciones de metátesis. 2 h Tema 7.5 Introducción a las reacciones de oxidación-reducción. 2 h Tema 7.6 Estequiometría de soluciones y análisis químico. 2 h Lecturas y otros recursos






Unidad 8. Gases. 4 h

Tema 8.1 Sustancias que existen como gases. 1 h



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8.1.1 Teoría cinética molecular de los gases. 8.1.2 Presión de un gas. 8.1.3 Unidades del Sistema Internacional para la presión de un gas. 8.1.4 Presión atmosférica.

Tema 8.2 Leyes de los gases. 0.5 h 8.2.1 La relación presión-volumen: Ley de Boyle.

8.2.2 La relación temperatura-volumen: Ley de Charles y Gay Lussac. 8.2.3 La relación entre volumen y cantidad: Ley de Avogadro.

Tema 8.3 La ecuación del gas ideal. 0.5 h 8.3.1 La constante general del estado gaseoso.

8.3.2 Cálculos de densidad. 8.3.3 La masa molar de una sustancia gaseosa.

Tema 8.4 La estequiometria de los gases. 1 h Tema 8.5 Ley de Dalton de las presiones parciales. 1 h Lecturas y otros recursos






Unidad 9. Termoquímica. 4 h

Tema 9.1 La naturaleza de la energía y los tipos de energía. 1 h 9.1.1 Tipos de energía.

9.1.2 Cambios de energía en las reacciones químicas. 9.1.3 Concepto de entalpía. 9.1.4 Ecuaciones termoquímicas.

Tema 9.2 Calorimetría. 2 h 9.2.1 Calor específico y capacidad calorífica.

9.2.2 Calorimetría a volumen constante. 9.2.3 Calorimetría a presión constante.

Tema 9.3 Entalpía estándar de formación y reacción. 1 h Lecturas y otros recursos






Unidad 10. Cinética química. 4 h

Tema 10.1 Velocidad de reacción. 1 h 10.1.1. Velocidad promedio.

10.1.2. Velocidad instantánea. 10.1.3. Relación entre estequiometría y Velocidades de reacción.



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Tema 10.2 La Ley de velocidad. 1 h 10.2.1 Constante de velocidad.

10.2.2 Orden de reacción. Tema 10.3 Relación entre la concentración de reactivos y el tiempo. 1 h 10.3.1 Reacciones de primer orden.

10.3.2 Reacciones de segundo orden. Tema 10.4 Dependencia de la velocidad de reacción con la temperatura. 1 h 10.4.1 Teoría de las colisiones en la cinética química.

10.4.2 Energía de activación. 10.4.3 Ecuación de Arrhenius.







Unidad 11. Equilibrio químico. 5 h

Tema 11.1 El concepto de equilibrio. 1 h

Tema 11.2 La constante de equilibrio. 1 h 11.2.1 Expresión de la constante de equilibrio en términos de presión, Kp.

11.2.2 Magnitud de la constante de equilibrio. 11.2.3 El sentido de la ecuación química y K.

Tema 11.3 Equilibrios heterogéneos. Tema 11.4 Calculo de constantes de equilibrio. 1 h 11.4.1 Como relacionar Kc y Kp. Tema 11.5 Aplicaciones de las constantes de equilibrio. 1 h 11.5.1 Predicción del sentido de la reacción.

11.5.2 Calculo de las concentraciones de equilibrio. Tema 11.6 El principio de Le Chatelier. 1 h 11.6.1 Cambios de concentración de reactivos o productos.

11.6.2 Efectos de los cambios de volumen y presión. 11.6.3 Efecto de los cambios de temperatura. 11.6.4 El efecto de los catalizadores.










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• Exposición del maestro con apoyo de recursos visuales y audiovisuales. • Tareas previas y posteriores a cada tema. • Análisis de textos científicos y tecnológicos. • Evaluación de conceptos formales en exámenes parciales. • Evaluación de la capacidad de síntesis e integración del conocimiento mediante exámenes parciales. F) Evaluación y acreditación

Elaboración y/o presentación Periodicidad Abarca Ponderación

Primer examen parcial 1 Unidades 1-3 20% Segundo examen parcial 1 Unidades 4-5 20% Tercer examen parcial 1 Unidades 6-7 20% Cuarto examen parcial 1 Unidades 8-9 20% Examen ordinario 1 Unidades 1-9 20%

TOTAL 100% Se deberá cumplir con calificación aprobatoria en el laboratorio para aprobar la materia.


Textos básicos

• Fundamento de Química, Ralph A. Burns (Libro de texto). Ed. Pearson Education, 4ª Ed., 2003. • Química la Ciencia Central, Brown Lemay Bursten, Pearson - Prentice Hall, 9ª Edición, 2004. • Química General Superior, Mastermon Slowinski Stanitski, Ed. Mc.Graw –Hill, 1994.

4) Estática y Dinámica

A) Nombre del Curso: Estática y dinámica





Créditos

I 4 1 3 8


Objetivos generales

Al finalizar el curso el estudiante será capaz de: Utilizar los conceptos básicos de la mecánica clásica o mecánica newtoniana, específicamente la estática y dinámica de los cuerpos, para comprender los fenómenos mecánicos de los sistemas físicos en Nanotecnología y/o en de Energías Renovables. Aplicar en los mismos campos los conocimientos básicos sobre unidades de medición, vectores y escalares, tipos de movimiento, las leyes de Newton y sus aplicaciones.

Objetivos Unidades Objetivo específico



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específicos 1. Introducción a la física y conceptos de medición.

Se presentan tres de las unidades fundamentales de la física y se indica cómo se definen. Se hace énfasis en el proceso de medición de las cantidades físicas y su papel central que juega en esta disciplina.

2. Vectores. Se da el concepto de vector intuitivamente para luego definirlo matemáticamente. Se indican las reglas de composición de dos o más vectores y la descomposición de un vector en componentes.

3. Movimiento en una dimensión.

Definir las cantidades básicas de desplazamiento, velocidad y aceleración de una partícula para describir el movimiento. Aplicar los conceptos al estudio de movimientos sencillos e importantes.

4. Movimiento en dos dimensiones.

Generalizar los conceptos de la unidad anterior para estudiar el movimiento en más dimensiones, empleando la noción de vector.

5. Las leyes del movimiento.

Construir el concepto de fuerza como generadora de la aceleración de una partícula. Establecer la relación de las fuerzas de interacción entre dos cuerpos.

6. Trabajo y energía cinética.

Construir el concepto de trabajo de una fuerza como causante de la generación de movimiento. Definir la energía cinética de un cuerpo y establecer su relación directa con el trabajo.

7. Energía potencial y conservación de la energía.

Establecer la diferencia entre fuerzas conservativas y no conservativas. Derivar la función de energía potencial para fuerzas conservativas. Plantear la conservación de energía cinética y potencial para fuerzas conservativas y el balance entre éstas y el trabajo de las fuerzas no conservativas.

8. Cantidad de Movimiento Lineal y Colisiones.

Conocer el concepto de cantidad de movimiento lineal de una y varias partículas y su conservación bajo la ausencia de fuerza neta. Analizar las colisiones como caso particular de la conservación de la cantidad de movimiento.

9. Rotación de un Cuerpo Rígido alrededor de un eje fijo.

Iniciar el estudio detallado del movimiento de un sistema de muchas partículas, usando la simplificación de rigidez del sistema y que existe un eje fijo.

10. Cantidad de Movimiento Angular y Momento de una Fuerza.

Generalizar un poco más el estudio de la unidad anterior, dejando a un lado la condición de un eje fijo.


Unidad 1. Introducción a la física y conceptos de medición. 3

Tema 1.1 Patrones de masa, tiempo y longitud. 1 Tema 1.2 Densidad y masa atómica. 1 Tema 1.3 Análisis dimensional y conversión de unidades. 1 Lecturas y otros recursos




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Métodos de enseñanza Exposición de los temas de la unidad por el profesor en el salón. Actividades de aprendizaje

Realización de la (o las) práctica(s) correspondientes a los temas de la unidad en el Laboratorio de Física bajo supervisión del técnico responsable del laboratorio.

Unidad 2. Vectores. 3

Tema 2.1 Vectores y escalares. 1 Tema 2.2 Propiedades de los vectores. 1 Tema 2.3 Componentes de un vector y vectores unitarios. 1 Lecturas y otros recursos




Unidad 3. Movimiento en una dimensión. 6

Tema 3.1 Velocidad media. 1 Tema 3.2 Velocidad instantánea. 1 Tema 3.3 Aceleración. 1 Tema 3.4 Movimiento con aceleración constante. 1.5 Tema 3.5 Caída libre de los cuerpos. 1.5 Lecturas y otros recursos




Unidad 4. Movimiento en dos dimensiones. 6

Tema 4.1 Los vectores de desplazamiento, velocidad y aceleración. 1.5 Tema 4.2 Movimiento en dos dimensiones con aceleración constante. 1.5 Tema 4.3 Movimiento circular uniforme. 1 Tema 4.4 Aceleración tangencial y radial. 1 Tema 4.5 Movimiento relativo. 1 Lecturas y otros recursos






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Unidad 5. Las leyes del movimiento. 12

Tema 5.1 El concepto de fuerza. 1 Tema 5.2 Primera ley de Newton y sistema de referencia inerciales. 2 Tema 5.3 Masa inercial. 1 Tema 5.4 Segunda ley de Newton. 2 Tema 5.5 La fuerza de gravedad y peso. 1 Tema 5.6 Tercera ley de Newton. 2 Tema 5.7 Aplicaciones de las leyes de Newton. 1 Tema 5.8 Fuerzas de fricción. 1 Tema 5.9 Segunda ley de Newton aplicada al movimiento circular uniforme. 1 Lecturas y otros recursos




Unidad 6. Trabajo y energía cinética. 8

Tema 6.1 Trabajo de una fuerza constante. 2 Tema 6.2 Producto escalar de dos vectores. 1.5 Tema 6.3 Trabajo de una fuerza variable. 1.5 Tema 6.4 Teorema del trabajo y la energía cinética. 2 Tema 6.5 Potencia de una fuerza. 1 Lecturas y otros recursos




Unidad 7. Energía potencial y conservación de la energía. 8

Tema 7.1 Fuerzas conservativas y no conservativas. 1 Tema 7.2 Energía potencial. 2 Tema 7.3 Conservación de la energía mecánica y en general. 2 Tema 7.4 Energía potencial gravitacional. 1 Tema 7.5 Trabajo realizado por fuerzas no conservativas. 1 Tema 7.6 Energía potencial de un resorte. 1 Lecturas y otros recursos






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Unidad 8. Cantidad de movimiento lineal y colisiones. 7

Tema 8.1 Cantidad de movimiento e impulso. 2 Tema 8.2 Conservación de la cantidad de movimiento para un sistema de dos partículas. 1 Tema 8.3 Colisiones. 1 Tema 8.4 Colisiones en una dimensión. 1 Tema 8.5 Colisiones en dos dimensiones. 1 Tema 8.6 Centro de masa. 1 Lecturas y otros recursos




Unidad 9. Rotación de un cuerpo rígido alrededor de un eje fijo. 7

Tema 9.1 Velocidad y aceleración angulares. 1 Tema 9.2 Cinemática de la rotación: Rotación con aceleración constante. 1 Tema 9.3 Variables angulares y lineales. 1 Tema 9.4 Energía rotacional: el momento de inercia. 1 Tema 9.5 Cálculo de momento de inercia. 1 Tema 9.6 Momento de una fuerza y aceleración angular. 1 Tema 9.7 Trabajo y energía rotacional. 1 Lecturas y otros recursos




Unidad 10. Cantidad de movimiento angular y momento de una fuerza. 4

Tema 10.1 Movimiento de rodadura de un cuerpo rígido. 1 Tema 10.2 Producto vectorial y momento de una fuerza. 1 Tema 10.3 Cantidad de movimiento angular. 1 Tema 10.4 Conservación de la cantidad de momento angular. 1 Lecturas y otros recursos






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Se recomienda que el alumno estudie cada tema con anticipación a la clase. Se sugiere que el profesor exponga el tema, ejemplificando con múltiples ejercicios y aclarando las dudas, para pasar después a la resolución de problemas en el pizarrón por parte de los alumnos. Así mismo se recomienda el uso de software educativo (Octave, Scilab, Matlab o GeoGebra) para simular los fenómenos físicos presentados en clase o graficar las soluciones a problemas.

Estrategias pedagógicas recomendadas: • Exposición del maestro con apoyo de recursos visuales y audiovisuales • Tareas previas y posteriores a cada tema • Ejercicios en sesiones de práctica. • Evaluación de conceptos formales en exámenes parciales • Evaluación de la capacidad de síntesis e integración del conocimiento mediante exámenes parciales

El estudiante deberá presentarse al Laboratorio de Física para la asignación de tiempos. El técnico responsable del laboratorio indicara a cada alumno el procedimiento y requisitos para la realización de cada una de las prácticas relacionadas con el contenido teórico del curso.


Se sugiere el siguiente esquema para evaluación y acreditación del curso:


Primer examen parcial 1 Unidades 1-4 15% Segundo examen parcial 1 Unidades 5-7 15% Tercer examen parcial 1 Unidades 8-10 15% Practicas en el Laboratorio de Física variable 20% Tareas, asistencia y participación en clase variable 10% Examen ordinario 1 Unidades 1-10 25% TOTAL 100%


Textos básicos

• Física para Ciencias e Ingeniería: Tomo 1, Serway y Beichner, 5ª Ed., McGraw Hill, 2002. • Física, Resnick, Halliday y Krane, 4ª Ed., CECSA, 2002. • Física: Conceptos y Aplicaciones, Tippens, 2ª Ed. McGraw Hill, 1988.

Sitios de Internet

• Pagina Web del Laboratorio de Física de la Facultad de Ciencias: http://galia.fc.uaslp.mx/~uragani/lab/index.htm

• Página web de Octave http://www.gnu.org/software/octave/ y http://octave.sourceforge.net/ • Página web de Scilab http://www.scilab.org/



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• Página web de GeoGebra http://www.geogebra.org/ 5) Introducción a la Nanociencias: Historia-Materiales Nanométricos

A) Nombre del Curso: Introducción a la Nanociencia: Historia-Materiales Nanométricos.





Créditos

1 4 1 3 8


Objetivos generales

Al finalizar el curso el estudiante tendrá: Un panorama general histórico de la aparición de la Nanociencia y su desarrollo en las últimas décadas. Entenderá el origen de las propiedades novedosas que aparecen al disminuir a nivel nanométrico la estructuración de la materia, además tendrá un panorama general de cómo estudiar estas propiedades y como aprovecharlas y aplicarlas en diversas áreas.


Unidades Objetivo específico 1 Perspectiva general sobre la Nanociencia.

Se da un panorama general histórico de la aparición de la Nanociencia y qué condiciones fueron necesarias para que esta apareciera. Se plantea como a partir de la Revolución Electrónica y su necesidad de miniaturización dio origen a la aparición de dispositivos que aprovechan propiedades que solo pueden encontrarse cuando la materia se estructura a nivel nanoescala.

2. Perspectiva general sobre la Nanociencia.

Se da los elementos necesarios para que el estudiante entienda las propiedades físicas que dan origen a las técnicas para el estudio donde la materia esta nanoestructurada. Se pone énfasis a las microscopias óptica y electrónica y a las diversas técnicas espectroscópicas.

3. Física a Nanoescala. El entendimiento de las propiedades que se originan al estructurar la materia a nivel nanometríco, tiene su origen en la teoría cuántica, aquí en esta sección se propone estudiar los casos ad hoc que permiten un entendimiento más profundo a nivel teórico del origen de las propiedades de la materia nanoestructurada.

4. Nanomateriales. Se estudian los casos más importantes de materiales que actualmente se utilizan para explotar las propiedades de origen cuántico, así como un repaso breve de las técnicas para su síntesis.

5. Nanosistemas. Se estudian los casos donde específicamente se han fabricado sistemas nanoestructurados con fines de aplicaciones en diversas áreas. Se estudian los casos más importantes y conocidos que son en la electrónica, micromaquinado y otros



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sistemas. 6. Nanoingeniería. Se da una introducción informativa de la ingeniería de la

nanoestructuras que han dado origen a dispositivos comerciales y que han tenido gran impacto en la vida cotidiana las personas. También se introduce los temas de las diversas técnicas de litografía que permiten la construcción de dispositivos nanométricos.

7. Introducción a la Nanobiología.

Las estructuras biológicas además de ser micrométricas también tienen estructuración nanométrica, así que en esta sección se da una introducción de los casos más importantes de estructuras de origen biológicos como es el caso de las moléculas DNA, proteínas y otras.


Unidad 1. Perspectiva general sobre la Nanociencia. 5 h

Tema 1.1 Desarrollo histórico que dio origen a la Nanociencia. 1 h 1.1.6 Desarrollo de la Mecánica Cuántica a principios del siglo XX.

1.1.7 Entendimiento de las propiedades atómicas usando la mecánica cuántica. Tema 1.2 Miniaturización en la electrónica (ley de Moore) y sus consecuencias. 1 h 1.2.1 Revolución de la electrónica en la segunda mitad del siglo XX.

1.2.2 Ley de Moore. Tema 1.3 Nanomateriales y sus propiedades. 3 h 1.3.7 Modificación de propiedades conducción nanomateriales.

1.3.8 Propiedades Ópticas de nanomateriales. 1.3.9 Propiedades Mecánicas de nanomateriales.


Artículos de divulgación y el libro de texto.




Resolución de problemas tanto por parte del alumno como del maestro y presentación de temas por parte de los estudiantes.

Unidad 2. Perspectiva general sobre la Nanociencia. 15 h

Tema 2.1 Métodos Ópticos (microscopias y espectroscopias). 3 h 2.1.5 Principales características de un microscopio óptico.

2.1.6 Limitaciones del microscopio óptico. 2.1.7 Espectroscopias para el estudio de propiedades de materiales.

Tema 2.2 Microscopia Electrónica. 5 h 2.2.3 Microscopia Electrónica de Barrido.

2.2.4 Microscopia Electrónica de Transmisión. 2.2.5 Resolución de ambas y sus diferencias.



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Tema 2.3 Microscopia de Fuerza Atómica. 3 h 2.3.3 Propiedades físicas en las que está basado el microscopio de fuerza atómica.

2.3.4 Diversas opciones de los instrumentos de barrido por contacto con puntas. Tema 2.4 Métodos Instrumentales Adicionales. 4 h 2.4.1 Difracción de rayos x y su interpretación (ley de Bragg).

2.4.2. Difracción de electrones, condiciones de estudio e interpretación. 2.4.3 Espectroscopias de origen atómico (Auger, XPS, y otras) su interpretación y limitaciones.


Artículos de divulgación textos especializados sobre los temas y libros de texto.


Exposición detallada frente al pizarrón de cada uno de los temas haciendo énfasis en el origen físico de cada una de las técnicas de análisis.


Resolución de problemas tanto por parte del alumno como del maestro y estudios de graficas publicada en artículos.

Unidad 3. Física a Nanoescala. 15 h

Tema 3.1 Introducción a la Nanofísica. 2 h Tema 3.2 Modelo de nanosistemas (ecuación de Schrodiger). 5 h

3.2.1 Estudio del oscilador cuántico y su interpretación en situaciones de materiales nanoestructurados. 3.2.2 Pozo cuántico y su interpretación en situaciones de materiales nanoestructurados. 3.2.3 Modelo cuántico del átomo.

Tema 3.3 Fenómenos de transporte en la materia. 4 h 3.3.1 Comportamiento Aislante.

3.3.2 Comportamiento Semiconductor. 3.3.3 Conducción de electrón libre. 3.3.4 Comportamiento balístico de las cargas.

Tema 3.4 Físico Química de superficies. 4 h 3.4.1 Superficies Hidrofilicas.

3.4.2 Superficies Hidrofóbicas. 3.4.3 Mojado de Superficies. 3.4.4 Concepto de Energía superficial.


Artículos de divulgación y libro de texto.


Exposición detallada frente al pizarrón de cada uno de los temas haciendo énfasis del significado físico de cada uno de los conceptos nuevos. Experimentos demostrativos de los principios físicos relacionados con esta unidad


Resolución de problemas tanto por parte del alumno como del maestro, además de presentación de los estudiantes de alguno de los temas.



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Unidad 4. Nanomateriales. 10 h

Tema 4.1 Introducción sobre métodos de producción de nanomateriales. 2 h 4.1.5. Deposición por haces moleculares (MBE).

4.1.6. Deposición por vapores químicos (CVD). 4.1.7. Pulverización Catódica (sputtering). 4.1.8. Deposición de capas atómicas (ALD). 4.1.9. Diversos métodos de fabricación basados en métodos químicos.

Tema 4.2 Semiconductores nanoestructurados. 2 h 4.2.4 Pozos Cuánticos.

4.2.5 Hilos cuánticos. 4.2.6 Puntos Cuánticos.

Tema 4.3 Partículas metálicas nanoestructuradas. 3 h 4.3.1 Nanopartículas Metálicas.

4.3.2 Aplicaciones diversas de nanopartículas metálicas.

Tema 4.4 Nanoestructuras basadas en carbón. 3 h 4.4.1 Estructuras de Carbono 60.

4.4.2 Nanotubos de Carbón. 4.4.3 Grafeno.


Artículos de divulgación, y los Libros de texto, asistencia a conferencias.




Estudio de los Libros de Texto, Artículos de Divulgación científica y Resolución de problemas tanto por parte del alumno como del maestro.

Unidad 5. Nanosistemas. 10 h

Tema 5.1 Nanoelectrónica. 4 h 5.1.1 Funcionamiento general de dispositivos electrónicos.

5.1.2 Funcionamiento general de dispositivos Led´s (emisores de luz).

Tema 5.2 Nanomecánica. 6 h 5.2.1 Principales elementos nanomecánicos.

5.2.2 Micromotores. 5.2.3 Micromanipuladores. 5.2.4 Cantilevers.


Artículos de divulgación, lectura del texto del curso.




Resolución de problemas tanto por parte del alumno como del maestro. Presentación por parte de los estudiantes de algunos de los temas.



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Unidad 6. Nanoingeniería. 15 h

Tema 6.1 Microfabricación. 6 h 6.1.1 Herramientas de microfabricación. Tema 6.2 Autoensamblado. 4 h 6.2.7 Condiciones para que se ocurra el autoensamblado.

6.2.8 Ejemplos de materiales autoensamblado. 6.2.9 Límites y Posibilidades del autoensamblado.

Tema 6.3 Litografía. 5 h 6.3.1 Litografía basada en luz.

6.3.2 Litografía basada con haces electrónicos. 6.3.3 Desbastado de materiales usando haces iónicos enfocados.

Unidad 7. Introducción a la Nanobiología.

5 h

Tema 7.1 Construcción Biológica por bloques. 3 h 7.1.1 Descripción de la Molécula de DNA.

7.1.2 Descripción de las principales proteínas biológicas. 7.1.3 Células.

Tema 7.2 Introducción a Biosensores. 2 h 7.2.1 Funcionamiento de un Biosensor.

7.2.2 Principios Físicos en los que se basa el funcionamiento de censores. 72.3 Aplicaciones actuales de biosensores.


Artículos de divulgación, lectura del libro de texto.


Exposición detallada frente al pizarrón de cada uno de los temas haciendo énfasis del significado físico de cada uno de los conceptos nuevos. Experimentos demostrativos de los principios físicos relacionados con esta unidad y presentación por parte de los estudiantes de temas.




• Exposición del maestro con apoyo de recursos visuales y audiovisuales • Tareas previas y posteriores a cada tema • Análisis de textos científicos y tecnológicos • Evaluación de conceptos formales en exámenes parciales • Evaluación de la capacidad de síntesis e integración del conocimiento mediante exámenes parciales • Presentaciones sobre los temas de interés del curso por parte de los estudiantes




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Primer examen parcial 1 Unidades 1-2 30% Segundo examen parcial 1 Unidades 3-5 30% Tercer examen parcial 1 Unidades 6-7 30% Presentación de temas por parte de los alumnos

3 1-7 10%

TOTAL 100%

Se deberá cumplir con calificación aprobatoria en el laboratorio para aprobar la materia.


Textos básicos

1. Introduction to Nanoscience and Nanotechnology, Gabor L. Hornyak; H.F. Tibbals; Joydeep Dutta; John J. Moore, (2008).

2. Oxford Handbook of Nanoscience and Technology Volumes 1, 2, 3, March 2010 A.V. Narlikar, Y.Y. Fu.

3. Introduction to Nanoscience: Hardback-Nov 2009 or Paperback-Dec 2009 S.M. Lindsay. 4. Nanotechnologies and Nanophysics Dupas, Claire; Houdy, Philippe; Lahmani, Marcel (Eds.)

Editions Berlin (2007). Springer Handbook of Nanotechnology Bhushan, Bharat (Ed.) 2004.

6) Cálculo Integral

A) Nombre del Curso: Cálculo Integral





Créditos

2 4 1 3 8 C) Objetivos del curso

Objetivos generales

Al finalizar el curso el estudiante será capaz de: Será capaz de utilizar los conceptos básicos del Cálculo Integral en el planteamiento y solución de problemas de matemáticas, física e ingeniería. Extender los conceptos de Cálculo Diferencial y conjuntarlos con los de Cálculo Integral en la resolución de problemas.


Unidades Objetivo específico 1. Integración. Introducir al alumno a los conceptos básicos del Cálculo Integral. 2. Funciones logarítmicas, exponenciales

Aplicar las reglas de integración para funciones logarítmicas, exponenciales, trigonométricas, trigonométricas inversas e hiperbólicas.



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trigonométricas, trigonométricas inversas e hiperbólicas. 3. Aplicaciones de la integración.

El alumno se capaz de determinar áreas, volúmenes, longitudes de curvas, así como aplicaciones en áreas de la física.

4. Técnicas de Integración.

Identificar y aplicar las diferentes técnicas de integración.


Unidad 1. Integración. 16

Tema 1.1 Antiderivada e integración definida. 3 Tema 1.2 Área. 3 Tema 1.3 Sumas de Riemann e integrales definidas. 3 Tema 1.4 Teorema fundamental del cálculo. 3 Tema 1.5 Integración por sustitución. 2 Tema 1.6 Integración numérica. 2 Lecturas y otros recursos


Métodos de enseñanza Se recomienda utilizar herramientas de graficación en clase, como son Maple, Matemática, Maxima, GeoGebra, Scilab, Matlab u Octave.



Unidad 2. Funciones logarítmicas, exponenciales y otras funciones trascendentales. 16

Tema 2.1 Funciones logarítmicas. 4 Tema 2.2 Funciones exponenciales. 4 Tema 2.3 Funciones trigonométricas inversas. 4 Tema 2.4 Funciones hiperbólicas y sus inversas. 4 Lecturas y otros recursos





Unidad 3. Aplicaciones de la integración. 16

Tema 3.1 Cálculo de áreas. 4 Tema 3.2 Cálculo de volúmenes. 4 Tema 3.3 Cálculos de longitudes de curvas. 4 Tema 3.4 Momentos, centros de masa y centroides. 4



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Métodos de enseñanza Se recomienda utilizar herramientas de graficación en clase, como son Maple, Matemática, Maxima, GeoGebra, Siclab, Matlab u Octave.



Unidad 4. Técnicas de integración. 16

Tema 4.1 Integración por partes. 3 Tema 4.2 Integrales trigonométricas. 2 Tema 4.3 Sustitución trigonométrica. 3 Tema 4.4 Fracciones parciales. 3 Tema 4.5 Integración por otros métodos de integración. 2 Tema 4.6 Integrales impropias. 3 Lecturas y otros recursos






• Exposición del maestro con apoyo de recursos visuales y audiovisuales • Tareas previas y posteriores a cada tema • Ejercicios en sesiones de práctica. • Evaluación de conceptos formales en exámenes parciales • Evaluación de la capacidad de síntesis e integración del conocimiento mediante exámenes parciales



Primer examen parcial 1 Unidad 1 20% Segundo examen parcial 1 Unidad 2 20% Segundo examen parcial 1 Unidad 3 20% Segundo examen parcial 1 Unidad 4 20% Examen ordinario 1 Unidades 1-4 20%

TOTAL 100%


Textos Básicos



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• Cálculo, James Stewart, Sexta Edición, Cengage Learning, 2008. • Cálculo, Larson/Hostetler/Edwards, Séptima Edicion, Mc Graw Hill, 2002. • Cálculo con Geometría Analítica, Edwin J. Purcell Dale Varberg, VI Edición, Mc Graw Hill, 1987. • Cálculo Diferencial e Integral, Frank Ayres Jv. Elliot Mendelson, Mc Graw Hill.

Sitios de Internet

• Página Web de Octave http://www.gnu.org/software/octave/ y http://octave.sourceforge.net/ • Página Web de Scilab http://www.scilab.org/ • Página Web de Maxima http://maxima.sourceforge.net/ • Página Web de GeoGebra http://www.geogebra.org/

7) Ondas y Termodinámica

A) Nombre del Curso: Ondas y Termodinámica





Créditos

2 4 1 3 8


Objetivos generales

Al finalizar el curso el estudiante será capaz de: Utilizar y aplicar los conceptos básicos de la mecánica de los fluidos y las ondas así como los principios de la termodinámica. Y de aplicar conocimientos básicos sobre gases ideales, temperatura, calor, movimiento ondulatorio, óptica geométrica y óptica física, para el comprender y en su momento rediseñar el funcionamiento físico de nanoestructuras y de sistemas de energías renovables.


Unidades Objetivo específico 1. Mecánica de los sólidos y los fluidos.

Descripción de las propiedades elásticas de los sólidos en términos de los conceptos de esfuerzo y deformación. Por lo que toca a la mecánica de fluidos, se establecen diferentes relaciones entre presión, densidad y profundidad (fluido en reposo) o entre presión, densidad y velocidad; (fluido en movimiento).

2. Temperatura, dilatación térmica y gases ideales.

Descripción de fenómenos que comprenden transferencia de energía entre cuerpos a diferentes temperaturas, se busca la comprensión de los principios básicos de la termodinámica.

3. Calor y la primera ley de la Termodinámica.

Se muestra que tanto el calor como el trabajo son formas de energía, y como consecuencia de esto se extendió la ley de la



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conservación de energía para incluir el calor.

4. Teoría cinética de los gases.

Se analiza la teoría cinética de los gases, cuya conservación más importante es que muestra la equivalencia entre la energía cinética del movimiento de las partículas (moléculas) y la energía interna del sistema.

5. Maquinas térmicas, entropía y la segunda ley de la termodinámica.

En este capítulo se establece cuales procesos de la naturaleza pueden ocurrir o no. Se analizan los procesos irreversibles, en donde de hecho, la naturaleza unidireccional de los procesos termodinámicos “establece” una dirección del tiempo.

6. Movimiento ondulatorio.

Se describe el concepto de onda, se analizan diferentes tipos de onda y se considera que una onda es el movimiento de una perturbación. En general el movimiento ondulatorio mecánico se describe al especificar la posición de todos los puntos del medio perturbado como una función del tiempo.

7. Ondas sonoras. Se estudian las propiedades de las ondas longitudinales que viajan a través de diferentes medios. Se analizan: 1) Ondas audibles, 2) Ondas infrasónicas, y 3) Ondas ultrasónicas.

8. Superposición y ondas estacionarias.

El interés de este capítulo radica en la aplicación del principio de superposición a las ondas armónicas, se estudia la onda estacionaria y los llamados “modos de vibración”; al final se estudia una onda periódica compleja.

9. La naturaleza de la luz, las leyes de la óptica geométrica y la óptica física.

Descripción de la naturaleza onda-partícula de la luz y el establecimiento de las leyes de la óptica geométrica.


Unidad 1. Mecánica de los sólidos y los fluidos. 8

Tema 1.1 Propiedades elásticas de los sólidos. 1 Tema 1.2 Estados de la materia. 0.5 Tema 1.3 Densidad y presión. 0.5 Tema 1.4 Variación de la presión con la profundidad. 1 Tema 1.5 Medidas de la presión. 1 Tema 1.6 Fuerza de empuje y principio de Arquímedes. 1 Tema 1.7 Dinámica de fluidos. 1 Tema 1.8 La ecuación de continuidad. 1 Tema 1.9 Ecuación de Bernoulli. 1 Lecturas y otros recursos


Métodos de enseñanza Exposición de los temas de la unidad por el profesor en el salón.



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Unidad 2. Temperatura, dilatación térmica y gases ideales. 6

Tema 2.1 Temperatura y la ley cero de la termodinámica. 1 Tema 2.2 Termómetros y las escalas de temperaturas. 1 Tema 2.3 El termómetro de gas a volumen constante y la escala Kelvin de temperatura. 1 Tema 2.4 Escalas de temperatura Celsius y Fahrenheit. 1 Tema 2.5 Dilatación térmica de sólidos y líquidos. 1 Tema 2.6 Descripción macroscópica de un gas ideal. 1 Lecturas y otros recursos




Unidad 3. Calor y la primera ley de la Termodinámica. 8

Tema 3.1 Calor y energía térmica. 1 Tema 3.2 Capacidad calorífica y calor específico. 1 Tema 3.3 Calor latente. 1 Tema 3.4 Trabajo y calor en los procesos termodinámicos. 1 Tema 3.5 La primera ley de la termodinámica. 1.5 Tema 3.6 Aplicaciones de la primera ley de la termodinámica. 1.5 Tema 3.7 Transferencia de calor. 1 Lecturas y otros recursos




Unidad 4. Teoría cinética de los gases. 6

Tema 4.1 Modelo molecular de un gas ideal. 1 Tema 4.2 Interpretación molecular de la temperatura. 1 Tema 4.3 Capacidad calorífica de un gas ideal. 1 Tema 4.4 Proceso adiabático para un gas ideal. 1 Tema 4.5 Ondas sonoras en un gas. 0.5 Tema 4.6 La equipartición de la energía. 1 Tema 4.7 Distribución de las velocidades moleculares. 0.5



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Unidad 5. Máquinas térmicas, entropía y la segunda ley de la termodinámica. 10

Tema 5.1 Máquinas térmicas y la segunda ley de la termodinámica. 1.5 Tema 5.2 Procesos reversibles e irreversibles. 1 Tema 5.3 Máquina de Carnot y marcos de referencia. 1 Tema 5.4 Escala de temperatura absoluta. 1 Tema 5.5 Bombas de calor y refrigeradores. 1 Tema 5.6 Motores de gasolina y diesel. 1 Tema 5.7 Entropía. 1.5 Tema 5.8 Cambio de entropía en los procesos irreversibles. 1 Tema 5.9 Entropía y desorden. 1 Lecturas y otros recursos




Unidad 6. Movimiento ondulatorio. 7

Tema 6.1 Tipos de ondas. 0.5 Tema 6.2 Ondas viajeras unidimensionales. 0.5 Tema 6.3 Superposición e interferencia de ondas. 1 Tema 6.4 La velocidad de las ondas sobre cuerdas. 1 Tema 6.5 Reflexión y transmisión de ondas. 1 Tema 6.6 Ondas armónicas. 1 Tema 6.7 Energía transmitida por las ondas armónicas sobre cuerdas. 1 Tema 6.8 Ecuación de onda. 1 Lecturas y otros recursos




Unidad 7. Ondas sonoras. 5

Tema 7.1 Velocidad de las ondas sonoras. 1



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Tema 7.2 Ondas sonoras armónicas. 1 Tema 7.3 Energía e intensidad de ondas sonoras armónicas. 1 Tema 7.4 Ondas esféricas y planas. 1 Tema 7.5 El efecto Doppler. 1 Lecturas y otros recursos




Unidad 8. Superposición y ondas estacionarias. 6

Tema 8.1 Superposición e interferencia de ondas senoidales. 1 Tema 8.2 Ondas estacionarias. 1 Tema 8.3 Ondas estacionarias en una cuerda fija en los extremos. 1 Tema 8.4 Resonancia. 1 Tema 8.5 Ondas estacionarias en columnas de aire. 0.5 Tema 8.6 Pulsaciones. 1 Tema 8.7 Ondas complejas. 0.5 Lecturas y otros recursos




Unidad 9. La naturaleza de la luz, las leyes de la óptica geométrica y la óptica física. 8

Tema 9.1 La naturaleza de la luz. 1 Tema 9.2 Mediciones de la rapidez de la luz. 1 Tema 9.3 Aproximaciones del rayo. 1 Tema 9.4 Reflexión y refracción. 1 Tema 9.5 Principios de Huygens. 1 Tema 9.6 Reflexión interna total y el principio de Fermat. 1 Tema 9.7 Imágenes formadas por espejos. 1 Tema 9.8 Lentes y sus diversas aplicaciones. 1 Lecturas y otros recursos







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Se recomienda que el alumno estudie cada tema con anticipación a la clase. Se sugiere que el profesor exponga el tema, ejemplificando con múltiples ejercicios y aclarando las dudas, para pasar después a la resolución de problemas en el pizarrón por parte de los alumnos. Así mismo se recomienda el uso de software educativo (Octave, Scilab, Matlab o GeoGebra) para simular los fenómenos físicos presentados en clase o graficar las soluciones a problemas.

Estrategias pedagógicas recomendadas:

• Exposición del maestro con apoyo de recursos visuales y audiovisuales • Tareas previas y posteriores a cada tema • Ejercicios en sesiones de práctica. • Evaluación de conceptos formales en exámenes parciales • Evaluación de la capacidad de síntesis e integración del conocimiento mediante exámenes parciales

El estudiante deberá presentarse al Laboratorio de Física para la asignación de tiempos. El técnico responsable del laboratorio indicara a cada alumno el procedimiento y requisitos para la realización de cada una de las prácticas relacionadas con el contenido teórico del curso.


Se sugiere el siguiente esquema para evaluación y acreditación del curso:


Primer examen parcial 1 Unidades 1-3 15% Segundo examen parcial 1 Unidades 4-6 15% Tercer examen parcial 1 Unidades 7-9 15% Practicas en el Laboratorio de Física variable 20% Tareas, asistencia y participación en clase variable 10% Examen ordinario 1 Unidades 1-9 25% TOTAL 100%


Textos básicos

• Física para Ciencias e Ingeniería: Tomo 1 y 2, Serway y Beichner, 5ª Ed., McGraw Hill, 2002. • Física, Resnick, Halliday y Krane, 4ª Ed., CECSA, 2002. • Física: Conceptos y Aplicaciones, Tippens, 2ª Ed. McGraw Hill, 1988.

Sitios de Internet

• Pagina Web del Laboratorio de Física de la Facultad de Ciencias: http://galia.fc.uaslp.mx/~uragani/lab/index.htm



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• Página Web de Octave http://www.gnu.org/software/octave/ y http://octave.sourceforge.net/ • Página Web de Scilab http://www.scilab.org/ • Página Web de GeoGebra http://www.geogebra.org/

8) Química Orgánica

A) Nombre del Curso: Química Orgánica





Créditos

2 4 1 3 8


Objetivos generales

Los objetivos generales de la asignatura son: que el estudiante comprenda la importancia de la química orgánica en la formación básica del Ingeniero en Nanociencias y Energías Renovables. El estudiante adquirirá bases sólidas de química orgánica, a partir del conocimiento de las propiedades, estructura y compartimiento de la materia, para que sea capaz de interpretar la naturaleza, aplicar los conocimientos adquiridos a situaciones concretas de su entorno ecológico y social, así como acceder a conocimientos más complejos y especializados, en las áreas especificas de funcionamiento de materiales nanométricos y o constitutivos de sistemas de generación de energías renovables, sobre todo derivados de biomasa, que parten de compuestos orgánicos.


Unidades Objetivo específico 1.1 y 1.2 Ácidos y Bases.

• Listar las propiedades de los ácidos. • Listar las propiedades de las bases. • Identificar un ácido o base de acuerdo a su fórmula. • Escribir la fórmula de un ácido o base de acuerdo a su

nombre.

1.3 Modelo de Arrhenius.

• Definir un ácido de Arrhenius y listar algunas de las sustancias que se puedan calificar como ácidos bajo esta definición.

• Definir una base de Arrhenius y listar algunas de las sustancias que se puedan calificar como bases bajo esta definición.

1.4 El concepto de pH. • Calcular y para una solución ácido o

base. • Definir autoionización. • Establecer los valores de , , y para la

autoionización del agua.



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• Definir pH y describir su escala. • Escribir las formulas para pH y pOH y expresar sus

valores en una solución neutral a . • Explicar las relaciones entre pH, pOH, y . • Calcular , , pH y pOH dados los valores de

cualquier otro valor. • Explicar la relación entre la acidez o basicidad de una

solución y la concentración del ion hidronio , y la concentración del ión hidróxido , de la solución.

• Predecir si una solución acuosa es acídica, básica o neutral a partir de , o de su pH.

1.5 Reacciones de ácidos y bases.

• Describir la diferencia entre un acido fuerte y un ácido débil.

• Identificar ácidos específicos como fuertes o débiles. • Definir ácidos y bases débiles. • Usar o para encontrar y viceversa. • Usar o para encontrar el pH.

1.6 Ácidos y Bases de Brønsted-Lowry.

• Definir los ácidos y las bases de Brønsted-Lowry. • Identificar los ácidos y las bases de Brønsted-Lowry en

las ecuaciones químicas. • Definir ácidos y bases conjugados. • Escribir la fórmula de los ácidos conjugados de

cualquier base y la fórmula de la base conjugada de cualquier ácido.

• Identificar los ácidos conjugados y las bases en las ecuaciones.

• Dada la fuerza de los ácidos y bases, identificar la fuerza de los ácidos conjugados y las bases.

1.7 Ácidos y bases de Lewis.

• Definir un ácido de Lewis y una base de Lewis. • Identificar ácidos y bases de Lewis en las ecuaciones.

1.8 Neutralización. • Explicar cuál es el significado de reacción de

neutralización y citar ejemplos. • Escribir una ecuación balanceada para la reacción que

ocurre cuando un ácido reacciona con una base. • Describir la formación de una sal en términos de las

definiciones de Arrhenius de los ácidos y las bases. • Predecir las sales que se producirán de la reacción de

neutralización entre un ácido y una base dados. • Identificar sales ácidas, básicas y neutrales a partir de

una reacción de neutralización. • Explicar que es un indicador ácido/base. • Explicar cómo trabaja un indicador de ácido base.



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• Explicar cómo se utilizan los indicadores en el laboratorio.

• Explicar que es una titulación. • Describir como pueden ser utilizadas las titulaciones

para determinar la concentración de un ácido o una base en solución.

• Explicar la diferencia entre un punto de equivalencia y el punto final.

• Definir una solución estándar en términos de titulaciones acido-base.

• Calcular la concentración de una solución ácido o base utilizando una solución estándar.

• Calcular la concentración de un ácido o base desconocido dada la concentración del otro y el volumen necesario para alcanzar el punto de equivalencia en una titulación.

• Definirá y dará ejemplos de soluciones reguladoras. • Explicar el efecto de un ácido o base fuerte en un

sistema regulador. • Explicar el mecanismo por el cual una solución

reguladora resiste cambios en el pH. • Dada una información apropiada, calcular el pH de una

solución reguladora. • Describir cómo hacer una solución reguladora.

2.1 Oxidación y Reducción.

• Definir oxidación. • Asignar el número correcto de oxidación a cualquier

elemento en un compuesto o ión. • Identificar la sustancia que será oxidada, la sustancia

que será reducida, el agente oxidante y el agente reductor en una ecuación de oxidación-reducción.

2.2 Números de oxidación.

• Determinar cuáles substancias están cambiando su estado de oxidación en una ecuación redox.

• Balancear ecuaciones redox utilizando el método numérico de oxidación.

2.3 Electrólisis. • Identificar el ánodo y el cátodo en un diagrama de un

aparato de electrólisis que incluya el compuesto que será electrolizado.

• Escribir las semi-reacciones de oxidación y reducción dando un diagrama de un aparato de electrolisis que incluya el compuesto que será electrolizado.

2.4 Celdas Galvánicas. • Describir las condiciones necesarias para que una celda

sea una celda estándar. • Balancear una ecuación redox, calcular el potencial de



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la celda estándar y determinar la dirección del flujo de electrones en un circuito externo dada una tabla de potenciales de reducción estándar y un diagrama o descripción de una celda galvánica.

3.1 Carbono, un elemento único.

• Describir los estados de hibridación disponibles para el carbono.

• Explicar cómo la hibridación de carbono permite la formación de un largo número de compuestos de carbono.

• Describir los tres alótropos primarios del carbono. 3.2 Hidrocarburos. • Describir los estados de hibridación disponibles para el

carbono. • Explicar cómo la hibridación de carbono permite la

formación de un largo número de compuestos de carbono.

• Describir los tres alótropos primarios del carbono. 3.3 Compuestos aromáticos.

• Describir los enlaces en el benceno. • Definir los compuestos aromáticos. • Nombrar e ilustrar compuestos simples que contengan

benceno. 3.4 Grupos funcionales. • Describir los enlaces en el benceno.

• Definir los compuestos aromáticos. • Nombrar e ilustrar compuestos simples que contengan

benceno. 3.5 Moléculas Bioquímicas.

• Describir la estructura básica de ácidos grasos, monosacáridos y proteínas.

• Identificar el propósito químico satisfecho por los lípidos, carbohidratos y enzimas.

• Describir la función biológica de la hemoglobina y el DNA.

4.1 Radiación Electromagnética.

• Describir la radiación electromagnética en términos de su longitudes de onda y frecuencia.

• Describir el rango de luz visible en el espectro electromagnético.

• Describir el rango de radiación infrarroja en el espectro electromagnético.

• Definir la proporcionalidad entre la frecuencia y la longitud de onda.

4.2 Espectroscopía molecular.

• Explicar las transiciones de energía entre estado en una molécula o átomo debida al efecto de la radiación electromagnética.

• Explicar el proceso de medición de las frecuencias de radiación absorbidas o emitidas por una sustancia en particular y explicar cómo se puede correlacionar estos patrones de energía de absorción o emisión con los detalles de la estructura molecular.

4.3 Espectroscopía • Describir la importancia de la espectroscopia infrarroja



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infrarroja.

para la detección de ciertos grupos funcionales en una molécula.

• Explicar la correlación entre la absorción de la energía con las características de las vibraciones en los grupos funcionales en moléculas.

• Mencionar la extensión de la región infrarroja vibracional y mencionar las unidades con la que es referida.

• Explicar las condiciones para que un enlace pueda ser activo en el infrarrojo.

4.4 Interpretación y solución del espectro Infrarrojo.

• Identificar las bandas en el espectro infrarrojo de grupos funcionales ordinarios tales como: ácidos, alcoholes, ésteres, aldehídos, cetonas, algunas aminas, nitrilos, alquinos, algunos compuestos y otras combinaciones de grupos.


Unidad 1. Ácidos y bases. 26 h

Tema 1.1 Propiedades de los ácidos. 2 h 1.1.8 Nomenclatura y fórmulas de ácidos.

Tema 1.2 Propiedades de las bases. 2 h 1.2.1 Nomenclatura y fórmulas de las bases.

Tema 1.3 Modelo de Arrhenius. 4 h 1.3.1 El modelo de Arrhenius. Tema 1.4 El concepto de pH. 5 h 1.4.1 Ión Hidronio.

1.4.2 Relación entre [H+] y [OH-]. 1.4.3 pH y pOH.

Tema 1.5 Reacciones de Ácidos y Bases. 4 h 1.5.1 Fuerza de Ácidos y Bases.

1.5.2 Debilidad de Ácidos y Bases. 1.5.3 Ácidos y Bases Débiles como sistemas de equilibrio. 1.5.4 Constantes de equilibrio para disociación de ácidos y bases.

Tema 1.6 Ácidos y Bases de Brønsted-Lowry. 2 h 1.6.1 Pares conjugados Ácido-Base.

1.6.2 Fuerza de los pares conjugados Ácido-Base. Tema 1.7 Ácidos y Bases de Lewis. 2 h 1.7.1 Ácidos y bases de Lewis. Tema 1.8 Neutralización. 5 h



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1.8.1 Reacciones de Neutralización. 1.8.2 Hidrólisis de Sales. 1.8.3 Sales Neutras, Acídicas, y Básicas. 1.8.4Titulación Ácido-Base. 1.8.5 Indicadores. 1.8.6 Soluciones Reguladoras.


Artículos de divulgación. Se recomienda el uso de recursos web, videos ilustrativos y libros de fuente abierta en la web.




Se recomienda que en cada tema se expongan prácticas, ejercicios ilustrativos, apoyo con material de video y recursos interactivos, simulaciones por computadora por parte tanto del alumno como del profesor.

Unidad 2. Electroquímica. 14 h

Tema 2.1 Oxidación-Reducción. 3 h 2.1.8 Agentes reductores y oxidantes.

Tema 2.2 Números de oxidación. 3 h 2.2.6 Balanceo de Ecuaciones (REDOX) utilizando números de oxidación. Tema 2.3 Electrólisis. 4 h 2.3.5 Corriente eléctrica en agua.

2.3.6 Corriente eléctrica en soluciones salinas. 2.3.7 Galvanoplastia.

Tema 2.4 Celdas galvánicas. 4 h 2.4.1 Celdas electroquímicas.

2.4.2 Media celda de hidrógeno. 2.4.3 Corrosión.







Unidad 3. Química orgánica. 22 h

Tema 3.1 Carbono, un elemento único. 4 h 3.1.1 Hibridación de Carbono.

3.1.2 Alótropos de Carbono.



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Tema 3.2 Hidrocarburos. 6 h 3.2.1 Alcanos.

3.2.2 Alquenos. 3.2.3 Alquinos.

Tema 3.3 Compuestos aromáticos. 4 h 3.3.1 Benceno. Tema 3.4 Grupos funcionales. 4 h 3.4.1 Alcoholes.

3.4.2 Aldehídos Y Cetonas. 3.4.3 Éteres. 3.4.4 Ácidos Orgánicos. 3.4.5 Ésteres. 3.4.6 Categorías de Compuestos.

Tema 3.5 Moléculas bioquímicas. 4 h 3.5.4 Lípidos.

3.5.5 Carbohidratos. 3.5.6 Proteínas. 3.5.7 Enzimas. 3.5.8 DNA.







Unidad 4. Espectroscopia IR. 18 h

Tema 4.1 Radiación electromagnética. 4 h 4.1.10. Longitud de onda y frecuencia.

Tema 4.2 Espectroscopia molecular. 4 h 4.2.7 Transiciones de energía. Tema 4.3 Espectroscopia infrarroja. 4 h 4.3.1 Espectro infrarrojo de vibración.

4.3.2 Ley de Hooke. Tema 4.4 Interpretación y solución de problemas del espectro infrarrojo en: 6 h 4.4.1 Alcanos, alquenos y alquinos.

4.4.2 Compuestos aromáticos. 4.4.3 Alcoholes. 4.4.4 Aminas. 4.4.5 Especies carbonil.





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Página 259






• Exposición del maestro con apoyo de recursos visuales y audiovisuales. • Tareas previas y posteriores a cada tema. • Análisis de textos científicos y tecnológicos. • Evaluación de conceptos formales en exámenes parciales. • Evaluación de la capacidad de síntesis e integración del conocimiento mediante exámenes parciales.



Primer examen parcial 1 Unidad 1 20% Segundo examen parcial 1 Unidad 2 20% Tercer examen parcial 1 Unidad 3 20% Cuarto examen parcial 1 Unidad 4 20% Examen ordinario 1 Unidad 1-4 20%

TOTAL 100% Se deberá cumplir con calificación aprobatoria en el laboratorio para aprobar la materia.


Textos básicos

• Fundamento de Química, Ralph A. Burns (Libro de texto). Ed. Pearson Education, 4ª Ed., 2003. • Organic Chemistry: Enhanced William H. Brown, Christopher S. Foote, Brent L. Iverson,Eric V. Anslyn

Brooks/Cole Cengage Learning. • Química, séptima edición, Raymond Chang y Williams College, McGraw Hill. • CK-12 Chemistry – Second Edition http://www.ck12.org/flexbook/book/2541/

9) Algebra Matricial

A) Nombre del Curso: Algebra Matricial




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Créditos

2 4 1 3 8


Objetivos generales

Al finalizar el curso el estudiante será capaz de: Resolver y aplicar sistemas de ecuaciones lineales utilizando las técnicas más comunes. Que sea capaz de operar con matrices y conozca sus principales propiedades. Que conozca las bases del álgebra lineal y las propiedades de los vectores en Rn.


Unidades Objetivo específico 1. Sistemas de Ecuaciones Lineales y Matrices.

Que el estudiante aprenda los métodos de reducción para la solución de sistemas de ecuaciones lineales y algunas de sus propiedades. Además introducir el estudio básico de matrices y sus propiedades algebraicas.

2. Determinantes. Que el estudiante aprenda a obtener el determinante de una matriz cuadrada. Que conozca sus propiedades y aplicaciones en la solución de sistema de ecuaciones lineales.

3. Vectores en R2 y R3. Que el alumno aprenda los conceptos de plano, espacio y vectores en R2 y R3. Que sea capaz de realizar operaciones algebraicas con vectores y conozca las distintas ecuaciones de la recta y planos en R3.

4. Vectores en Rn. Introducir al estudiante una idea intuitiva de espacios vectoriales por medio del estudio de espacios Euclidianos. Que el estudiante reconozca al producto interior como la estructura que permite definir conceptos de longitud, distancia y ángulos entre vectores.

5. Vectores y valores característicos.

Que el estudiante aprenda los medios adecuados para encontrar valores y vectores característicos de matrices y sea capaz de aplicarlos al proceso de diagonalización.


Unidad 1. Sistemas de Ecuaciones Lineales y Matrices. 20

Tema 1.1 Algebra de matrices. 8 Subtemas a) Definición de matriz y notación.

b) Vectores y escalares. c) Operaciones con matrices. d) Propiedades de las operaciones matriciales. e) Matriz transpuesta y conjugada. f) Matriz inversa y sus propiedades.

Tema 1.2 Sistemas de ecuaciones lineales. 12



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Subtemas a) Introducción a los sistemas lineales. b) Sistemas de dos ecuaciones. c) Sistemas de n ecuaciones. d) Representación matricial de un sistema de ecuaciones lineales. e) Forma reducida y forma escalonada de una matriz. f) Operaciones y matrices elementales. g) Eliminación de Gauss. h) Método de Gauss-Jordan. i) Sistemas homogéneos de ecuaciones lineales. j) Obtención de la inversa de una matriz. k) Factorización LU y LUP.

Unidad 2. Determinantes. 8

Tema 2.1 Definición y propiedades de los determinantes. 4 Subtemas a) Definición de función determinante.

b) Cálculo de determinantes y propiedades. c) Cofactores y obtención del determinante mediante cofactores.

Tema 2.2 Aplicaciones de los determinantes. 4 Subtemas a) Matriz inversa por medio de la matriz adjunta.

b) Regla de Crammer.

Unidad 3. Vectores en R2 y R3 18

Tema 3.1 Definición, operaciones, y propiedades de los vectores. 10 Subtemas a) Definición de vectores.

b) Representación geométrica. c) Definición de adición de vectores y multiplicación por escalar. Interpretación geométrica. d) Combinación lineal. e) Producto interior. f) Desigualdad de Schwartz y desigualdad del triángulo. g) Norma de un vector. h) Angulo entre vectores. i) Proyección de vectores y aplicaciones. j) Producto vectorial en R3.

Tema 3.2 Ecuaciones vectoriales. 8 Subtemas a) Ecuaciones vectoriales y paramétricas de rectas en R3.

b) Ecuaciones de planos. c) Independencia lineal. d) Matrices ortogonales.

Unidad 4: Vectores en Rn 12

Tema 4.1 Operaciones y propiedades de los vectores en Rn 6



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Subtemas a) Vectores en Rn b) Igualdad de vectores. c) Adición de vectores y multiplicación por un escalar. d) Propiedades de las operaciones. e) Combinaciones lineales, independencia y dependencia lineal. f) Producto interior. Producto interior Euclidiano.

Tema 4.2 Espacios euclidianos de dimensión n. 6 Subtemas a) Espacios Euclidianos de dimensión –n.

b) Norma de un vector. c) Distancia entre vectores. d) Ángulo entre vectores. f) Conjuntos ortonormales. g) Proceso Gram-Schmidt.

Unidad 5. Vectores y valores característicos. 6

Tema 5.1 Vectores y valores característicos. 6 Subtemas a) Valores y vectores característicos de una matriz cuadrada.

b) Diagonalización. c) Diagonalización ortogonal.

E) Estrategias de enseñanza y aprendizaje.

• Se recomienda que el alumno estudie cada tema con anticipación a la clase. Se recomienda que el profesor exponga el tema, ejemplificando con múltiples ejercicios y aclarando las dudas, para pasar después a la resolución de problemas en el pizarrón por parte de los alumnos.

• Así mismo, se recomienda la asignar tareas semanales y/o elaborar un breve examen semanal para mantener un seguimiento continuo del progreso de cada alumno.

• Se recomienda el uso de software para realizar cálculos numéricos como Scilab, Octave, Matlab y Maxima.

• Se tendrá una sesión de una hora por semana para la resolución de ejercicios y aclaración de dudas.



Primer examen parcial 1 Unidad 1 15% Segundo examen parcial 1 Unidad 2 15% Tercer examen parcial 1 Unidad 3 15% Cuarto examen parcial 1 Unidad 4 15% Quinto examen parcial 1 Unidad 5 15% Tareas, asistencia y participación en clase 10% Examen ordinario 1 Unidades 1-5 15% TOTAL 100%



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Página 263


Textos básicos

• Introducción al Algebra Lineal. Howard Anton. Editorial Limusa, 2008. • Cálculo de Varias Variables con Álgebra Lineal. Philip C. Curtis Jr. Editorial Limusa, 1997. • Fundamentos del Álgebra Lineal y Aplicaciones. Francis G. Florey. Editorial Prentice Hall

Internacional, 1979. • Algebra Lineal. Stanley I. Grossman. Editorial Iberoamerica, 2008. • Algebra Lineal y sus Aplicaciones, Gilbert Strang, Ed. Thomson, 4ª. Edición, 2007. • Algebra Lineal Aplicada. Ben Noble, James W. Daniel. Prentice Hall, 1990. •

Sitios de Internet

• Página web de Octave http://www.gnu.org/software/octave/ y http://octave.sourceforge.net/ • Página web de Scilab http://www.scilab.org/ • Página web de Maxima http://maxima.sourceforge.net/

10) Laboratorio de Física

A) Nombre del Curso: Laboratorio de Física





Créditos

2 1 4 3 8


Objetivos generales

Al finalizar el curso el estudiante será capaz de explorar e algunos fenómenos físicos y será capaz de enunciar las leyes que los gobiernan. Con el laboratorio se busca la preparación de profesionales con experiencia experimental, esto es, proporcionar al alumno las habilidades requeridas para el trabajo experimental o de sus aplicaciones en desarrollo tecnológico.


Unidades Objetivo específico 1. Medidas de longitud, área, volumen y densidad.

Que describa las características de las mediciones directas e indirectas, que calcule áreas y volúmenes a partir de medidas de longitud, que calcule densidades de diferentes materiales y que realice cálculos de la propagación de errores e incertidumbres en los resultados de las mediciones.



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2. Análisis del movimiento en una dimensión.

Que establezca la relación entre la posición y la velocidad de un cuerpo en movimiento, que calcule la velocidad como el cambio de posición en un intervalo de tiempo, que obtenga la grafica de posición contra tiempo de un estudiante en movimiento, usando un sensor de posición, que utilice el programa Data Studio para identificar diferentes movimientos a partir de su gráfica, y deducir la velocidad del móvil en cada caso y que establezca que la descripción de cualquier movimiento requiere un marco de referencia.

3. Movimiento con aceleración constante.

Que establezca las relaciones entre la distancia recorrida por un móvil, su velocidad y su aceleración, que analice gráficas de distancia recorrida y velocidad vs. tiempo para un móvil en movimiento, que explique cómo se relaciona la pendiente de la gráfica de v vs. t con la aceleración del móvil. Que analice el movimiento de un objeto en caída libre y que mida la aceleración de la gravedad.

4. Segunda ley de newton.

Que deduzca la aceleración de un carrito de laboratorio a partir de su gráfica de velocidad contra tiempo, que establezca una relación de proporcionalidad entre la aceleración de un sistema de cuerpos en movimiento y la fuerza aplicada, cuando la masa del sistema es constante, que calcule los valores teóricos de la aceleración, dada la fuerza neta y la masa del móvil, y compararlos con los valores medidos que corrobore la relación entre la aceleración de un objeto, su masa, y la fuerza neta aplicada al objeto.

5. Conservación de la energía y el teorema del trabajo y la energía.

Que defina las energías cinética, potencial y mecánica, que explique el principio de conservación de la energía mecánica, que aplique el principio de conservación de la energía mecánica a situaciones en donde ocurre intercambio entre las energías cinética y potencial gravitatoria, que verifique el principio de conservación de la energía mecánica, que verifique el teorema del trabajo y la energía.

6. Momento lineal. Que verifique el principio de conservación del momento lineal en colisiones inelásticas, que compruebe que la energía cinética no se conserva en colisiones inelásticas.

7. Movimiento de rotación.

Que establezca algunas similitudes entre el movimiento de traslación y el de rotación, que mida la posición, velocidad y aceleración angulares de objetos girando, como función del tiempo y que mida el momento de inercia de un cuerpo.

8. Ley de Hooke y movimiento armónico simple.

Que verifique la ley de Hooke, que mida la constante k de un resorte y que mida el período de oscilación de un sistema masa-resorte y compararlo con su valor esperado.

9. Velocidad del sonido en el aire- tubo de resonancia.

Que mida la velocidad del sonido en el aire a temperatura ambiente y que mida los modos de vibración de un tubo.

10. Gas ideal. Que logre montar un modelo de máquina térmica, que ponga a funcionar el modelo para levantar un objeto y que describa y explique el funcionamiento del modelo.



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Página 265

11. Ley de Charles. Que logre montar un modelo de máquina térmica, que ponga a funcionar el modelo para verificar la ley de Charles, y que describa y explique la ley de Charles a la luz de los resultados obtenidos.


Unidad 1. Medidas de longitud, área, volumen y densidad. 7 h Tema 1.1 Describir las características de las mediciones directas e indirectas. 2 h 1.1.1 La medición directa.

1.1.2 La indirecta o calculada. 1.1.3 La determinación gráficas.

Tema 1.2 Calcular áreas y volúmenes a partir de medidas de longitud. 2 h 1.2.1 Mediciones con una regla métrica.

1.2.2 Mediciones con un vernier. 1.2.3 Mediciones con un micrómetro. 1.2.4 Medición de áreas y volúmenes.

Tema 1.3 Calcular las densidades de diferentes materiales. 2 1.3.1 Defina la densidad.

1.3.2 Mida la densidad de cuerpos sólidos. 1.3.3 Mida la densidad de líquidos. 1.3.4 Mida la densidad de gases.


Artículos de divulgación textos sugeridos por el profesor.


Exposición detallada frente al pizarrón de cada uno de los temas haciendo énfasis del significado físico de cada uno de los conceptos nuevo y manejo de los materiales de la práctica.


Manejo de equipo de medición y adquisición de datos.

Unidad 2. Análisis del movimiento en una dimensión. 8 h Tema 2.1 Establecer la relación entre la posición y la velocidad de un cuerpo en movimiento.

2.1.1 Establecer la cinemática unidimensional de un móvil. 2.1.2 Definir la posición de un móvil. 2.1.3 Definir la velocidad de un móvil. 2.1.4 Graficar la posición contra la velocidad de un móvil.

Tema 2.2 Calcular la velocidad como el cambio de posición en un intervalo de tiempo. 3 h 2.2.1 Medir la posición de un móvil.

2.2.2 Medir la velocidad de un móvil. Tema 2.3 Obtener la gráfica de posición contra tiempo de diferentes móviles (un estudiante en movimiento), usando un sensor de posición.

3



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Página 266

2.3.1 Manejar el software Data Studio. 2.3.2 Montar el kit de cinemática. 2.3.3 Obtener la gráfica de posición contra el tiempo de diferentes cuerpos.

Tema 2.4 Utilizar el programa Data Studio para identificar diferentes movimientos a partir de su gráfica, y deducir la velocidad del móvil en cada caso. 2.4.1 Estudiar los gráficos obtenidos en el estudio del movimiento de un cuerpo.

2.4.2 Utilizar el software para hacer el análisis de las gráficas. Tema 2.5 Establecer que la descripción de cualquier movimiento requiere un marco de referencia. 2.5.1 Usar dos sensores de movimiento simultáneamente para estudiar el movimiento

de un cuerpo. Lecturas y otros recursos






Unidad 3. Movimiento con aceleración constante. 7 h Tema 3.1 Establecer las relaciones entre la distancia recorrida por un móvil, su velocidad y su aceleración.

1 h

Tema 3.2 Analizar gráficas de distancia recorrida y velocidad vs. tiempo para un móvil en movimiento.

1 h

Tema 3.3 Explicar cómo se relaciona la pendiente de la gráfica de velocidad vs. tiempo con la aceleración del móvil.

1 h

Tema 3.4 Analizar el movimiento de un objeto en caída libre. 2 h Tema 3.5 Medir la aceleración de la gravedad. 2 h Lecturas y otros recursos






Unidad 4. Segunda ley de Newton. 7 h Tema 4.1 Deducir la aceleración de un carrito de laboratorio a partir de su gráfica de velocidad contra tiempo.

2 h

Tema 4.2 Establecer una relación de proporcionalidad entre la aceleración de un sistema de cuerpos en movimiento y la fuerza aplicada, cuando la masa del sistema es constante.

2 h

Tema 4.3 Calcular los valores teóricos de la aceleración, dada la fuerza neta y la masa del móvil, y compararlos con los valores medidos.

2 h



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Página 267

Tema 4.4 Corroborar la relación entre la aceleración de un objeto, su masa, y la fuerza neta aplicada al objeto.

1 h







Unidad 5. Conservación de la energía y el teorema del trabajo y la energía. 8 h Tema 5.1 Definir las energías cinética, potencial y mecánica. 1 h Tema 5.2 Explicar el principio de conservación de la energía mecánica. 1 h Tema 5.3 Aplicar el principio de conservación de la energía mecánica a situaciones en donde ocurre intercambio entre las energías cinética y potencial gravitatoria.

3 h

Tema 5.4 Verificar el principio de conservación de la energía mecánica. 1.5 h Tema 5.5 Verificar el teorema del trabajo y la energía. 1.5 h Lecturas y otros recursos






Unidad 6. Momento lineal. 8 h Tema 6.1 Verificar el principio de conservación del momento lineal en colisiones inelásticas. 4 h Tema 6.2 Comprobar que la energía cinética no se conserva en colisiones inelásticas. 4 h Lecturas y otros recursos






Unidad 7. Movimiento de rotación. 7h

Tema 7.1 Establecer algunas similitudes entre el movimiento de traslación y el de rotación. 1 h Tema 7.2 Medir la posición, velocidad y aceleración angulares de objetos girando, como función del tiempo.

3 h

Tema 7.3 Medir el momento de inercia de un cuerpo. 3 h



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Unidad 8. Ley de Hooke y movimiento armónico simple. 7 h

Tema 8.1 Verificar la ley de Hooke. 2 h Tema 8.2 Medir la constante k de un resorte. 2 h Tema 8.3 Medir el período de oscilación de un sistema masa-resorte y compararlo con su valor esperado.

3 h







Unidad 9. Velocidad del sonido en el aire- tubo de resonancia. 7 h

Tema 9.1 Medir la velocidad del sonido en el aire a temperatura ambiente. 3 h Tema 9.2 Medir los modos de vibración de un tubo. 4 h Lecturas y otros recursos






Unidad 10. Gas ideal. 7 h

Tema 10.1 Montar un modelo de máquina térmica. 2 h Tema 10.2 Poner a funcionar el modelo para levantar un objeto. 3 h Tema 10.3 Describir y explicar el funcionamiento del modelo. 2 h Lecturas y otros recursos






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Unidad 11. Ley de Charles. 7 h

Tema 11.1 Montar un modelo de máquina térmica. 2 h Tema 11.2 Poner a funcionar el modelo para verificar la ley de Charles. 3 h Tema 11.3 Describir y explicar la ley de Charles a la luz de los resultados obtenidos. 2 h Lecturas y otros recursos







• Exposición del maestro con apoyo de recursos visuales y audiovisuales. • Leer previamente la práctica. • Análisis de textos científicos y tecnológicos. • Evaluación de conceptos formales en la entrega de la práctica. • Evaluación de la capacidad de síntesis e integración del conocimiento mediante el documento de la

práctica.



Primer examen parcial 1 Unidades 1-3 20% Segundo examen parcial 1 Unidades 4-6 20% Tercer examen parcial 1 Unidades 7-9 20% Cuarto examen parcial 1 Unidades 10-11 20% Examen ordinario 1 Unidades 1-11 20%

TOTAL 100%


Textos básicos

• Perales, J. y P. Cañal (2000). Teoría y práctica de la enseñanza de las ciencias. Didáctica de las ciencias experimentales. (Marfil: Arcoy).



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Página 270

• An Introduction to Error Analysis: The Study of Uncertainties in Physical Measurements John R. Taylor University Science Books 2nd edition (August 1996).

• Anderson, R.D. y J.V. Helms (2001). The Ideal of Standards and the reality of Schools: Needed Research. Journal of Research in Science Teaching, 38 (1), 3-16.



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Página 271 �

7. PLAN DE GESTIÓN

A continuación se plantean las estimaciones de requerimientos para la operación de la nueva licenciatura INER, en función de la matrícula estimada. Cabe señalar que se trata de previsiones que no deberán considerarse definitivas pues requerirán su continua actualización en los diversos instrumentos de planeación de la UASLP y de la Fac. de Ciencias en función de las oportunidades y de los resultados de gestión de recursos externos.

7.1. Estimaciones básicas para 6 años En la siguiente Tabla se muestra la estimación de población estudiantil para el programa INER, la cuál ha sido calculada considerando una tasa de deserción y rezago semestral del 10% constante. Este 10% de deserción semestral es casi equivalente a considerar el comportamiento histórico que se presenta en carreras similares de la FC-UASLP al momento actual: 30 % de deserción estudiantil en el primer semestre, 10% de deserción desde el 2do hasta el 6to semestre y, un 5 % de deserción a partir del 7mo semestre. Considerando este valor del 10 % semestral resulta en una deserción neta del 61% al final de los 9 semestres de la carrera (esto es, bajo este escenario, sólo el 39 % de los estudiantes aceptados lograrán graduarse), lo cual es un escenario que toda la Facultad deberá superar, pero al que deberá ajustarse la planeación de la licenciatura INER, y que ésta debe buscar también superar con la ayuda de diferentes mecanismos, tal como se describe más adelante.

Aún cuando la estimación del presente Plan de Gestión se hará considerando un escenario óptimo del 10% de deserción, se mostrará también a detalle las estimaciones para los escenarios extremos del 5 y 15% de deserción. Para el caso de deserción del 5%, tenemos:

Ingreso y población escolar del programa propuesto bajo diferentes escenarios*

Año Periodo Nuevo ingreso Deserción del

5 %

Población al final del

Semestre Población escolar

1 Agosto 2011-Enero 2012

25 1 24 25

1 Febrero 2012-

Julio 2012 0 1 23 24


35 3 55 58

2 Febrero 2013-

Julio 2013 0 3 52 55

3 Agosto 2013- 35 4 83 87



Página 272

Enero 2014 3

Febrero 2014-Julio 2014

0 4 79 83


35 6 108 114

4 Febrero 2015-

Julio 2015 0 5 103 108


35 7 131 138

5 Febrero 2016-

Julio 2016 0 7 124 131


35 7 (-10 egresados) 142 159

6 Febrero 2017-

Julio 2017 0 7 135 142


35 8 (-12 egresados) 150 170

*Los resultados se redondearon al entero superior o inferior según sea el caso. Considerando una deserción del 10%:



10 %




25 3 22 25

1 Febrero 2012-

Julio 2012 0 2 20 22


35 6 49 55

2 Febrero 2013-

Julio 2013 0 5 44 49


35 8 71 79



Página 273

3 Febrero 2014-

Julio 2014 0 7 64 71


35 10 89 99

4 Febrero 2015-

Julio 2015 0 9 80 89


35 12 103 115

5 Febrero 2016-

Julio 2016 0 10 93 103


35 13 (-9 egresados) 106 128

6 Febrero 2017-

Julio 2017 0 11 95 106


35 13 (-12 egresados) 105 130

*Los resultados se redondearon al entero superior o inferior según sea el caso. Considerando una deserción del 15%:



15 %




25 4 21 25

1 Febrero 2012-

Julio 2012 0 3 18 21


35 8 45 53

2 Febrero 2013-

Julio 2013 0 7 38 45


35 11 62 73

3 0 9 53 62



Página 274

Febrero 2014-Julio 2014


35 13 75 88

4 Febrero 2015-

Julio 2015 0 11 64 75


35 15 84 99

5 Febrero 2016-

Julio 2016 0 13 71 84


35 18 (-7 egresados) 81 106

6 Febrero 2017-

Julio 2017 0 12 69 81


35 18 (-10 egresados) 76 104

*Los resultados se redondearon al entero superior o inferior según sea el caso. En la siguiente Gráfica se muestran, las estimaciones de población estudiantil para el escenario denominado óptimo del 10 % de deserción, los escenarios correspondiente al mínimo (5% de deserción semestral) y máximo (15% de deserción semestral) de deserción para un periodo de 13 semestres, lo cual da una idea acerca de los escenarios extremos que podría afrontar la carrera INER.

Estimación de la población en la Carrera INER según tres niveles de deserción y rezago: Mínimo 5%,



Página 275

Óptimo 10% y Máximo 15%; para el periodo 2011-2018. Por lo que, considerando la distribución última, desglosada por carrera, de la matrícula en la Facultad de Ciencias (Junio/2010, Secretaria Escolar de la Facultad de Ciencias):

• Lic. en Matemáticas 98 alumnos • Prof. Matemáticas 66 alumnos • Lic. Física 66 alumnos • Ing. Física 58 alumnos • Lic. Biofísica 49 alumnos • Ing. Electrónica 419 alumnos • Técnico en Electrónica 7 alumnos

Se espera que la carrera INER se coloque en los primeros lugares en población de la FC para el 2017, con una población estudiantil del orden de 130 inscritos, considerando las expectativas de deserción y rezago óptimas (tasa constante de deserción intermedia de 10% constante).

Por otro lado, el crecimiento del número de cursos por semestres se presenta en la siguiente tabla, donde se consignan los cursos que ya se ofrecen en la Facultad de Ciencias de la UASLP, en la columna de “Materias compartidas”.

Relación de materias compartidas con otros Programas de la FC-UASLP

Semestre

Periodo Núm. materias

INER Materias

compartidas Materias exclusivas

INER I

Agosto 2011-Enero 2012 5 4 1

II Febrero 2012-Julio 2012 5 3 2

III Agosto 2012-Enero 2013 10 8 2

IV Febrero 2013-Julio 2013 10 6 4

V Agosto 2013-Enero 2014 18* 10 8

VI Febrero 2014-Julio 2014 18* 7 11

VII Agosto 2014-Enero 2015 25* 10 15

VIII Febrero 2015-Julio 2015 23* 7 16

IX Agosto 2015-Enero 2016 27* 10 17

(*) Incluye la oferta de las materias temáticas o de énfasis para las dos opciones (ER, MN-NNMF)



Página 276

Nota: en la columna de las materias a impartir específicas de la INER se suman cada año la necesidad de atender simultáneamente a las generaciones que se van acumulando. En la operación real, habrá de considerarse en forma adicional la necesidad de la impartición de algunos cursos repetidos de semestres complementarios (en nones a pares y viceversa) para impartirse para los estudiantes rezagados o irregulares. Por lo que este cálculo de materias representa un mínimo. La impartición de optativas necesarias a ofertar también podrá incrementarse si la retención de estudiantes es superior a las estimaciones en la subsección siguiente.

En consecuencia número de cursos exclusivos de la carrera fluctuará de 20 a 25 una vez que la carrera esté estabilizada en matrícula, después de 6 años. Esto requerirá la participación de al menos 20 a 25 profesores, en el entendido de que ellos tienen y tendrán carga adicional de al menos un curso en los programas que han estado atendiendo, y/o muchos de los cursos compartidos por esta carrera u otras, y también en muchos casos en compromisos actuales y requeridos por la Facultad de impartir cursos de servicio en el tronco común de cursos básicos, y en algunos casos de posgrado. Para estos 20 a 25 cursos INER se requiere el fuerte compromiso de los 14 profesores proponentes de la presente carrera, pero NO son suficientes; el total se deberá de cubrir con las 8 nuevas contrataciones planeadas para apoyar y poder soportar la carrera INER. Éstas se justifican en la sección siguiente, en términos de la matrícula

7.1.2. Estrategias para incorporación y retención de estudiantes Para cumplir las metas de matriculación de la carrera INER se contempla emprender las estrategias siguientes: 1. Promoción de la carrera INER. Para mantener una taza de incorporación anual de 35 estudiantes se requerirá del orden de 50 a 60 aspirantes, por lo que se propone que una comisión de los PTCs involucrados en esta propuesta promocionen el Programa en las distintas instituciones de enseñanza media de SLP, públicas, privadas incorporadas y no incorporadas y a través de posters, internet (facebook), página web, en estados circunvecinos. 2. Cuidado de la Trayectoria escolar. Para intentar abatir el porcentaje de deserción se propone que a través de las tutorías efectuadas por los profesores que apoyan la carrera INER se vigile en forma permanente el desempeño escolar de los alumnos adscritos y de implementar las medidas necesarias correctivas o complementarias de asistencia para lograr tal fin. 3. Tutorías. Se plantea que cada PTC sea tutor personal de un determinado número de estudiantes con el objetivo de orientar de forma personal a cada estudiante, cuidar el avance en la trayectoria escolar de los muchachos, y con ello, fomentar la permanencia y ayudar a incrementar el nivel educativo de los estudiantes adscritos a INER. Además, como un mecanismo para la obtención de nuevos estudiantes con alto nivelo escolar, la carrera INER estará abierta, en caso dado, a aceptar un número limitado de estudiantes reasignados de otras carreras dentro de la FC-UASLP que cumplan con un desempeño escolar satisfactorio, o en los exámenes de conocimientos.

7.2. Requerimientos

7.2.1. Personal académico y administrativo



Página 277

En la propuesta inicial de la carrera INER se contempla la colaboración de 14 profesores que actualmente son PTC de la FC, los cuales apoyan la impartición de los cursos compartidos con otras carreras y apoyarán también parte sustancial del núcleo de 20 a 25 cursos adicionales de materias específicas de N y ER que se establecen en el currículo, según se discutió en la subsección anterior. Pero ahí se justifica como este número de profesores NO es suficiente dado que 1) ellos ya tiene cargas diversas actuales de apoyo a la facultad en licenciatura y posgrado con cargas de dos cursos en la situación general, en combinaciones de dos de licenciatura o de uno de licenciatura y otro de posgrado, ya que un PTC perfil PROMEP se espera tenga una carga de 10 horas en docencia, en una situación deseable, para que pueda efectuar las labores que en Tutorías, gestión Académica e Investigación se le demandan a un PTC perfil deseable PROMEP.

Considerando que el Programa INER está conformado por 42 materias (sin contar las materias de Inglés) y que hasta un máximo de 10 de estas podrían ser compartidos por otros Programas de la FC, se deberá atender un total de 20 (a 25, por las razones expuestas) cursos por los profesores exclusivos del Programa INER, distribuidos por semestre según se muestra en tabla del apartado anterior de “Relación de materias compartidas con otros Programas de la FC-UASLP”.

Para atender estos cursos, las labores de tutoría, de gestión y de difusión, se contempla una proporción de 15 alumnos por profesor, de inicio, que al 2015 se espera que con el concurso de las nuevas contrataciones de PTC y de los profesores ya existentes que desean apoyar la INER, se puedan atender de 8 a 10 muchachos por PTC en el tutoraje para efectuar una labor de más calidad.

La matrícula esperada a 6 años se estimó, que los PTC participantes serán insuficientes para atender a todos los alumnos del Programa de aquí a 6 años, que es del orden de 130 alumnos. Así, para cubrir adecuadamente la demanda considerada en estos escenarios, estimamos que se requerirán: 1 profesor al inicio del segundo semestre (Enero 2012), 1 profesor adicional, al iniciar el 3er semestre (Agosto 2012), 2 profesores al iniciar el 5to semestre (Agosto 2013), 2 profesores al iniciar el séptimo (Agosto 2014), 2 más al iniciar el noveno semestre (Agosto 2015), con lo cual se alcanzaría atender hasta una población de 120-130 estudiantes al 2016 (con 8 PTC y 15 alumnos por PTC).

Durante el primer año se requerirá la contratación de un PTC con especialización en Nanociencias

y/o Nanotecnología para apoyar esta propuesta. Para los años siguiente se necesitará la contratación de PTCs con perfil en Energías Alternativas, que podrá ser especialista en energía Fotovoltaica y/o de Concentración Solar, o Eólica, o en el aprovechamiento de la Bioenergía para la impartición de los cursos especializados, en esta área, que tiene un desarrollo comparativamente menor a las de otras áreas de la Física o de las Ciencias Exactas o de Materiales en la UASLP, y otro adicional en la química de nanomateriales.

Se espera que con los nuevos PTC se fortalezca al inicio de la Carrera la parte referente a Energías Renovables y algunas áreas específicas de Nanotecnología con lo cual se formen nuevos Cuerpos Académicos dentro de la Facultad de Ciencias.

Un resultado de este plan de contrataciones es que para 2015-16 existirá un núcleo sólido de especialistas en Energías Renovables en la DES de Ciencias, que en contraste con Nanotecnología o Nanociencias, ahora no existe y se subsana así una deficiencia de nuestra Universidad en un área de carácter tan necesaria para el desarrollo inmediato de nuestro País y sociedad. Los perfiles y fechas esperadas de ingreso de las 8 contrataciones se describen a continuación:

• Enero/2012: 1 PTC Perfil en Nanotecnología con especialización en Técnicas de Crecimiento de estructuras nanométricas autoensambladas



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• Agosto/2012: 1 PTC Perfil en Energías Renovables, licenciatura de origen en Química, con especialización doctoral en Sistemas en base a Energías Renovables: Sistemas Fotovoltáicos y/o Sistemas de Concentración Solar.

• Agosto/2013: 1 PTC Perfil en Energías Renovables, especialista en Energía Eólica. • Agosto/2013: 1 PTC en Nanotecnología con especialización en Técnicas de Crecimiento de

estructuras nanométricas • Agosto/2014: 1 PTC Perfil en Energías Renovables, con especialización en Sistemas en base a

Energías Renovables: Sistemas Fotovoltáicos y/o Sistemas de Concentración Solar. • Agosto/2014: 1 PTC Perfil en Energías Renovables, con especialización en especialista Energía

derivada de Biomasa. • Agosto/2015: 1 PTC Perfil en Energías Renovables, con especialización en especialista en Energía

Eólica o Biomasa. • Agosto/2015: 1 PTC Perfil en Energías Renovables, con especialización en especialista en Energía

Eólica, Solar o Biomasa.

Los candidatos deberán tener el grado de doctor y un nivel en investigación que les permita ingresar al Sistema Nacional de Investigadores o equivalente (preferentemente joven), con la finalidad de que realicen investigación independiente, preferentemente al menos al nivel I. Además, se buscaría que los candidatos tengan experiencia en docencia y en dirección de tesis de Licenciatura y/o Posgrado.

Cabe señalar, que debido a los perfiles académicos de los PTCs a contratar y de los ya existentes, no se necesitarían apoyos para formación o capacitación personal del cuerpo académico INER en nuevos campos del conocimiento.

Por otro lado, como se describirá en la siguiente sección, se planifica el desarrollo de 2 nuevos laboratorios, los cuales atenderán exclusivamente la parte práctica de los cursos de la carrera INER. Para estar a cargo de estos laboratorios se solicitarían entonces 2 técnicos académicos.

El personal administrativo que actualmente apoya a la Secretaría Escolar, Académica y General de la Facultad de Ciencias se percibe suficiente para atender los procesos y seguimientos académicos relacionados a los alumnos del nuevo programa.

7.2.2. Equipamiento

Para los laboratorios básicos de Física se podrían utilizar los laboratorios existentes en la Facultad de Ciencias. Sin embargo, para atender los laboratorios y prácticas avanzadas de N y ER (técnicas avanzadas de Síntesis y Caracterización de diferentes sistemas y materiales) se requerirán adecuar espacios físicos, instalaciones y equipo para atender las prácticas de estos cursos especializados tanto en la FC como en el CIACYT y en el IF. Por lo que se necesitarían establecer un nuevo laboratorio para la carrera:

Lab. de Caracterización de Materiales Nanométricos y para Energías Renovables LabCaMaNER que apoyaría a los cursos de Síntesis y Caracterización de Nanoestructuras, Aplicaciones Nano a Energías Renovables, Técnicas Avanzadas de Caracterización, Desarrollo de proyectos en Energías Renovables, Desarrollo de Sistemas Fotovoltaicos y Desarrollo de Sistemas de Concentración Solar.



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El cual deberá empezar a funcionar a partir de Agosto/2013. El equipo que requerirán ambos laboratorios se puede describir de forma global enseguida:

Espectrofotómetro NIR-VIS-UV, Difractómetro de rayos X de polvos, Perfilometro, Muflas, Hornos de tubo para atmósferas controladas, Raman Portátil, Espectrómetro MIR y FIR de resolución media (6 1/cm), Microscopios para reflexión con CCD interfaceable, Espectrofluorómetro equipo electrónico de medición y alimentación (fuentes de poder , multímetros, y osciloscopios) y 4 PC’s.

Además se necesitaría del siguiente mobiliario: 8 mesas de trabajo, 35 bancos, 4 gavetas, tarja y conexiones de aguas, enchufes dobles 120 y 220 V, escritorios y sillas secretariales. El costo aproximado para el equipamiento de este laboratorio, al día de la elaboración de esta propuesta, es:

Equipo LabCaMaNER Rubro Costo aproximado 8 Mesas de trabajo, 4 Gabinetes para material, 35 bancos

$ 430,000.00

Mobiliario de laboratorio especializado, para 35 estudiantes

$ 300,000.00

Espectrofotómetro NIR-VIS-UV $ 350,000.00 Perfilometro $ 800,000.00 Muflas, Hornos de tubo para atmósferas controladas

$ 300,000.00

Raman Portátil $ 400,000.00 Espectrómetro MIR y FIR de resolución media (6 1/cm)

$ 500,000.00

Microscopios para reflexión con CCD interfaceable

$ 100,000.00

Equipo electrónico de medición y alimentación (fuentes de poder , multímetros, y osciloscopios).

$ 150,000.00

Difractómetro de rayos X de polvos,

$ 1,000,000.00

4 PCs $ 80,000.00 Total $ 4,410,000.00

El cual podrá ser instalado hasta en tres fases, dependiendo de la existencia de recursos económicos, tal como se muestra en el cronograma más adelante.

7.2.3. Instalaciones Para la labor de docencia del programa INER, se utilizará inicialmente la infraestructura existente en la Facultad. Sin embargo, se necesitará eventualmente (a partir de Agosto/2014) la dedicación de 2 salones



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para los cursos del programa, que dadas las necesidades de la Fac. de Ciencias podría requerir construcción de los mismos. Cada uno de estos salones deberán tener capacidad para 35 estudiantes y estar equipados con el siguiente mobiliario: 35 sillas con mesa, 1 pintarrón, 1 pizarrón, un proyector, una computadora laptop y una pantalla para proyección. Además, para las instalaciones del laboratorio descrito anteriormente se requerirán nuevos espacios que necesitarán instalaciones eléctricas adecuadas y servicios especiales, como agua, drenaje y clima regulado. Las dimensiones aproximadas del laboratorio se proyecta de 5 × 8 metros, de manera que puedan dar cabida a grupos de 20 a 25 alumnos. De igual manera, se requerirán, 10 cubículos para los nuevos profesores que atenderán el programa los cuales deberán estar equipados con al menos una silla, un escritorio y un librero por PTC y presentar las condiciones de espacio (cubículos de 3 x 4 metros), iluminación e higiene para el adecuado desempeño de los profesores. Además, se requerirán 10 nuevas computadoras equipadas para el centro de computo de la Facultad de Ciencias.

7.2.4. Servicios universitarios

El seguimiento escolar y trámites académicos de los estudiantes de este nuevo programa serán coordinados por la Secretaría Escolar de la Facultad de Ciencias. Mientras tanto, la organización de los cursos por semestre, así como el trabajo de Academias, será organizado por la Secretaría Académica de la Facultad. Finalmente, los trámites de titulación, así como cualquier petición académica dentro de la trayectoria escolar del alumno, serán coordinados por la Secretaría General de la misma Facultad.

Para la adquisición de material bibliográfico relacionado a la carrera, se requerirá la compra de nuevos libros, ya que ninguna de las carreras actuales en la UASLP engloba el perfil de Ingeniería en N y ER, sobre todo en sus materias altamente especializadas de las optativas; así considerando 1 libro de texto (2 ejemplares) y 2 libros de referencia para estos cursos, y para un total de 44 cursos (Oferta global de 57 cursos diferentes, menos 13 compartidos), se necesitaría la compra de 132 libros los cuales formarán parte del acervo del Sistema de Bibliotecas de la UASLP.

Por otro lado, dentro de las perspectivas de este nuevo programa educativo, se incentivará la movilidad de los estudiantes que se identifiquen con interés y capacidades académicas, por lo que se requerirá el apoyo del programa institucional de Movilidad Estudiantil para asesorar y gestionar estos trámites.

Como se declara, en la sección del plan curricular, el estudiante necesita cursar 5 niveles de inglés como un requisito de titulación; por lo que se requerirá del Departamento Universitario de Inglés (DUI) para organizar los exámenes de ubicación y acreditación, y los cursos semestrales en este nuevo programa educativo.

La incorporación de los estudiantes INER a los diferentes servicios como el Sistema de Bibliotecas, el DUI y otros Servicios Estudiantiles de la Universidad podría representar una demanda excesiva para estos servicios. Así, se propone que el Coordinador de Carrera, en su momento, prevenga esta situación y se coordine con los responsables de estas entidades académicas, lo que podrá decantar en un requerimiento extra de una cantidad aproximada de $150, 000.00 anuales para cubrir los gastos relativos a estos rubros (con lo cual se adquirirían libros, material de apoyo, colegiaturas, medicamentos, etc.).



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7.2.5. Cronograma de requerimientos

CRONOGRAMA DE REQUERIMIENTOS

Semestre Periodo Rubro Costo Aproximado

I Agosto 2011-Enero 2012

Contratación 1 PTC Compra de libros $ 50,000.00

II Febrero 2012-Julio 2012

III Agosto 2012-Enero 2013

Contratación 1 PTC Contratación 1 técnico académico

IV Febrero 2013-Julio 2013 Equipo de cómputo (10 PCs) $ 100,000.00

V Agosto 2013-Enero 2014

Contratación 2 PTC Instalación LabCaMaNER 1era etapa $ 1,380,000.00 Contratación 1 técnico académico

VI Febrero 2014-Julio 2014 2da fase de compra de libros $ 100,000.00

VII Agosto 2014-Enero 2015

Contratación 2 PTC Instalación LabCaMaNER 2da etapa $ 1,880,000.00

Construcción 2 salones equipados VIII

Febrero 2015-Julio 2015 Instalación LabCaMaNER 3ra etapa final $ 1,150,000.00

IX Agosto 2015-Enero 2016 Contratación 2 PTC

7.3. Estrategias para obtención de recursos

7.3.1. Mecanismos de sinergia institucional

En la elaboración de esta propuesta se puesto especial cuidado en aprovechar al máximo los recursos humanos y materiales existentes en la FC-UASLP. Así, por ejemplo, el grupo de profesores que desarrolló esta propuesta se encuentra actualmente participando en los programas de Licenciatura en Física, Ingeniería Electrónica, Ingeniería Física, Ingeniería Electrónica, Matemáticas Educativas, Ingeniería Biomédica, y Biología a la vez que pertenece a diferentes entidades de la FC (la Facultad misma, el Instituto de Física, y la CIACYT) por lo que el programa INER se verá beneficiado por las sinergias existentes entre estos diversos Programas, Instituciones y sus respectivos espacios de trabajo y laboratorios. Un ejemplo conciso de ello es también el hecho que 15 materias del Programa INER podrá ser compartido por diferentes



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Programas de la FC, logrando con esto, el eficiente uso de los diferentes recursos académicos de la UASLP. Lo mismo es aplicable a los cursos de inglés, que se imparten coordinados por el DUI de la UASLP.

7.4 Requerimientos económicos y fuentes de financiamiento

Requerimientos económicos y fuentes de financiamiento previstas

Concepto Requerimiento Fuente de financiamiento prevista

Personal académico y administrativo

8 Profesores-Investigadores de Tiempo Completo

PROMEP

2 Técnicos Académicos UASLP

Equipamiento

Equipo del Laboratorio de Química INER PIFI, ProDES Equipo del Laboratorio de Caracterización de Materiales Nanométricos y para Energías Renovables LabCaMaNER.

PIFI, ProDES

Instalaciones y espacio físico del Laboratorio de Caracterización de Materiales Nanométricos y para Energías Renovables

PIFI- ProDES, FAM

2 Salones Multimedia para impartición de cursos PIFI-FAM 8 Cubículos para los nuevos profesores del programa

PIFI -FAM

Servicios universitarios

Compra de Material Bibliográfico Sistema de Bibliotecas UASLP Cursos de Inglés DUI Apoyo a trámites de movilidad Programa Institucional de Movilidad



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REFERENCIAS

1. La transcripción completa del célebre discurso de Feynmann “Theres is plenty of room at the

bottom” se encuentra entre otros en: http://www.zyvex.com/nanotech/feynman.html

2. Project on Emerging Nanotechnologies.

3. National Nanotechnology Initiative, programa del Gobierno Americano para impulsar la competencia de los Estados Unidos de América en nanotecnología: http://www.nanotechproject.org. Ver también: http://www.nano.gov/.

4. Academia Mexicana de Ciencias. “Energías Renovables: Propuesta de investigación y

desarrollo tecnológico”. http://cisnex.sytes.net/amc/energias_alternas.pdf

5. Estrategia Nacional de Energía, ratificada por el H. Congreso de la Unión Nov. 2010 http://www.sener.gob.mx/res/1646/EstrategiaNacionaldeEnergiaRatificadaporelHCongresodelaUnion.pdf

6. Plan Nacional de Desarrollo, 2007-2012 de la Presidencia de la República http://pnd.calderon.presidencia.gob.mx/index.php?page=documentos-pdf

7. Publicaciones del Comité Interinstitucional para la Evaluación de la Educación Superior http://www.ciees.edu.mx/ciees/publicaciones.php

8. 20% Wind Energy by 2030: Increasing Wind Energy's Contribution to U.S. Electricity Supply (U.S. Department of Energy, July 2008), on the Internet at http://www.nrel.gov/docs /fy08osti/41869.pdf

9. U.S. Bureau of Labor Statistics http://www.bls.gov/green/wind_energy/#occusup

10. Asociación Nacional de Energía Solar, http://www.anes.org/anes/. “La Energía Solar para

México”. http://www.anes.org/anes/index.php?option=com_content&view=article&catid=3:destacamos&id=39:energias-alternativas-propuesta-de-investigacion-y-desarrollo-tecnologico-para-mexico



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11. Red Temática de Nanociencia y Nanotecnología, http://www.nanored.org.mx/Default.aspx; auspiciada por CONACYT:

http://www.conacyt.gob.mx/fondos/institucionales/Ciencia/RedesTematicas/Paginas/default.aspx. Ver también: “Diagnóstico y Prospectiva de la Nanotecnología en México” CIMAV. http://www.nanotech.cimav.edu.mx/data/files/documentos/Diagnostico%20y%20Prospectiva%20Nanotecnologia%20Mexico.pdf

12. Gobierno del Estado de San Luis Potosí (2003) Plan Estatal de Desarrollo 2003-2009. San Luis Potosí. Documento web: http://www.ordenjuridico.gob.mx/Estatal/SAN%20LUIS%20POTOSI/Planes/SLPPLAN01.pdf. Consultado el 18 de febrero de 2009.

13. Secretaría de Educación Pública (2007) Programa Sectorial de Educación 2007-2012. Documento web: http://upepe.sep.gob.mx/prog_sec.pdf. Consultado el 19 de febrero de 2009.

14. UASLP (2007) Manual para la Formulación de las Propuestas Curriculares y Planes de Gestión de la Nueva Oferta Educativa autorizada por el H. Consejo Directivo Universitario: México, Universidad Autónoma de San Luis Potosí.

15. Universidad Autónoma de San Luis Potosí (1998) Plan Institucional de Desarrollo de la UASLP 1997-2007. http://www.uaslp.mx/Spanish/Rectoria/rector/Pide/Documents/PIDE.pdf

16. Valdez G. Mario (2008) Plan de Trabajo 2008-2012. Rectoría de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí. http://www.uaslp.mx/Spanish/Rectoria/Documentos/Documents/UASLP-Plandetrabajo2008-2012.pdf.

17. Norio Taniguchi, "On the Basic Concept of 'NanoTechnology'" 1974 Proc. ICPE. http://www.nanoword.net/library/nwn/1.htm

18. K. Eric Drexler. “An approach to the development of general capabilities for molecular

manipulation”. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. Vol. 78, No. 9, pp. 5275-5278, September 1981. Molecular Engineering Chemistry Section. http://www.imm.org/publications/pnas/.



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19. Nieto-Caraveo L.M. 2007. Manual para la Formulación de las Propuestas Curriculares y Planes de Gestión de la Nueva Oferta Educativa autorizada por el H. Consejo Directivo Universitario, México, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Secretaria Académica.

Universidad Autónoma de San Luis PotosíFacultad de Ciencias


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Universidad Autónoma de San Luís Potosí

Facultad de CienciasAnálisis de Pertinencia para la Apertura de la Carrera de

Ingeniería en Nanotecnología y Energías Renovables (INER)

Marzo 2011



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DIRECTORIO

Lic. Mario García ValdezRector de la UASLP

Arq. Manuel Fermín Villar RubioSecretario General de la UASLP

M.C. Luz María Nieto CaraveoSecretaria Académica de la UASLP

Fís. Alejandro Ochoa CardielDirector de la Facultad de Ciencias

Dr. Daniel U. Campos DelgadoSecretario General

Dr. Antonio Morante LezamaSecretario Académico

E.F. Mario Llanas AranaSecretario Escolar



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Proponentes:

Dr. Victor Hugo Méndez GarcíaDr. Facundo Ruiz

Dr. Hugo R. Navarro ContrerasDr. Yuri Nahmad Molinari

Dr. Armando Encinas Oropeza

Comisión para la Elaboración de la Propuesta

Dr. Victor Hugo Méndez García, S.N.I. Nivel 2. CoordinadorDr. Facundo Ruiz, S.N.I. Nivel 2. Coordinador

Dr. Hugo R. Navarro Contreras, S.N.I. Nivel 3 CoordinadorDr. Esteban Cruz Hernández, S.N.I. Nivel 1Dr. Gerardo Ortega Zarzosa, S.N.I. Nivel 1

Dr. Armando Encinas Oropeza, S.N.I. Nivel 2Dr. Yuri Nahmad Molinari, S.N.I. Nivel 1

Dr. Miguel Ángel Vidal Borbolla, S.N.I. Nivel 3



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ÍNDICE1. PRESENTACIÓN ............................................................................................................. 6

2. MARCO DE PLANEACIÓN ............................................................................................ 8

2.1. Plan Nacional de Desarrollo 2007-2012 ................................................................................... 8

2.2. Programa Sectorial de Educación 2007-2012 ........................................................................ 102.3. Plan Estatal de Desarrollo 2009-2015 .................................................................................... 11

2.4. Plan Institucional de Desarrollo de la UASLP 1997-2007....................................................... 12

2.5. Plan de Trabajo 2008-2012 .................................................................................................... 133. IMPORTANCIA DE LA PROFESIÓN........................................................................... 15

3.1 Definición de Nanotecnología (y Nanociencia) ........................................................................ 15

3.2 Energías Renovables y las Aplicaciones de Materiales Nanoestructurados. .......................... 163.3 Energías Renovables y la Nanotecnología.............................................................................. 18

3.4 Estrategia Nacional de Energía. Programa de la Secretaria de Energía del Ejecutivo Federal....................................................................................................................................................... 22

4. ANÁLISIS DE LA OFERTA EDUCATIVA Y ESTIMACIÓN DE DEMANDADE INGRESO............................................................................................................... 24

5. REQUERIMIENTOS OCUPACIONALES Y MERCADO DE TRABAJO................... 28

5.1 Algunos Ejemplos en el Sector Industrial y de Instituciones de Investigación con Interés enNaNoTec y en ER.......................................................................................................................... 315.2 Tendencia Internacional del Empleo en un Área de las Energías Renovables. Empleos enEnergías Eólicas U.S.A ................................................................................................................. 31

6. CAPACIDAD INSTALADA EN LA ENTIDAD ACADÉMICA................................... 33

6.1 Infraestructura Académica Existente ....................................................................................... 336.2 Oferta Educativa de la Facultad de Ciencias........................................................................... 33

7. FACTIBILIDAD DE LA CARRERA DE INER ............................................................. 38

8. METODOLOGÍA QUE SE SIGUIÓ PARA FORMULAR EL PROGRAMA. .............. 39

9. CARACTERÍSTICAS PRELIMINARES DEL PROGRAMA....................................... 43

9.1 Objetivo General...................................................................................................................... 43



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9.3 Perfil de Ingreso Preliminar ..................................................................................................... 449.4 Denominación del Egresado.................................................................................................... 45

9.5. Perfil de Egreso Preliminar ..................................................................................................... 45

9.6 Plan de Estudios Preliminar..................................................................................................... 47REFERENCIAS .................................................................................................................. 55

ANEXO ................................................................................................................................. 57



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Análisis de pertinencia.

1. PRESENTACIÓN

La presente propuesta tiene como objetivo primordial el establecer en la UASLP, con sedeen la Dependencia de Educación Superior (DES) de Ciencias, que encabeza la facultad del mismonombre, un programa académico que posibilite el formar recursos humanos altamente calificados enel área de Nanotecnología, y en Energías Renovables, con énfasis en aplicaciones que involucren amateriales nanoestructurados, y en este caso, adicionalmente con el interés de desarrollar estaimportante área de aplicación de la ciencia y la tecnología que está adquiriendo una relevancia eimpacto estratégico creciente en forma global en nuestro tiempo. Se concibe de inicio el programapara tener una orientación interdisciplinaria, que entrene a los alumnos en la solución de problemasque requieran aplicaciones de materiales con las propiedades novedosas que produce lafenomenología intrínseca al tamaño nanométrico de la materia, y para su utilización en tecnología deenergías renovables que la región y el país requiera.

Un segundo objetivo es el de fortalecer y dinamizar el trabajo de investigación de laInstitución mediante la incorporación de estudiantes desde la licenciatura a los proyectos deaplicación y de investigación en los temas Nanotecnología (NanoTec), es decir al área de losnanomateriales en sus diversas clasificaciones, y principalmente en los que inciden en aplicacionesen Energías Renovables, que se cultivan por los profesores-investigadores adscritos o asociados ala DES de Ciencias.

Varios proyectos en estas áreas del conocimiento científico-tecnológico actual se encuentranen proceso en la UASLP. Estos proyectos constituyen excelentes oportunidades para incorporar yformar profesionalmente a jóvenes estudiantes desde la licenciatura, invitándolos a participar bajo laasesoría de un supervisor, para resolver problemas que, además de enriquecer el trabajoinvestigativo, les permitirán adquirir una formación científica y profesional sólida con conocimientosde vanguardia en estas áreas de la Ciencia y la Tecnología actual, que están experimentando undesarrollo exponencial, tanto en aportación de conocimientos nuevos, como en aplicaciones



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novedosas múltiples que ya están implementando compañías en una amplia gama de productos, abase de materiales nanoestructurados.

Por lo anterior, se identifican fortalezas existentes en la DES de ciencias en las áreas temáticassiguientes:

1. Nanotecnología (y/o Nanociencias), en específico en: Nanopartículas y NanoestructurasMultifuncionales (NNMF). Que se enfoca a la preparación, caracterización, estudio, manejo yaplicación experimentalmente estos materiales, sobre todo en sus propiedades novedosas,que es lo que les ha dado tanta relevancia científico-industrial.

2. Modelado de Nanoestructuras (MN): Ésta se orienta a efectuar cálculos de las propiedadesde materiales con estructuras nanométricas.

3. Energías Renovables (ER). Ésta se orienta a preparar, caracterizar, estudiar, manejar,aplicar, y efectuar asesorías técnico-científicas para la aplicación de Energías Renovablesdiversas, tales como uso de la energía solar en sistemas de concentración térmica solar, eninstalación y operación de celdas fotovoltáicas (planta piloto en instalación en Fac.Ciencias), en el uso de energía eólica derivada de aerogeneradores, y en proyectos encurso para el crecimiento y uso de biomasa (algas que crecen en aguas grises y termales)como elemento precursor para biocombustibles.



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2. MARCO DE PLANEACIÓN

2.1. Plan Nacional de Desarrollo 2007-2012

La apertura de este nuevo programa educativo, se apoya inicialmente en el Plan Nacional deDesarrollo 2007-2012 [6], dentro de su tercer eje, se encuentra el objetivo 14: Ampliar la cobertura,favorecer la equidad y mejorar la calidad y pertinencia de la educación superior. El propósitode dicho objetivo es convertir a la educación superior en el motor para alcanzar mejores niveles devida, con capacidad para transmitir, generar y aplicar conocimientos y lograr una inserción ventajosaen la emergente economía del conocimiento. Por lo tanto la consolidación de la educación superiorcomo un sistema de mayor cobertura, más abierto, diversificado, flexible, articulado y de alta calidades esencial para el desarrollo de México.

Este objetivo trabaja con diversas estrategias de las cuales cabe destacar:

ESTRATEGIA 14.1 Crear nuevas instituciones de educación superior, aprovechar la

capacidad instalada, diversificar los programas y fortalecer las modalidades educativas.

ESTRATEGIA 14.2 Flexibilizar los planes de estudio, ampliar los sistemas de apoyo

tutoriales y fortalecer los programas de becas dirigidos a los grupos en situación de

desventaja.

ESTRATEGIA 14.3 Consolidar el perfil y desempeño del personal académico y extender las

prácticas de evaluación y acreditación para mejorar la calidad de los programas de

educación superior.

ESTRATEGIA 14.4 Crear y fortalecer las instancias institucionales y los mecanismos para

articular, de manera coherente, la oferta educativa, las vocaciones y el desarrollo integral de

los estudiantes, la demanda laboral y los imperativos del desarrollo regional y nacional.

ESTRATEGIA 14.5 Mejorar la integración, coordinación y gestión del sistema nacional de

educación superior.

Con respecto a la innovación en áreas como la Nanotecnología, el PND 2007 establecedentro del denominado “Eje 2. Economía competitiva y generadora de empleo”,primeramente en su sección 2.5 Promoción de la productividad y la competitividad, la



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estrategia 5.5 establece: la obligación del Gobierno Federal de “Profundizar y facilitar los

procesos de investigación científica, adopción e innovación tecnológica para incrementar la

productividad de la economía nacional”.

En esta misma estrategia se aclara que “El desarrollo científico, la adopción y la innovación

tecnológica constituyen una de las principales fuerzas motrices del crecimiento económico y del

bienestar material de las sociedades modernas. Las empresas innovan para mantener su posición

competitiva y para evitar perder participación en el mercado a manos de otros competidores. En

México, el sector ciencia y tecnología está integrado por las instituciones del sector público, las

instituciones de educación superior que forman graduados y posgraduados y realizan investigación,

y las empresas que invierten en desarrollo tecnológico e innovación”.

En segundo término el PND 2007 [6], en relación con las Energías Renovables, en la sección2.10 del mismo capítulo, referente a “Energía, Electricidad e Hidrocarburos”, establece lasestrategias 15.11 a 15.6 relacionadas con la necesidad de desarrollar los diferentes tipos deEnergías que se deben impulsar, dedicándolas a energías renovables y al ahorro energético.

En la estrategia 15.14 se establece explícitamente la necesidad de: “Fomentar el

aprovechamiento de fuentes renovables de energía y biocombustibles, generando un marco

jurídico que establezca las facultades del Estado para orientar sus vertientes y promoviendo

inversiones que impulsen el potencial que tiene el país en la materia.”

Finalmente, el PND 2007, con relación a la formación de recursos humanos se establece comoprioridad: la creación de profesionales que se ocupen del cuidado del medio ambiente; es por elloque la licenciatura en Ingeniería en Nanotecnología y Energías Renovables ofrece un programasólido con enorme potencial de expresión y resultados para los próximos años, que atiende por partede la UASLP esta prioridad.

Adicionalmente, en la “Estrategia Nacional de Energía ratificada por el H. Congreso de la Unión”de Febrero del 2010 [5], se establece nuevamente como estrategia 5.2 “Diversificar la Fuentes de

Energía, incrementando la participación de tecnologías limpias”, entendidas éstas como lasRenovables.



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Por último, cabe mencionar que dentro de las tendencias de la ciencia con mayor crecimiento yexpectativas se encuentra el área de Nanotecnología y Energías Renovables y áreas relacionadas,lo que ha sido reconocido de manera mundial en varios estudios recientes.

2.2. Programa Sectorial de Educación 2007-2012

El sustento de la apertura de la licenciatura sigue también los lineamientos del ProgramaSectorial de Educación 2007-2012 [13], dentro del cual se plantean los retos, en materia educativa, alos que se enfrenta México. A partir de ello, se establecen objetivos sectoriales que destacan laimportancia del desarrollo del país. Para la educación superior se destacan los siguientes objetivoscon sus respectivas estrategias;

o Objetivo 1.- Elevar la calidad de la educación para que los estudiantes mejoren su nivel delogro educativo, cuenten con medios para tener acceso a un mayor bienestar y contribuyanal desarrollo nacional.

o Objetivo 2.- Ampliar las oportunidades educativas para reducir desigualdades entre grupossociales, cerrar brechas e impulsar la equidad.o 2.12 Aumentar la cobertura de la educación superior y diversificar la oferta

educativa. Contribuir a fortalecer la educación superior en cada entidad federativa, de

acuerdo con las prioridades establecidas por sus planes de desarrollo. Fomentar la creación de nuevas instituciones y programas de educación

superior donde lo justifiquen los estudios de factibilidad, asignando prioridada las entidades federativas y regiones con los índices de cobertura másbajos.

Apoyar la ampliación de la matrícula en programas reconocidos por subuena calidad y que, además, se caractericen por ser académicamentepertinentes y tener capacidad de crecimiento.

o 2.13 Impulsar una distribución más equitativa de las oportunidades educativas,entre regiones, grupos sociales y étnicos, con perspectiva de género.



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o 2.14 Fortalecer los programas, modalidades educativas y mecanismos dirigidos afacilitar el acceso y brindar atención a diferentes grupos poblacionales. Fomentar el desarrollo de programas flexibles, con salidas profesionales

laterales o intermedias, que permitan combinar el estudio y el trabajo, yfaciliten el acceso de los diversos grupos de población, simplificando lostrámites y la organización de las clases.

Promover la apertura y el desarrollo de instituciones y programas deeducación superior que atiendan las necesidades regionales con unenfoque de interculturalidad, de acuerdo con los criterios y lineamientosestablecidos para esos propósitos, y apoyar el fortalecimiento de losprogramas de atención a estudiantes indígenas.

o Objetivo 5.- Ofrecer servicios educativos de calidad para formar personas con alto sentidode responsabilidad social, que participen de manera productiva y competitiva en el mercadolaboral.o 5.11 Fortalecer la pertinencia de los programas de educación superior.

Impulsar la revisión y actualización oportuna de los planes de estudios paraasegurar su pertinencia.

Reforzar los mecanismos de planeación para conciliar la ampliación de laoferta educativa de las instituciones de educación superior con losimperativos del desarrollo económico y social.

Fomentar que los programas educativos incorporen enfoques que tomen enconsideración normas de competencias profesionales.

2.3. Plan Estatal de Desarrollo 2009-2015

A nivel estatal se destaca la importancia que una educación integral va implícita en la adecuadaformación de capital humano. El Estado de San Luis Potosí busca a través de las instituciones deeducación superior y los centros de investigación desarrollar programas de formación deinvestigadores de carrera, altamente especializados, que respondan a las necesidades específicasde los principales sectores productivos y del desarrollo sustentable del Estado.



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Es por ello que dentro del primer eje del Plan Estatal de Desarrollo 2009-2015 del estado de SanLuis Potosí [12], se presentan también objetivos estratégicos para el fortalecimiento educativo. Unode ellos es “Elevar los índices de cobertura y absorción, que permitan a más potosinos ser parte del

sistema educativo, mediante el fortalecimiento de las capacidades para otorgar servicios educativos

de calidad acorde a las necesidades y requerimientos específicos de las regiones, así como a la

demanda que plantea la dinámica poblacional”, mediante algunas estrategias como;

o Ampliar la matrícula escolar en todos los niveles educativos, especialmente en educaciónmedia superior y superior.

o Fortalecer la oferta educativa en los municipios y regiones con baja capacidad de atenciónde estudiantes y alta demanda de estudios.

Los objetivos y estrategias previamente indicados se ven claramente reflejados de igual manera,en el Programa Estatal de Educación 2009-2013, por consiguiente no es necesario redundar sobrela información acerca del impulso a la educación del estado.

2.4. Plan Institucional de Desarrollo de la UASLP 1997-2007

A través del Plan Institucional de Desarrollo 1997-2007 de la Universidad Autónoma de SanLuis Potosí [15], se compartió la visión de nuestra alma mater, se estableció el compromiso de lamisma con la sociedad potosina y sobre todo con la comunidad educativa que conforma.

Dentro de los Objetivos Institucionales delineados en dicho Plan, cabe destacar los quecompeten a la Oferta Educativa y Diseño Curricular:

o Mantener un programa continuo de actualización curricular a nivel licenciatura y posgradoque responda oportunamente a los avances científicos y tecnológicos de las diversasdisciplinas, los cambios en el entorno local, nacional e internacional, las demandas a laUASLP planteadas por los representantes de los sectores social y productivo, y laretroalimentación proveniente de nuestros propios profesores, alumnos y egresados.

o Establecer los requerimientos mínimos que garanticen calidad en el proceso de enseñanzaaprendizaje.



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o Impulsar la formación integral de los alumnos incorporando al currículum aspectos talescomo valores, humanidades, protección del ambiente, así como computación, inglés,habilidades intelectuales, de comunicación y de trabajo en equipo.

o Buscar la acreditación y/o certificación de los programas académicos.o Revisar y reordenar la oferta educativa y analizar la posibilidad de abrir nuevas opciones

educativas en base a la demanda del entorno.o Incorporar a la currícula las prácticas profesionales para vincular la formación teórica de los

alumnos con la realidad del ejercicio profesional.o Implementar nuevas modalidades de enseñanza con base en las necesidades de los

educandos y fomentar la utilización de tecnología de información.

2.5. Plan de Trabajo 2008-2012

En este Plan de Trabajo el Lic. Mario García Valdez [16], propone cincuenta líneas detrabajo, las cuales han servido y servirán para fortalecer el enfrentamiento de los desafíos quepresenta la comunidad universitaria de la UASLP en el moderno contexto.

De estas líneas de trabajo es considerable destacar las más importantes respecto a la aperturade nuevos programas educativos:

1. Incrementar la flexibilidad curricular en los programas de licenciatura, consolidando el modelo deformación universitaria integral y el desarrollo de competencias.

A partir de 2004 la UASLP ha impulsado un modelo curricular flexible, pertinente e innovador

que promueve la evaluación y reestructuración de los planes de estudio, la inclusión de

cursos optativos dentro y entre entidades académicas, la multidisciplinariedad y el trabajo en

equipo. Los nuevos currículos incorporan competencias transversales y específicas

fundamentales para el futuro de los egresados como ciudadanos y como profesionistas

productivos en sus campos laborales, a través de las siguientes dimensiones: dimensión

científico‐tecnológica, dimensión cognitiva y emprendedora, dimensión de responsabilidad

social y sustentabilidad, dimensión ético‐valoral, dimensión internacional e intercultural,

dimensión de comunicación e información (pág.18).



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2. Sostener los esfuerzos de ampliación y diversificación de la nueva oferta educativa de laUASLP.

A partir de 2005 la Universidad desarrolló la Estrategia de Ampliación y Diversificación de la

Oferta Educativa, que comenzó a materializarse en 2006 con la creación de 3 nuevas

licenciaturas y en 2007 con la apertura de otras 16, en diversos campos de conocimiento,

que van desde las ciencias y las ingenierías, hasta las humanidades, pasando por varias

opciones en el campo de la salud, y distribuidas en todos los campus que la UASLP tiene en

el Estado de SLP. Además, el modelo desarrollado para el análisis de pertinencia de la

nueva oferta educativa tomó en cuenta diversos factores, incluyendo la factibilidad, la

existencia o posibilidad de construir liderazgos académicos, las opiniones de la sociedad a

través de foros regionales, las preferencias estudiantiles y los requerimientos del desarrollo

de las regiones del estado, entre otros (pág. 20).



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3. IMPORTANCIA DE LA PROFESIÓN

3.1 Definición de Nanotecnología (y Nanociencia)

El primer científico en hacer referencia a los conceptos de la Nanotecnología y la Nanociencia, yde su tremendo potencial, fue Richard Feynman, premio Nobel de Física (1965), en un célebrediscurso que dio en el Caltech (Instituto Tecnológico de California EUA) el 29 de diciembre de 1959,que forma parte de la Historia de la Ciencia, titulado “Al fondo hay espacio de sobra” (There's

Plenty of Room at the Bottom) [1]. La tesis del mismo, fue el que al reducirlos dispositivoselectrónicos y mecánicos a escalas nanométricas (es decir de un mil millonésimo de metro) sepodría optimizar en forma excepcional a la tecnología existente y potenciarla además en factoresinsospechados.

La realización de las anticipaciones futurísticas de Feynmann, se concretaron rápidamente haciainicios de la década de los años 90 en: 1) la Nanotecnología, que es un campo de las CienciasAplicadas dedicadas al control y manipulación de la materia a una escala de 1 a 100 nanómetros, esdecir, a nivel de átomos y moléculas y se involucra primordialmente con el desarrollo de materiales ydispositivos de esas dimensiones. Esta dimensión corresponde al tamaño de alrededor de 10átomos de hidrógeno y en 2) la Nanociencia, que busca comprender los fenómenos que acontecena estas escalas.

La característica fundamental de la Nanotecnología es que se constituyen de un ensamblajeinterdisciplinar de varios campos de las ciencias naturales altamente especializados. Entre ellas:

La física aplicada juega un rol primordial al emplear las leyes de la mecánica cuántica.

La química juega un papel importante ya que es la que nos permite manipular la materia ylas configuraciones de ciertos átomos, para alcanzar la estructura deseada.

En medicina, el desarrollo específico dirigido a nanopartículas está auxiliando a la cura dealgunas enfermedades que han sido de difícil tratamiento.



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3.2 Energías Renovables y las Aplicaciones de Materiales Nanoestructurados.

Los materiales nanoestructurados han encontrado un campo de aplicación muy fructífero en eltema de Energías Renovables, tal como lo establece en primer término el listado anterior. Enmuchos grupos de investigación o de aplicación innovadora de la ciencia, existe una transicióncontinua y en las dos direcciones, o una coexistencia que propicia esta transferencia, entreproyectos de investigación básica en estos materiales, y proyectos de su aplicación para generarenergías, a través de dispositivos, en que sus elementos activos están conformados por estosmateriales de dimensión nanométrica. Destaca en esta tarea su utilización como elementosfotovoltaicos, para celdas solares o como elementos pasivos concentradores o absorbedores de altaeficiencia de energía, que luego se convierten en electricidad o en fluidos utilizables en calefacción.

El concepto de energía renovable no es una mera clasificación de las fuentes de energía, sinoque representa un cambio necesario que tendrá que acontecer en el primer cuarto de este siglo, yaque las fuentes fósiles actualmente explotadas, tienen problemas de contaminación severos que esya ineludible su eliminación en cuanto a la emisión del CO2, además de que terminarán agotándose,según los pronósticos actuales, en algún momento alrededor de la segunda mitad de este siglo XXI.

Actualmente, varias decenas de laboratorios en todo el mundo canalizan grandes cantidades derecursos para la investigación en Nanotecnología. Unas 400 empresas tienen el término “nano” ensu nombre. En agosto 2008, el proyecto americano denominado: Project on Emerging

Nanotechnologies [2] estimaba que existían más de 800 productos identificados como “nanotecs”comercializados directamente al público, y que la adición de nuevos productos era de 3 a 4 porsemana. En el presente momento, la mayoría de aplicaciones son de “primera generación” es decirde nanomateriales pasivos tales como dióxido de titanio en cremas de protección solar, aditivos enalgunos alimentos, aditivos para cosméticos, alótropos de carbono para cintas pegajosas conzarcillos nanoscópicos, plata en empaques para comida, en ropa, desinfectantes, y aparatoselectrodomésticos, pinturas, barnices y recubrimiento de protectores a la exposición ambiental, óxidode cerio como catalizador para combustibles, etc., pero se está explorando muy intensamente elutilizar las “jaulas” de fulereno (C60) o los nanotubos de carbón mismos, como vehículos paraintroducir medicamentos y/o catalizadores, y de esta forma amplificar sus efectos benéficos ya sea



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para la salud humana, o para los procesos de transformación química de los diferentes compuestosde uso cotidiano o en la síntesis y refinado de energéticos.

Algunos gigantes del mundo informático como IBM, HP, NEC e Intel están invirtiendo millonesde dólares al año en el tema. Los gobiernos del llamado Primer Mundo también han tomado el temacon un gran compromiso, en especial con el destacable liderazgo del gobierno estadounidense, quepara el año del 2011 tiene destinado 1,800 millones de dólares a su National Nanotechnology

Initiative [3]. Muchas empresas tradicionales han empezado a beneficiarse de la nanotecnologíapara mejorar su competitividad en sectores habituales, como textil, alimentación, calzado,automotriz, construcción y salud. Existe una gran expectativa de que las empresas pertenecientes asectores tradicionales incorporen y apliquen la Nanotecnología en sus procesos con el fin decontribuir a su sostenibilidad y competitividad en su mercado.

La ciencia ha alcanzado un punto en el que las fronteras que separan las diferentes disciplinashan empezado a diluirse, producto de esa convergencia los es entre otras ciencias, la Nanociencia.Un reto muy importante para los académicos de todo el mundo, es incorporar a la Nanociencia y a laNanotecnología como los nuevos campos multidisciplinarios en que se han constituido, paravincularlos en forma estrecha con la sociedad, tanto en sus aplicaciones como por su potencialidadpara resolver problemas urgentes, tales como el acceso a recursos energéticos, la preparación demateriales con propiedades diseñadas y novedosas, y el tratamiento de enfermedades diversas.

La Nanotecnología ofrece ya en una cantidad creciente de casos, soluciones vanguardistasmás eficientes para muchos de los problemas actuales enfrentados por la humanidad. LasNanotecnologías prometen beneficios de todo tipo, desde aplicaciones médicas novedosas osoluciones más eficientes hasta problemas ambientales y muchos otros. La Nanotecnología y elconocimiento de los procesos biológicos, químicos y físicos a nivel molecular, se estánconvirtiendo en una de las revoluciones científicas más importantes para la humanidad, lacual debe ser incorporada a la sociedad con una amplia participación y apoyo por parte de susdiferentes agentes económicos, el Estado y la iniciativa privada. Los países desarrollados y muchosen vías de desarrollo destinan en este momento importantes recursos a la investigación enNanotecnología. Las aplicaciones en nanomedicina constituyen una de las áreas que más puede



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contribuir al avance sostenible de la humanidad en general, y en específico de los habitantes deldenominado Tercer Mundo, proporcionando nuevos métodos de diagnóstico y cribado deenfermedades, mejores sistemas para la administración de fármacos, y herramientas para elmonitoreo de algunos parámetros biológicos.

3.3 Energías Renovables y la Nanotecnología

Los materiales nanoestructurados han encontrado un campo de aplicación muy fructífero en eltema de Energías Renovables. En muchos grupos de investigación o de aplicación innovadora de laciencia, existe una transición continua y en las dos direcciones, o una coexistencia que propicia estatransferencia, entre proyectos de investigación básica en estos materiales, y proyectos de aplicaciónpara generar energías, a través de dispositivos en que sus elementos activos están conformados porestos materiales de dimensión nanométrica. Un ejemplo son los elementos que pueden fungir comofotovoltaicos, para celdas solares o como en forma de nanopartículas, como elementos pasivosconcentradores, que absorben con muy alta eficiencia la energía, misma que luego se puedeconvertir en energías utilizables en forma de electricidad, o de fluidos para calefacción. Además delaprovechamiento de la energía solar, las soluciones en el almacenamiento de energía empleandonanotecnología, podrían impulsar la industria de la energía eólica y permitir su rápida expansión másallá de su presente nivel de generación. Un futuro energético sustentable requerirá asimismo de laincursión de la nanotecnología en la producción de biocombustibles y biocarburantes. Las áreas enlas que la nanotecnología puede impactar fuertemente sobre las tecnologías en EnergíasRenovables se representan en la Figura 1 en donde se muestran las categorías en las que laaplicación de las nanotecnologías tendrán un fuerte impacto tanto en la conversión, el almacenaje yla conservación de energía.



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Figura 1. Diagrama de la interacción entre las tecnologías de conversión, almacenaje y conservación de lasenergías renovables (solar/térmica/electroquímica) en las que la Nanotecnología posee un fuerte impacto

potencial.

Según un informe de un grupo de investigadores de la Universidad de Toronto, en Canadá, lasquince aplicaciones más prometedoras de la nanotecnología, y que perfilan el tipo de empresas ycampos de trabajo de los recursos humanos que se formen en el campo de la nanotecnología, son:

Almacenamiento, producción y conversión de energía. Producción agrícola. Tratamiento y remediación de aguas. Diagnóstico y cribado de enfermedades. Sistemas de administración de fármacos. Procesamiento de alimentos. Remediación de la contaminación atmosférica. Construcción.



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Monitoreo de la salud. Detección y control de plagas. Control de desnutrición en lugares pobres. Informática. Alimentos transgénicos. Cambios térmicos moleculares (Nanotermología).

Esto induce a considerar que es muy oportuno el impulsar el estudio y la realización deproyectos en Energías Renovables a la par que se establece un programa en Nanotecnología, yaque su coexistencia como temas de trabajo propicia su interrelación fecunda, innovadora yproductiva.

El consumo de energía es uno de los grandes indicadores del progreso y bienestar de unasociedad. La situación económica actual demanda un continuo crecimiento, para poder atender a losgrupos rezagados de nuestro entorno social, lo que exige una demanda igualmente creciente deenergía. Puesto que las fuentes de energía fósil y nuclear son finitas, es inevitable que en unmomento determinado la demanda no pueda ser abastecida, por lo que es necesario que sedesarrollen nuevos métodos para obtener energía: éstas serían las Energías Renovables. Tanto omás urgente que lo anterior se deriva de que el abuso de las energías fósiles convencionales talescomo el petróleo y la combustión de carbón o gas entre otras, acarrean consigo problemas deagravación progresiva de la contaminación, el aumento de los gases invernadero, principalmente elbióxido de carbono, productos de su combustión, cuyo efecto acumulado amenaza condesestabilizar seriamente el clima terrestre.

En el presente momento, (con datos al 2005), los combustibles fósiles, son responsables del80.4% de la generación de la energía que utilizamos, 6.5% la producen reactores nucleares, y soloun 13.1 % otras fuentes de energía tales como la hidroeléctrica (2.2%) y el resto, 10.9% las fuentesde Energías Renovables. Entre éstas, al 2005 solo 0.5% era generada por el sol, los vientos (eólica)o las olas.

Ejemplo de Energías Renovables lo constituyen:



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Electricidad fotovoltaica.

La electricidad derivada de la generación eólica.

La energía solar concentrada.

El uso de fuentes de energía renovable, tales como la producción de biocombustibles.

El uso de fuentes limpias, abandonando los procesos de combustión convencionales y lafisión nuclear (reactores nucleares).

Racionalizar reduciendo o eliminando el consumo energético innecesario, a través de lamejora del rendimiento de los dispositivos eléctricos (electrodomésticos, lámparas, etc.)

A este listado lo podemos ampliar con los temas que definió una comisión de ingenieros ycientíficos en un estudio en 2010, denominado: “Energías Alternas: Propuesta de investigación y

desarrollo tecnológico”, de la Academia Mexicana de Ciencias, 2010 [4], que en algunos casosrepiten los arriba mencionados. Estos son:

Energía solar fotovoltaica

Energía solar térmica de baja entalpía

Energía solar térmica de Alta entalpía

Bioenergía

Energía eólica

Energía geotérmica

Energía hidráulica a pequeña escala

Energía oceánica

Energía en edificaciones

Uso eficiente y ahorro de energía

Energía del hidrógeno

La producción de energías limpias, alternativas y renovables no es una cultura, una moda o unintento de mejorar el medio ambiente, sino una necesidad a la que el ser humano se verá obligado aatender, independientemente de nuestras opiniones, gustos o convicciones sociales.



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Los planteamientos anteriores determinan la relevancia del conjunto de temas en torno a loscuales se buscará preparar o emprender proyectos que deriven en temas de tesis en esta Ingenieríaen Nanotecnología y Energías Renovables (INER), enfatizando en lo posible, sin ser excluyentes decualquier área o tema de oportunidad que se presente o se conciba, la aplicación y uso demateriales de dimensiones nanométricas, en sistemas de aprovechamiento de la energía, área defortaleza de muchos de los proponentes del programa.

3.4 Estrategia Nacional de Energía. Programa de la Secretaria de Energía del EjecutivoFederal.

De acuerdo a la “Estrategia Nacional de Energía”, establecida por la Secretaría de Energía denuestro País [5], en el mes de Febrero del 2010, dentro de 3 ejes rectores para el desarrollo de laindustria eléctrica nacional, que son Seguridad Energética, Eficiencia Económica y Productiva, ySustentabilidad Ambiental; al menos tres de los 9 objetivos que se desprenden de estos ejesrectores, son relevantes para impulsar la formación de recursos humanos en el tema de EnergíasRenovables: el eje rector 2) se compromete a:“Diversificar las fuentes de energía, intensificando la

participación de las energías limpias”, el 4) a: “Reducir el impacto ambiental del consumo

energético”, y el 9) a: “promover el desarrollo tecnológico y de capital humano para el sector de

energía” [5]. En el mismo documento se discute cómo en México en el año 2008, las energíasrenovables sin incluir las hidroeléctricas, aportan sólo el 3.3% del consumo nacional. Se plantea enel mismo que esta participación debe crecer al 7.6% al 2012, y en un total de 8 puntos porcentualesadicionales en una visión energética del País al 2024. Los elementos de esta visión nacional al 2024,demandan que las instituciones de educación superior y el sistema de investigación de México,redoblen esfuerzos para formar recursos humanos en los temas de Energías Renovables, susmateriales de insumo, su diseño, y sus aplicaciones.

Debemos mencionar también que la enorme relevancia que está adquiriendo entre otras elaprovechamiento de la Energía Solar en nuestro País, ha lleva a que un grupo muy amplio deprofesionales, industriales, comercializadores, y ciudadanos, hayan establecido la “AsociaciónNacional de Energía Solar o ANES” [10], que se constituyó oficialmente durante la IV ReuniónNacional de Energía Solar, celebrada en San Luis Potosí, S.L.P., el año de 1980, auspiciada por laUniversidad Autónoma de San Luis Potosí, por lo que es por demás oportuno que habiendo sido la



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ocasión la UASLP, como sede que catalizó esta asociación que responde a un tema que cada día sevuelve más relevante, se inicie esta licenciatura INER, que formaliza el estudio de las EnergíasRenovables, desde el punto académico de las ciencias exactas y de materiales.

Toda esta relevancia creciente que están adquiriendo los temas de Nanotecnología y EnergíasRenovables, para el desarrollo de productos y proporción de satisfactores, que está en plenaexpansión a nivel mundial y con claras previsiones a nivel nacional, sobre todo en este último casoen lo que respecta a Energías Renovables, tema en torno al cual se están emprendiendo proyectospor diversos investigadores del entorno de la DES de Ciencias, es lo que determina la importanciade que en la UASLP iniciemos esta Carrera de Ingeniería en Nanotecnología y EnergíasRenovables, enfatizando en lo posible, cualquier área o tema de oportunidad que se presente para eluso de materiales de dimensiones nanométricas, aunque no exclusivamente.



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4. ANÁLISIS DE LA OFERTA EDUCATIVA Y ESTIMACIÓN DE DEMANDA DEINGRESO

Dado que encontramos que las licenciaturas en Nanociencia-Nanotecnología, y/o Energía sonpocas en el País, y de muy reciente fundación, con dos o tres excepciones, analizaremosprimeramente las estadísticas nacionales a nivel licenciatura en ciencias naturales y exactas, dentrode las cuales se ubicaría la presenta carrera INER. El área de ciencias naturales y exactas,demuestra un incremento del 75% durante los 20 años de registros con que cuenta el CONACyT anivel nacional, y corresponden al 1.9% del total de la matrícula en la oferta educativa en el país (verTabla 1). Esto representa que muy aproximadamente solo 1 de 10,000 habitantes de nuestro Paísactualmente, está adquiriendo formación en Ciencias Naturales y Exactas, y solo 1 por cada 16,000mexicanos se está licenciando como profesional de las disciplinas en estas áreas. Lo anteriorrefuerza la necesidad de ofrecer oferta educativa en estas áreas, y además en una diversidad talpueda ser atractiva por lo novedosa y actual en su relevancia mundial, tal como lo será INER, paraque atraiga a un porcentaje creciente de los jóvenes que ingresan a las cohortes de edad en quedeben empezar a estudiar algún programa dentro de la diversidad de la oferta de la educaciónsuperior en el País.

Tabla 1. Tendencias estadísticas escolares de ciencias naturales y exactas desde 1990.Primeros ingresos y egresos de licenciatura según área de la ciencia, 1990-2009. (Número en personas).

Año Total Ciencias naturales y exactas

Ingresos Egresos Ingresos Egresos

1990 241,194 118,457 6,392 2,953

1991 247,627 139,031 5,831 3,253

1996 298,557 191,024 6,861 3,210

2001 430,921 227,095 9,811 3,755

2006 517,587 307,188 11,009 5,391

2009 584,013 353,827 11,190 6,527

Los ingresos y egresos 2009 son estimaciones de CONACYT.



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Fuente: CONACYT. Informe General del Estado de la Ciencia y la Tecnología. México. 2004, 2006-2008. 30/10/2009.

Las licenciaturas existentes en Nanotecnología en el País se detallan en la Tabla 2. Comopodemos apreciar, además de ser contadas las licenciaturas son de muy reciente creación. Laconversión de energía es uno de los objetivos principales de aplicación y desarrollo de lananotecnología y se espera que los proyectos exploratorios en áreas tales como la conversiónfotovoltaica y conversión directa de energía térmica-eléctrica sean desarrollados. No obstante, laconexión entre ambas áreas de gran importancia tecnológica, Nanotecnología y EnergíasRenovables, es aun escasa.

Tabla 2. Programas de licenciatura e ingeniería en nanotecnología ofertadas en nuestro País.

Los datos de matrícula fueron obtenidos mediante consulta telefónica directa con las instituciones.

Es necesario resaltar que la UDLAP tuvo su primer egresado en el año 2010 y que todas lasdemás licenciaturas aún NO han tenido el tiempo necesario para graduar a su primera generación.Esto refuerza la relevancia de iniciar un programa de la UASLP en esta área.

Licenciaturas existentes en Energía en el País, que casi siempre se orientan o tiene alguna salidaen energías renovables se tienen las siguientes:

Programa Número deestudiantes

Año de inicio

Licenciatura en Nanotecnología e Ingeniería Molecular /UDLA-Puebla

92 2006

Ingeniería en Nanotecnología / UAQ –Querétaro 40 2010

Ingeniería en Nanotecnología / UABC –Ensenada S/D 2010

Ingeniería en Nanotecnología / UPVM –Estado de México 90 2009

Ingeniería en Nanotecnología / ITT –Tijuana 32 2010

Ingeniería en Nanotecnología / ITSPR –Veracruz 50 2010

Ingeniería en Nanotecnología / UCEMO –Michoacán 45 2007



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Ing. en Energías Renovables, Universidad Tecnológica de Ciudad Juarez, Ciudad Juarez,Chihuahua.

Ingeniería en Energías Renovables, Instituto Tecnológico de Mexicali, Mexicali, B.C.

TSU e Ingeniería en Energías Renovables, Universidad Tecnológica de Puebla, Puebla,Puebla.

Ingeniería en Energía, Universidad de La Ciénaga del Estado de Michoacán de Ocampo,Sahuayo, Michoacán.

Ingeniería en Energías Renovables, Instituto Tecnológico Superior Progreso, Progreso,Yucatán

Ingeniería en Energía, Universidad Autónoma Metropolitana, U. Iztapalapa, México D.F.

Ingeniería en Energía, Universidad Politécnica de Baja California, Mexicali, B.C.

Ingeniería en Energía, Universidad Politécnica de Zacatecas, Fresnillo Zacatecas

Ingeniería en Energía Renovable, Universidad Tecnológica de la Zona Metropolitana deGuadalajara, Tlajomulco de Zúñiga, Jalisco

Ingeniería en Sistemas de Energía, Universidad de Quintana Roo, Chetumal, Quintana Roo

TSU en Energías Renovables, Universidad Tecnológica General Mariano Escobedo deNuevo León, General Escobedo, Nuevo León

La Figura 2 muestra una imagen general de la oferta educativa en las áreas de Nanotecnologíay Energías Renovables afines a la presente propuesta. De la revisión que se hizo de cada estado, seextrajo también la currícula para verificar las áreas de especialización existentes en México. Estematerial es utilizado también para fortalecer la propuesta innovadora sobre la línea terminalrelacionada con el desarrollo de Energía Renovables a través del uso de la nanotecnología.Asimismo, se encontró un incipiente interés en el desarrollo de recursos humanos especializadoscon la capacidad de modelar y/o simular la fenomenología experimental involucrada en el desarrollode la nanotecnología. Estas deficiencias son cubiertas en la INER que se propone oferte la UASLP.



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Figura 2. Oferta educativa en México de carreras afines a licenciaturas en Nanotecnología y/p EnergíaAlternativas.

En base a las matrículas de los programas existentes, anteriormente presentadas en el País seprevé que es esperable una matrícula anual de 20 a 25 aspirantes, la cual en periodo de 5 años esesperable se incremente a 30 a 35 aspirantes anuales.



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5. REQUERIMIENTOS OCUPACIONALES Y MERCADO DE TRABAJO.

Al egresar de la carrera, el Licenciado en Nanotecnología, y Energías Alternas contará con unafuerte formación interdisciplinaria y una amplia visión acerca de las tendencias tecnológicas másrecientes y sus posibles aplicaciones en la generación de recursos energéticos. Esta sólidaformación académica permitirá a los egresados continuar su formación en estudios de Posgrado y sueventual incorporación en la Investigación Básica y Aplicada. Es de esperar que, dado el enfoqueinterdisciplinario del programa planteado en la INER, los egresados puedan desarrollarse conventajas al continuar sus estudios en áreas relacionadas con la Nanotecnología y las EnergíasRenovables.

Dada la formación planteada en el Programa de la INER, al terminar la carrera los estudiantestendrán una importante formación matemática que les permitirá cimentar fuertemente susconocimiento en las áreas de Física y Química, las cuales son básicos para comprender losconceptos de las Nanociencias de forma amplia. Aunado a esto, con la exhaustiva enseñanza de losfundamentos teóricos de las técnicas más comunes de caracterización de nanoestructuras y su usoen los laboratorios, los egresados contarán con una fuerte componente técnica que los haránaltamente calificados para incorporarse laboralmente en empresas que utilicen equipos y procesosde la más reciente tecnología.

El mercado de trabajo donde podrán desempeñarse profesionalmente los egresados delPrograma de la INER, serán aquellas instituciones públicas y privadas, nacionales o extranjeras queincidan tanto en el sector industrial como en el sector educativo aplicando o estudiandoNanomateriales y/o Energías Renovables o Alternativas. Debido a la continua y creciente inversióndel sector público y privado en estas nuevas áreas, se estima que a corto plazo se generen enMéxico opciones reales de trabajo. La nanotecnología nace por si misma con una carreramultidisciplinaria en la que convergen áreas de las ciencias exactas como la física, química y labiología, por lo que en con base en las perspectivas de desarrollo y tendencia tecnológicas de estasáreas para los próximos años podemos plantear que los egresados estén capacitados paraincursionar en las siguientes áreas:



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Conversión de Energía.o Es un objetivo principal en el desarrollo de la nanotecnología y se espera que los

proyectos exploratorios en áreas tales como conversión fotovoltaica, conversión directade energía térmica a eléctrica y el aprovechamiento de la bioenergía, sean desarrollados.La creación de infraestructura en la generación, almacenamiento y generación deenergía representa un enorme reto global que requiere de inversión masiva eninvestigación y desarrollo de tecnologías de energía que entreguen la cantidad deenergía necesaria en tiempo y escala suficiente con impacto mínimo sobre el medioambiente y que tengan un perjuicio económico y social limitado durante suimplementación. Se explotan las tecnologías solares, térmicas, conversión de energíaelectroquímica y bioenergía, almacenamiento y conservación específicamenterelacionadas a los recientes avances y prospectivas en la ciencia y tecnología ananoescala las cuales ofrecen un alto potencial para atacar el reto energético.

Microelectrónica.o En un futuro cercano al menos la mitad de los nuevos materiales avanzados y sus

procesos de fabricación, se constituirán usando algún control a nivel nanoescala, por lomenos en uno de sus componentes dominantes. Se prevé que los transistores de silicioalcanzaran dimensiones mas pequeñas a los 10nm y serán integrados a sistemasmoleculares u otro tipo de sistemas a nivel nanoescala. Las tecnologías alternativas parasustituir la carga electrónica como portador de información a través de los electrones, defase de polarización y de espín están bajo consideración. Las tecnologías serándesarrolladas con el enfoque al autoensamble hacia la organización jerárquica deestructuras y dispositivos hacia la creación de bloques funcionales de construcción ananoescala.

Ingeniería de Materiales.o Actualmente se están explorando materiales compuestos nanoestructurados más ligeros,

nanopartículas más reactivas y menos contaminantes, sistemas automatizados porcomponentes nanoelectrónicos para la industria automotriz, aérea y aeroespacial.

Química.



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o Los nanocatalizadores ampliaran el uso de la fabricación química con soportes yensambles moleculares, con desperdicio mínimo. Medición y visualización de lasimágenes de gran dominio biológico y de interés para la ingeniería se espera quealcancen una resolución de precisión atómica y obtención de la resolución de lasreacciones químicas. Visualización y simulación numérica de los dominiostridimensionales con resoluciones nanométricas serán necesarias para las aplicacionesde la ingeniería.

Medicina.o La comprensión de la estructura molecular y su ensamble, así como el desarrollo de

nueva instrumentación basada en nanoestructuras, facilita el entendimiento de las célulasy el tratamiento de enfermedades. La síntesis farmacéutica y su procesamiento y suutilización en pacientes de manera dirigida, son mejorados por su control a nanoescala,estimándose que aproximadamente la mitad de los productos farmacéuticos utilizaránnanotecnología en sus componentes clave. La modelación del cerebro basado eninteracciones de neurona a neurona será posible usando avances en la medición ysimulación a nivel nanoescala.

Mantenimiento de los Recursos Naturaleso Un ejemplo claro son los esfuerzos que sobre la filtración y desalinización del agua se

están llevando a cabo. Esto permitiría desarrollar tecnologías eventualmente más barataso funcionales que conduzcan al acercamiento de agua potable a las zonas másmarginadas de asentamientos de grupos humanos, además de la purificación de los ríosy lagos existentes.

Informática y computación.o La realización exitosa de la computación cuántica, el cual es un campo emergente y de

intenso crecimiento que combina la ciencia computacional con la mecánica cuántica,plantea grandes retos a la física experimental. Uno de ellos es la obtención experimentalsatisfactoria del elemento unidad en la información cuántica, el “qubit”. Para ello se hapropuesto la utilización de nanocristales semiconductores. Asimismo, se estima que laespintrónica tendrá a corto plazo un impacto radical en los dispositivos dealmacenamiento masivo.



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5.1 Algunos Ejemplos en el Sector Industrial y de Instituciones de Investigación con Interésen NaNoTec y en ER.

En cuanto a compañías del sector industrial que ya están incorporando estas nuevastecnologías podemos mencionar: Centros de diseño privados, Intel, HP, Siemens, Delphi, Solectron;Industria Automotriz, General Motors, Nissan, Chrysler, Ford; Industria en General: Mabe, GeneralElectric, Tenaris-Tamsa, Tremec, COMEX, Peñoles, etc., es decir en casi toda industria grande quemanufacture materiales que deban tener propiedades novedosas, hasta pinturas, etc. En el sectorpúblico, Petróleos Mexicanos (PEMEX), Comisión Federal de Electricidad (CFE), Comisión Nacionaldel Agua (CNA), Instituto Mexicano del Petróleo (IMP), Instituto Nacional de InvestigacionesNucleares (ININ), Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE), Laboratorio de Pruebas, Equipos yMateriales de CFE (LAPEM), Secretaria de Energía (SENER) y en SEMARNAT existen programasde estudio y/o aplicación tanto de sistemas a base de Energías Renovables como de materialesnanoestructurados. En el sector educativo, los egresado se podrán colocar en todas lasInstituciones de educación superior (IES) públicas y privadas. En el sector de investigación, existende relevancia el Programa Universitario de Energía Solar (PUES) de la UNAM, así como el Centrode Investigación en Energía Solar de Temixco, Morelos, de la misma UNAM, en la misma UNAMexiste el Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAM, el Programa de Investigación yPosgrado de Nanociencias y Nanotecnología del CINVESTAV del IPN, en las 10 instituciones queconforman la Red Temática Nacional de Nanotecnología [11]; dentro del Sistema de CentrosPúblicos de Investigación, en 4 de los de Ciencias Exactas y Naturales, que son el CIMAV enChihuahua, CIO en Guanajuato, IPICYT en SLP; e INAOE en Tonanzintla Puebla, así como en 7 delos 8 de Ingeniería y Tecnología, existen programas o proyectos en curso de investigación ydesarrollo de nanomateriales, así como en múltiples de la Universidades Públicas Estatales,especialmente en las más grandes o con sistemas de investigación más desarrollado, quecomprenden ahora a casi la totalidad de universidades en las capitales estatales.

5.2 Tendencia Internacional del Empleo en un Área de las Energías Renovables. Empleos enEnergías Eólicas U.S.A

Las tendencias crecientes de la generación de empleos en el sector de Energías Renovables,está documentado según datos de la American Workers in Energy Association [9] (Asociación



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Americana de Trabajadores de la Energía), según lo recoge el: U.S. Bureau of Labor Statistics [9](Departamento de Estadísticas del Empleo de los E.U.A.). Se consigna en los mismos que en 2008hay un estimado de 85,000 trabajadores americanos que estaban siendo empleados en la industriade la generación eólica de energía eléctrica y de aspectos relacionados para su abasto. Según losmismos datos, en 2008 estos trabajadores y la industria aportaban la necesidades cotidianas deelectricidad de 9.5 millones de casas con un consumo promedio de 3.5kWh por día. Dado que laaportación actual apenas rebasa el 1% del consumo de fluido eléctrico por esa nación, y de lasproyecciones de Departamento Americano de Energía que para el año 2030 la energía eólica deberáde aportar el 20% del consumo americano total, este número de empleados se puede incrementarhasta un total de poco menos de 2 millones de empleos. En este momento, la energía eólicarepresenta el sector de más alto crecimiento en energía renovable.



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6. CAPACIDAD INSTALADA EN LA ENTIDAD ACADÉMICA

6.1 Infraestructura Académica Existente

La DES Ciencias es una dependencia de educación superior de la Universidad Autónoma deSan Luis Potosí que incluye tres Unidades Académicas (UA): el Instituto de Física (IF), el Instituto enInvestigación en Comunicación Óptica (IICO) y la Facultad de Ciencias (FC) (ver Fig 1). A partir de2009, se aúna a la colaboración institucional con la DES de Ciencias, en actividades docentes y deinvestigación la Coordinación de Innovación y Aplicación de la Ciencia y la Tecnología (CIACYT).

Figura 3. Unidades Académicas que Conforman la DES Ciencias.

En esta DES, las UA’s se coordinan para aprovechar sus recursos humanos en forma óptimaenfocándose hacia el apoyo a los programas educativos, la consolidación de cuerpos académicos(CA’s) y la administración de los recursos financieros que se otorgan para el desarrollo de estosprogramas, y otros que deriven de la formulación de proyectos institucionales. Las tres UnidadesAcadémicas atienden los programas educativos de la DES, tanto en licenciatura como posgrado. Lasáreas comprendidas en la DES son: Física, Matemáticas, Biofísica, Electrónica,Telecomunicaciones, Ciencias Aplicadas e Ingeniería Biomédica, en las cuales participanactivamente las tres UA’s y la CIACYT.

6.2 Oferta Educativa de la Facultad de Ciencias

La FC oferta las siguientes licenciaturas:

1. Física2. Ingeniería Física3. Matemáticas Aplicadas



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4. Matemática Educativa5. Ingeniero en Electrónica6. Ingeniero en Telecomunicaciones7. Ingeniería Biomédica8. Biofísica

Más los posgrados siguientes:

1. Maestría y Doctorado en Ingeniería Electrónica2. Doctorado y Maestría de Física3. Maestría y Doctorado de Ciencias Aplicadas4. Participación en el Doctorado Interinstitucional de Ingeniería y Ciencia de Materiales, en

conjunto con Fac. de Ingeniería y Fac. de Química

El IF participa en primordialmente en la carrera de Biofísica y de manera primordial en elDoctorado y Maestría de Física, con una participación importante en la Maestría y Doctorado deCiencias Aplicadas. El IICO participa en la licenciatura de Ingeniería Física y la Maestría y Doctoradode Ciencias Aplicadas.

Cabe mencionar que todos los Programas Educativos (PE) de licenciatura acreditables en laDES Ciencias tienen el reconocimiento de calidad o el reconocimiento de Nivel I por los ComitésInterinstitucionales para la Evaluación de la Educación Superior (CIEES) [7]. Mientras tanto, todoslos programas de posgrado pertenecen al Programa Nacional de Posgrados del CONACYT, exceptoel Doctorado en Ingeniería Electrónica por ser de reciente creación. Por lo que en general, se tieneun reconocimiento de calidad en todos los PE’s que participan las UA’s de la DES Ciencias.

Por otra parte, la Coordinación para la Innovación y Aplicación de la Ciencia y la Tecnología(CIACyT, Fig. 2) se creó a partir del 2009 y se encarga de implementar ideas innovadoras

encaminadas a la solución de problemáticas sociales, industriales o científicas, además de la

formación de recursos humanos en áreas estratégicas para el desarrollo económico y social de la

región. Personal de la CIACYT participa en varias licenciaturas ofrecidas por la Facultad de



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Ciencias, sobre todo impartiendo cursos en materias básicas comunes, y en la Maestría y Doctoradode Ciencias Aplicadas.

Figura 4. Coordinación para la Innovación y Aplicación de la Ciencia y la Tecnología.

La DES Ciencias comparte visiones y objetivos comunes entre sus tres unidades académicas yel CIACyT, así como intereses comunes en la consolidación de sus PE’s y CA’s, la investigación delos programas de posgrado y su impacto en las licenciaturas. La DES Ciencias incluye 20 CA’s, 8PE’s de licenciatura, y 6 de posgrado. El total de profesores de tiempo completo es de 92, donde 2(2.2%) cuentan con especialidad, 4 (4.3%) con maestría y 81 (88%) con doctorado, es decir el94.6% posee estudios de posgrado. Dentro de los profesores con doctorado, 60 pertenecen alSistema Nacional de Investigadores (SNI) del CONACYT con la siguiente distribución: 6 (10%) NivelCandidato, 18 (30%) Nivel I, 22 (37%) Nivel II y 14 (23%) Nivel III; además 54 (58.7%) profesorescuentan con el Perfil PROMEP vigente. De esta manera, se puede aseverar que la planta académicade la DES tiene una alta habilitación académica, la cual está comprometida con los objetivos decalidad que busca la UASLP. Por otra parte, la CIACyT agrupa más de 20 laboratorios y a 22investigadores con reconocimiento SNI.

En este sentido, la comisión que elabora el nuevo programa de Ingeniería en Nanotecnología yEnergías Renovables (INER), cuenta con amplia experiencia en esta disciplina, la cual se encuentraavalada por publicaciones científicas, proyectos de investigación con colaboraciones nacionales einternacionales, y tesis de licenciatura y posgrado. Algunas de ellas se muestran a continuación:

La licenciatura en Ingeniería en Nanotecnología y Energías Renovables será parte integral de laoferta educativa que brinda a la sociedad la Facultad de Ciencia de la UASLP, lo cual permitirá la



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utilización de los laboratorios e infraestructura ya existente dentro de la Facultad y del Instituto deFísica, y del CIACYT, para el desarrollo de la carrera en un inicio. En forma general se tiene enproceso iniciativas para crear laboratorios para complementar los cursos básicos de física, que seránpara la atención general de todas las licenciaturas que ya se ofertan. La nueva carrera, no requerirápor si misma de laboratorios de docencia, sino de que en la UASLP se complementen algunastécnicas de análisis de uso general para la investigación aún no existentes.

Está nueva licenciatura se podrá apoyar y articular aprovechando las demandas de ofertacurricular de varias carreras ya existentes en la Facultad de Ciencias: a) las licenciaturas en Física,Biofísica, Ingeniería en Electrónica y en la de Ingeniero Físico y/o b) con las de Ing. Biomédica,Ingeniería en Telecomunicaciones y Lic. en Matemáticas Educativas. La licenciatura en Ingeniería enNanotecnología y Energías Renovables se apoyará en la infraestructura para caracterización demateriales existente tanto en la Facultad de Ciencias misma, en el IF, en la CIACYT, o en laFacultad de Química. Así mismo, la Facultad de Ciencias pondrá a disposición las aulas-multimediaque se comparten con los restantes programas educativos. La siguiente lista muestra lainfraestructura instalada dentro de la Facultad que podrán utilizar los nuevos estudiantes de lacarrera en Ingeniería en Nanotecnología y Energías Renovables.

- Laboratorio de Instrumentación (FC).- Laboratorio de Audio(FC).- Laboratorio de Control(FC).- Laboratorio de Telecomunicaciones(FC).- Laboratorio de Física(FC).- Laboratorio de Química(FC, IF).- Laboratorio de Cómputo(FC, IF).- Laboratorio de Cómputo Científico(FC, IF).- Laboratorio de Electrónica Avanzada (FC).- Laboratorio de Simulación Matemática(FC).-Tres edificios con Aulas Multimedia(FC).- 4 aulas multimedia (IF).



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- Laboratorios de Nanoestructuras (IF).- Laboratorio de Materiales Granulares (IF).- Biblioteca con más de 4000 tomos (IF).- Microscopios de Barrido (CIACyT).- Laboratorio de Microscopía de Fuerza Atómica con nanoindentador para medir

durezas (CIACYT).- Laboratorio de Espectroscopia Infrarroja y Ramán (CIACYT).- Laboratorio de Difracción de Rayos X de alta resolución (CIACYT).

Con respecto al acervo bibliográfico, se cuenta con las instalaciones y servicios del Centro deInformación Tecnología y Diseño de la UASLP, el cual recibe títulos y revistas técnicas actualizadasy presenta una gran variedad de libros técnicos y científicos en las áreas de soporte de la IngenieríaNanotecnología y Energías Renovables, tales como la Ciencia de Materiales, la Física,Procesamiento de Señales, Modelos Matemáticos, y Química, entre otros. Así como los recursos delCentro de Información de la Facultad de Química, que cuentan con un vasto acervo en el área de laquímica propiamente dicha, y de áreas de interés para efectuar investigación en materiales dedimensión nanométrica. Los catálogos de las colecciones de ambos centros se encuentrandisponibles en forma electrónica.



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7. FACTIBILIDAD DE LA CARRERA DE INER

Todos los miembros de la comisión que elabora este documento pertenecen al SNI, donde dosde ellos cuentan con el nivel III, 3 tienen el Nivel II, y 3 el nivel I. Finalmente, cinco de ellos hanrecibido el Premio Universitario a la Investigación Científica y Tecnológica de la UASLP ya sea comoinvestigador joven o consolidado. Además como ya se ha mencionado, los participantes en lacomisión han desarrollado proyectos de investigación en conjunto con investigadores de otrasdependencias o instituciones tanto nacionales como extranjeras. Podemos enumerar entre otras:con los Departamentos de Física y de Ing. Eléctrica del CINVESTAV, Unidades Zacatenco-Ticomán,Querétaro y Mérida, con el Nuevo programa de Nanotecnología de esa misma institución, con elInstituto de Física y el Centro de Semiconductores de la BUAP, con el Dpto. De Física de la U. deSonora (UNISON), con la División de Materiales del IPICYT, con el Centro de Materiales Avanzados(CIMAV) de Chihuahua, con el Instituto de Innovación y Transferencia de Tecnología (IITT) delEstado de Nuevo León, con la Universidad de Ehime, Japón, con el Departamento de Óptica de la U.Politécnica de Madrid, con el grupo de Nanofotónica de la U. Politécnica de Valencia, con el Institutode Nanociencias y de Materia Condensada de la U. Católica de Lovaina la Nueva, de Bélgica, entrelos más recientes.

A manera de ilustración y como elemento de soporte adicional académico de esta propuesta, sepuede mencionar y se enlista en el Anexo I, que el grupo de profesores que han manifestado deseode participar en la nueva oferta educativa de la INER publicaron 16 trabajos en resultados enrevistas científica arbitradas internacionales derivados directamente en proyectos de nanociencias onanotecnología y se dirigieron o dirigen ahora 3 temas de tesis de maestría y 5 de doctorado enestas áreas, y 18 más en otros temas, durante 2010. En lo que respecta a energías renovables, sepublicó un trabajo internacional arbitrado, otro más fue enviado y se dirigieron o se dirigen una tesisde maestría y 3 de doctorado, en esta área tan estratégica para el desarrollo nacional mediato einmediato. Se tienen al menos tres proyectos de investigación y desarrollo en proceso en energíasrenovables. Esto también en 2010.



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8. METODOLOGÍA QUE SE SIGUIÓ PARA FORMULAR EL PROGRAMA.

La metodología siguiente se utilizó para la elaboración del Análisis de Pertinencia de la carrerade Ingeniería en Nanotecnología y Energías Renovables, la cual consta de 6 etapas:

1.-Autoevaluación de la pertinencia de las carreras de Licenciatura en física, Ingeniería Físicay sus líneas de especialización.

Primeramente, se analizaron las áreas de desarrollo del los PE’s de Ingeniería Física yLicenciatura en Física que ofrece actualmente la DES Ciencias, donde se ha visto que estosprogramas presentan las bases para sostener las nuevas tendencias de la enseñanza en laNanociencia, Nanotecnología y Energías Renovables a nivel mundial. De esta manera, ya que seimparten actualmente en la Facultad de Ciencias los cursos básicos en Física, Matemáticas yProgramación-Computación que otorgarían la formación necesaria para cimentar el éxito delprograma en Ingeniería en Nanotecnología y Energías Renovables, surge la iniciativa de crear éstenuevo programa educativo buscando iniciar a partir de Agosto/2011.

Esta iniciativa viene sustentada por las necesidades que en forma creciente nos estádemandando el desarrollo nacional y el mercado moderno de formar recursos humanos con elconocimiento, manejo y habilidades innovadoras suficientes para la manufactura de materialesnovedosos con base en nanoestructuras y partículas de escala nanométricas, y el apoyo sanitario enproyectos de investigación que buscan mejorar la dosificación de fármacos insertos ennanoestructuras, en forma mucho más gradual y controlada, que han mostrado ser más adecuadospara tratar enfermedades crónicas o degenerativas. Igualmente lo soporta la misma necesidad deformar especialistas innovadores que puedan participar en atender los problemas de abastecimientoenergético sin emisiones netas de carbono, el desarrollo de productos y procesos derivados de losrecursos naturales regionales que incentivarán a la industria potosina.

2.-Estudio de las tendencias en el área de ciencia y tecnología, así como su potencial en lospróximos 15 años. Estos se basaron primordialmente en el estudio de lo que consigna el PlanNacional de Desarrollo 2007-20012 (PND 2007). [6].



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2.- Análisis de la evolución académica y de investigación de la planta docente de la Facultadde Ciencias, Instituto de Física y CIACyT. En los últimos años, la planta académica de las tresentidades se ha venido renovando con investigadores expertos, entre otros temas, en lasaplicaciones de la Nanociencia, Nanotecnología y Energías Renovables. Algunos de los profesoresque atienden los programas de Física e Ingeniería Física y los Posgrados de Ciencias Aplicadas y elDoctorado Institucional de Ingeniería y Ciencia de Materiales, han desarrollado proyectos diversos yal menos se reportan 14 artículos internacionales con arbitraje estricto publicados en el último año ymedio y 7 tesis, 5 de Doctorado y 2 de Maestría dirigidas en los temas de Nanotecnología. El Dr.Misael Martínez Montejano y el Dr. Yuri Nahmad Molinari dirigen otra 5 tesis entre maestría ydoctorado en temas de Energías Renovables, que constituyen los primeros esfuerzos científicosdesde el punto de vista de la Tecnología y Ciencias Exactas en este tema dentro de nuestraUniversidad, aunque cabe mencionar que han existido varios proyectos antecedente de aplicaciónde sistemas fotovoltáicos en el posgrado de Ciencias Aplicadas y en el de Ingeniería Eléctrica de laFac. de Ingeniería. Además existen algunos proyectos en gestión ambiental en estudio de EnergíasRenovables en el Programa Multidisciplinario de Posgrado en Ciencias Ambientales (PMPCA), ytrabajos de aplicación de principios de aprovechamiento de la insolación natural en la construcciónde unidades habitacionales desde hace ya varias décadas en la facultad del Hábitat. Aunque debemencionarse que esta planta de profesores se mantendrá vinculada al programa de física eIngeniería Física y los Posgrados de Ciencias Aplicadas y el Doctorado Institucional de Ingeniería yCiencia de Materiales, por lo que se ha desarrollado un plan a 5 años para crecer paulatinamente unnúcleo de profesores que atenderían preponderantemente a la carrera de Ingeniería enNanotecnología y Energías Renovables, sobre todo reforzando el área de Energías Renovables,pero también apuntalando la de Nanotecnología.

3.-Diagnóstico y definición de las nuevas propuestas educativas, y su oferta/demanda a nivelregional y nacional. Se analizó la oferta a nivel nacional y regional de programas en Nanociencia,Nanotecnología y Energías Renovables. Se encontraron solo 8 licenciaturas en esta área, y once enenergía, casi todas con de 2 a 4 años de iniciación. Lo anterior muestra una gran área deoportunidad por no existir de manera local y regional carreras con el perfil propuesto.



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Aunado a lo anterior, en la Facultad de Ciencias se ha desarrollado un interés creciente porcarreras afines, que se ratifica por el crecimiento constante en el ingreso a licenciaturas conorientaciones en Ingenierías y Tecnología con una fuerte base en las Ciencias Exactas, en losúltimos 10 años (INEGI, 2010). Cabe mencionar que actualmente la oferta de esta carrera en Méxicocon el perfil propuesto se concentra principalmente en grandes universidades y/o como parte de losprogramas avanzados en centros de investigación. Finalmente, es pertinente recalcar que elcrecimiento en la oferta educativa de la Facultad de Ciencias es acorde con sus planes de desarrolloenmarcados en su proyecto PIFI 2009-20010 (Programa de Fortalecimiento 2008), al igual que losplanes de desarrollo de la UASLP y el Programa Sectorial de Educación 2007-2012 (ProgramaSectorial de Educación 2007) [13].

4.-Evaluación de la pertinencia de las propuestas educativas: recursos humanos einfraestructura. Como se mencionó en el punto tres, la Facultad de Ciencias cuenta coninvestigadores cuyas áreas de especialización se centran en las diversas aplicaciones de laNanociencia, Nanotecnología y Energías Renovables, además de contar con la infraestructurainstalada para sustentar la creación de esta nueva carrera en una etapa inicial (ver sección I.5 delpresente documento), la cual sinergizará esfuerzos con las demás carreras que ofrece la Facultadpara hacer un uso más eficiente de los recursos humanos e infraestructura disponible.

5.-Creación de las Comisiones Curriculares para el desarrollo de las propuestas: perfiles deingreso/egreso, objetivo, campo de trabajo, plan curricular. Para el desarrollo de la actualpropuesta se comisionó a un conjunto de profesores con conocimientos en el área de Nanociencia,Nanotecnología y Energías Renovables y/o áreas afines, los cuales iniciaron labores formalmentedesde Marzo/2010; proyecto que ha ido refinándose paulatinamente hasta el presente documento.Se busca plantear una propuesta actual y acorde con las nuevas tendencias de flexibilidad curriculary diseño basado en competencias.

6.-Presentación preliminar de las propuestas para su evaluación y retroalimentación: paresexternos e internos. Para depurar esta propuesta se consultó a expertos en el área, principalmentea los integrantes del programa de Nanotecnología, programa multidisciplinario del CINVESTAVZacatenco, a los del Centro de Investigación de Energía de la UNAM, así como a los responsables



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de la División de Materiales del IPICYT, Instituto de Innovación y Transferencia de Tecnología (IITT)del Estado de Nuevo León; para la componente internacional se contactó a pares académicos del laUniversidad de Ehime, Japón, con el Departamento de Óptica de la U. Politécnica de Madrid, con elgrupo de Nanofotónica de la U. Politécnica de Valencia, con el Instituto de Nanociencias y deMateria Condensada de la U. Católica de Lovaina la Nueva, de Bélgica; los cuales vertieronrecomendaciones que permitieron contextualizar la propuesta ya en una perspectiva nacional einternacional.



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9. CARACTERÍSTICAS PRELIMINARES DEL PROGRAMA

Las siguientes secciones se plantean en forma preliminar, pues la propuesta curriculardefinitiva se entregará al Consejo Directivo en el mes de julio.

9.1 Objetivo General

El programa educativo de Ingeniería en Nanotecnología y Energías Renovables formaráprofesionales de alta calidad con una fuerte formación básica en ciencias naturales y exactas, enespecífico en físicas, químicas y matemáticas universitarias, esenciales para desempeñarse comoprofesional de las ciencias exactas, y con una formación específica en Nanociencia, Nanotecnologíay Energías Renovables, que le permitan desempeñarse en aplicaciones en estas disciplinas,considerando que las mismas requieren en forma esencial un enfoque multidisciplinario.

9.2 Objetivos Particulares1. La formación fundamental científica y tecnología que permita al egresado incorporarse a la

vida productiva como profesionistas ligados a aplicaciones de materiales de dimensionesnanométricas a productos y proyectos de innovación o investigación, desarrollando sutrabajo con un alto sentido de responsabilidad social y con capacidad de aprendizajepermanente.

2. Proveer los fundamentos de Ciencia e Ingeniería que sustenten las propuestas einnovaciones tecnológicas y de aplicación en temas de actualidad de Energías Renovablesalternativas a los hidrocarburos y a la energía nuclear.

3. .Concurrir en la formación de profesionistas capaces de contribuir a cimentar las alternativasque requiere nuestra sociedad en materiales novedosos y en la demanda mundial deencontrar alternativas al uso de hidrocarburos, desde un punto de vista científico,tecnológico y en el marco del paradigma de la responsabilidad social que incorpore laprevención como criterio fundamental de la solución de los problemas derivados de laemisión de gases de invernadero.

4. Ofrecer al estudiante un amplio espectro de posibilidades de desarrollo profesional en el usoy aplicación de materiales de estructuras y dimensiones nanométricas, y/o de proyectos deaplicación y desarrollo de sistemas de Energías Renovables para el desarrollo científico y



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tecnológico, favoreciendo sus capacidades de trabajo en equipo y comunicacióninterdisciplinar así como para incorporar y hacer suyo nuevos conocimientos y habilidadesdurante su desempeño profesional.

5. Contribuir a la toma de conciencia de las consecuencias a corto, mediano y largo plazorelacionadas con la seguridad, la salud, la integridad y del desarrollo social, generadas porlas modificaciones a los ecosistemas y biomasa, derivadas del consumo indiscriminado dehidrocarburos, generadores de gases de invernadero, por las sociedades humanas.

9.3 Perfil de Ingreso Preliminar

Los aspirantes deberán ser egresados del sistema de educación media superior a través de unbachillerato único, tecnológico o en áreas Físico-Matemáticas y Químico-Biológicas. Además, losaspirantes deben aprobar el examen de admisión selectivo que consta de las siguientesevaluaciones:

De salud.

Psicométrico.

Examen de conocimientos elaborado por la Facultad.

Examen CENEVAL.Se espera que los aspirantes tengan las siguientes características:

Aptitudes: Buena compresión de lectura, capacidad para realizar actividades al aire libre,creatividad, perseverancia, capacidad para adaptarse.

Conocimientos: Conocimientos adquiridos en niveles medio y medio superior; haber cursadobachilleratos Químico-Biológico o Físico- Matemático, conocimiento del inglés, ecología,humanidades, otras culturas, manejo de computadora, y uso de internet

Habilidades: Razonamiento deductivo; trabajo en equipo; capacidad de aprender por sí mismo,sistemático, ordenado, lógico, inclinación por el trabajo experimental y de laboratorio.

Actitudes y valores: Interés por la aplicación de la ciencia para la solución de problemassociales; honestidad, respeto, tolerancia, compromiso con la preservación del ambientepromoviendo el uso de energías renovables no emisoras de carbono.



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9.4 Denominación del Egresado

Ingeniero en Nanotecnología y Energías Renovables

9.5. Perfil de Egreso Preliminar

Los egresados de esta Licenciatura serán capaces de:

Expertos en diseñar, caracterizar, sintetizar materiales con estructuras y dimensionesnanométricas.

Que tengan las bases para convertirse en investigadores expertos en el crecimiento demateriales nanométricos novedosos en sus propiedades y aplicaciones, y que puedanparticipar en cualquier posgrado nacional o internacional con orientación a laNanociencia, y/o Nanotecnología, para que se puedan habilitar con éxito y en formaplena como investigadores en el área.

Y/o que tengan las bases para convertirse en investigadores expertos en diseño y laaplicación innovadora de los diferentes tipos de Energías Renovables o renovables, yque igualmente tengan las bases adecuadas para que se puedan habilitar con éxito yen forma plena como investigadores en el área de este tipo de energías.

Que tengan las bases para convertirse en investigadores expertos en el cálculo y/osimulación computacional de sus propiedades físicas o químicas y para que igualmentetengan las bases adecuadas para que se puedan habilitar con éxito y en forma plenacomo investigadores en el área de estos materiales.

Que sean expertos en usar, y manipular en aplicaciones novedosas materiales conestructuras y dimensiones nanométricas.

Que tengan la capacidad técnica adecuada para la creación de nuevas empresasnacionales con capacidad para aplicar los conocimientos de frontera en la aplicación decon estructuras y dimensiones nanométricas y/o en sistemas de energías renovables,principalmente eólicos, de concentración solar, o de usos eficientes de biocombustibles,que permitan generar capacidad de oferta tecnológica de competitividad nacional einternacional.



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Que cuenten con la habilidad para aplicar el conocimiento adquirido y capacidad deadaptarse a nuevas aplicaciones de la nanotecnología y/o sistemas de energíasrenovables.

Que tengan habilidad para el trabajo en equipo.

Que cuenten con el potencial para identificar, analizar y resolver problemas técnicos enel funcionamiento de sistemas a base de nanomateriales, y/o de aplicación de EnergíasRenovables.

Que cuenten también con aptitudes para comunicarse efectivamente en forma oral yescrita.

Que hayan adquirido habilidad para reconocer necesidades y la capacidad de seguiraprendiendo en el futuro.

Que hayan desarrollado el talento de entender sus responsabilidades profesionales,éticas y sociales.

Que dispongan de la capacidad de formular proyectos de energías renovables mediantediagnósticos energéticos y estudios especializados de los recursos naturales delentorno, para contribuir al desarrollo sustentable y al uso racional y eficiente de laenergía

Igualmente que puedan proponer sistemas fototérmicos y fotovoltáicos, si fuera laorientación que escogen, con base a los requerimientos de la industria y la sociedadpara contribuir a satisfacer la demanda de energía y disminuir el impacto ambiental

Que les sea factible dirigir proyectos de ahorro y calidad de energía eléctrica con baseen un diagnóstico energético del sistema para contribuir al desarrollo sustentable.

Y finalmente que tengan la capacidad de desarrollar sistemas de energías renovables,si fuera la especialización que escogen, mediante el diseño de soluciones innovadoras,administrando el capital humano, recursos materiales y energéticos para mejorar lacompetitividad de la empresa y contribuir al desarrollo sustentable de la región.



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9.6 Plan de Estudios Preliminar

En base a la oferta educativa actual, la articulación que se puede efectuar entre la nueva INERy los programas de licenciatura existentes, y la infraestructura existente en la UASLP se plantea quela nueva carrera se planificará de acuerdo a un diagrama de bloques posible como el siguiente:

Cuadro Sinóptico que ilustra en bloques los elementos constitutivos esenciales de lacarrera propuesta INER para incorporar los objetivos generales y particulares descritos en 1.6articulados con la oferta existente en la DES y la UASLP:

Fig. 5 Cuadro Sinóptico que ilustra en bloques los elementos constitutivos esenciales de la carrerapropuesta INER

En congruencia con los antecedentes, personal e infraestructura existente en la DES deCiencias, objetivo general y los particulares enunciados en todo lo anterior, se han perfilado tresorientaciones para la licenciatura siguientes:



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Orientaciones de la Ingeniería en Nanotecnología y Energías Renovables

1. Energías Renovables (ER). Ésta se orienta a reforzar la capacidad en el estudiante depreparar, caracterizar, estudiar, manejar, aplicar, y poder efectuar propuestas y asesoríastécnico-científicas para la aplicación de energías alternativas diversas, tales como uso de laenergía solar en sistemas de concentración térmica solar, en instalación y operación deceldas fotovoltáicas, en el uso de energía eólica derivada de aerogeneradores, y en elcrecimiento y uso de biomasa como elemento precursor para biocombustibles;principalmente.

2. Modelado de Nanoestructuras (MN): Ésta se orienta a preparar y reforzar al estudiante paraque tenga los conocimientos y formación indispensables para efectuar cálculos de laspropiedades de materiales con estructuras nanométricas, y para que pueda efectuar unacarrera como investigador en el modelado teórico, al terminar un doctorado en el tema

3. Nanopartículas y Nanoestructuras Multifuncionales (NNMF). Ésta se orienta a reforzar lacapacidad en el estudiante de preparar, caracterizar, estudiar, manejar y aplicarexperimentalmente estos materiales, sobre todo en sus propiedades novedosas, que es loque les ha dado tanta relevancia científico-industrial.

Un plan curricular preliminar, que será adecuado para presentarse al HCDU-UASLP en losmeses de mayo-julio 2011, se enlista en las páginas siguientes, donde se incluyen además cuadrospreliminares del tipo de oferta de materias o temas opcionales que reforzarían las orientaciones quelos jóvenes deseen tomar y que además reflejan las áreas de fortaleza existentes en la UASLP.



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Ingeniería en Nanotecnología y Energías Renovables. Fac de Ciencias 2011.

Plan curricular (preliminar)

Semestres: I II III IV V VI VII VIII

CÁLCULO I CÁLCULO II CÁLCULO III FÍSICA MODERNA PROGRAMACION MECANICACUANTICA I

ELECTROMAGNETISMOI

FISICAESTADISTICA

FÍSICA I FÍSICA II ALGEBRALINEAL

CALOR YTERMODINAMICA

NANOESTRUCTURASY SUS PROPIEDADES

SINTESIS DENANOMATERIALES

APLICACIONES NANOA ENERGIAS

RENOVABLES

SEMINARIODE TESIS

QUIMICA I QUIMICA II FISICA III MÉTODOSMATEMATICOS I

MÉTODOSMATEMATICOS II

CARACTERIZACIONDE

NANOESTRUCTURASII

ERVII-3 ERVIII-3

Sistemas Orgánicos yCarbón

Diseño desistemas FV/Bioenergía

MNVII-3 MNVIII-3

Simulación de

Nanomateriales I

Simulación deNanomateriales

II

NMFVII-3 NNMFVIII-3

Nanotecnología y MedioAmbiente/SistemasOrgánicos y Carbón

DispositivosMagnéticos/

Aplicaciones delas

NanoparticulasFuncionales

TALLER DEMATEMÁTICAS

INTRODUCCIONA ENERGIASALTERNAS

TOPICOS DEBIOLOGIA OPTICA FISICA

CARACTERIZACIONDE

NANOESTRUCTURASI

ERVI-4 ERVII-4

OPTATIVA

NanoestructurasSemiconductoras y

Polímeros

Transporte yAlmacenamiento de

EnergíaMNVI-4 MNVII-4

Métodos Numéricos Modelos Moleculares

NNMFV-4 NNMFVII-4

Nanocompuestos/ Magnetismo/ Integraciónde Nanopartículas



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Nanoestructuras

Semiconductoras yPolímeros

INTRODUCCIONA LA

NANOCIENCIA

LABORATORIODE FÍSICA

LABORATORIODE QUÍMICA

SEMINARIO DENANOTECNOLOGIA

Y ENERGIASALTERNATIVAS

ERV-5 ERVI-5

OPTATIVA OPTATIVAHistoria -Materiales

Nanométricos,Aplicaciones,

Alcances

Exposiciones de laslíneas terminales, para

que el estudiantedefina su área

Ing. Solar/ Bioquímica Energía y Biomasa

MNV-5 MNVI-5

Probabilidad YEstadística

FenomenologiíaExperimental

NNMFV-5 NNMFVI-5

Electroquímica

Tópicos deNanopartículas MF/

Nanoestruc.Magnéticas

Inglés I Inglés II Inglés III Inglés IV Humanidades I Humanidades II Humanidades III HumanidadesIV



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Cuadro de Materias Optativas, preliminar, a escoger de acuerdo al perfil que el estudiante desee reforzar

INER, ORIENTACIÓN HACIA:

ENERGÍAS RENOVABLES

(ER)

V-5

INGENIERIA SOLAR

BIOQUIMICA

VI-4 NANOEST. SEMICONDUCTORAS Y POLIMEROS

VI-5 ENERGIA Y BIOMASAVII-3 SISTEMAS ORGANICOS Y CARBON

VII-4 TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DE ENERGIA

VIII-3DISEÑO DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOSBIOENERGIA


MODELADO DENANOESTRUCTURAS

(MN)

V-5 PROBABILIDAD Y ESTADISTICAVI-4 METODOS NUMERICOSVI-5 FENOMENOLOGIA EXPERIMENTALVII-3 SIMULACION DE NANOMATATERIALES IVII-4 MODELOS MOLECULARESVIII-3 SIMULACION DE NANOMATERIALES II



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NANOESTRUCTURAS YNANOPARTÍCULAS

MULTIFUNCIONALES

(NNMF)

V-5 ELECTROQUÍMICA

VI-4NANOCOMPUESTOSNANOEST. SEMICONDUCTORAS Y POLIMEROS

VI-5TOPICOS DE NANOPARTICULAS MULTIFUNCIONALESNANOESTRUCTURAS MAGNETICAS

VII-3NANOTECNOLOGIA Y MEDIO AMBIENTESISTEMAS ORGANICOS Y CARBON

VII-4MAGNETISMOINTEGRACION DE NANOPARTICULAS

VIII-3

DISPOSITIVOS MAGNETICOSAPLICACIONES DE LAS NANOPARTICULASMULTIFUNCIONALES



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Lista preliminar de Materias Optativas, a escoger de acuerdo al perfil que elestudiante desee reforzar.

1. Espintrónica2. Computación cuántica3. Nanotubos de carbón y nanohilos inorgánicos4. Nano partículas funcionales y películas5. Nuevas tecnologías en bioanalítica6. Nanopartículas poliméricas7. Nanotecnología para diagnostico médico y tratamiento8. Bionanomateriales y tejidos9. Nanocompuestos10. Nanotecnología suave11. Tópicos de sistemas fotovoltáicos12. Nanotecnología y medio ambiente13. Nanobiodispositivos14. Bionanomateriales15. Física Estadística16. Mecánica Cuántica

Cursos posibles (Preliminares) a escoger para Humanidades I a IV:

1. Las Energías Renovables y la Problemática Ambiental.2. Impacto de la nanotecnología en la Sociedad.3. Impacto de las Energías Renovables en la Sociedad.4. Propiedad Intelectual5. Estructura y Operación de Pequeñas y Medianas Empresas (PYMES).



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Se incluye en el último semestre la materia de Estancia Industrial o Laboratorio deInvestigación. El propósito de esto es que el estudiante tenga la oportunidad de realizar unaestancia profesional en alguna industria de la región o nacional relacionada preferentementecon su línea terminal. Asimismo se tiene la opción de que el estudiante realice una estanciaen un laboratorio de investigación participando activamente en un proyecto de investigación.Esta estancia, en cualquiera de sus modalidades será supervisada y avalada por el tutoracadémico.

La licenciatura en Ingeniería en Nanotecnología y Energías Renovables, se planea quecomparta los cursos formativos básicos y los laboratorios de física, matemática y química que seimpartan en las carreras de la DES de Ciencias siguientes: Física, Ing. Físico, Lic. Matemáticas, Ing.Electrónico e Ing. Telecomunicaciones. Lo mismo se hará con los cursos de inglés, que se impartencoordinados por el DUI de la UASLP.

Lista Preliminar de profesores que se proponen a participar apoyando la carrera:

1. Dr. Miguel Ángel Vidal Borbolla, S.N.I. III.2. Dr. Victor Hugo Méndez, S.N.I. II.3. Dr. Ángel Gabriel Rodríguez Vázquez, S.N.I. I.4. Dr. Hugo R. Navarro Contreras, S.N.I. III.5. Dr. Armando Encinas Oropeza, S.N.I. II.6. Dr. Ricardo Guirado López, S.N. II.7. Dr. Trevor John Simmons Kirby, (*).8. Dr. Esteban Cruz Hernández, S.N.I. I.9. Dr. Javier González Contreras, S.N.I. I.10. Dr. José Elías Pérez, S.N.I. II.11. Dr. Facundo Ruíz S.N.I. II.12. Dr. José Refugio Martínez, S.N.I. II.13. Dr. Misael Martínez Montejano. S.N.I. I (*).14. Dr. Salvador Palomares Sánchez, S.N.I. I.15. Dr. Gerardo Ortega Zarzosa, S.N.I. I.16. Dr. José Nieto Navarro.17. Dr. Yuri Nahmad Molinari. S.N.I. I.18. Dr. Edgar López Luna S.N.I. I. (*).(*) Al presente no es PTC.



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REFERENCIAS

1. La transcripción completa del célebre discurso de Feynmann “Theres is plenty of room at the

bottom” se encuentra entre otros en: http://www.zyvex.com/nanotech/feynman.html

2. Project on Emerging Nanotechnologies .

3. National Nanotechnology Initiative, programa del Gobierno Americano para impulsar la

competencia de los Estados Unidos de América en nanotecnología:http://www.nanotechproject.org. Ver también: http://www.nano.gov/.

4. Academia Mexicana de Ciencias. “Energías Renovables: Propuesta de investigación y

desarrollo tecnológico”. http://cisnex.sytes.net/amc/energias_alternas.pdf

5. Estrategia Nacional de Energía, ratificada por el H. Congreso de la Unión Nov. 2010http://www.sener.gob.mx/res/1646/EstrategiaNacionaldeEnergiaRatificadaporelHCongresodelaUnion.pdf

6. Plan Nacional de Desarrollo, 2007-2012 de la Presidencia de la Repúblicahttp://pnd.calderon.presidencia.gob.mx/index.php?page=documentos-pdf.

7. Publicaciones del Comité Interinstitucional para la Evaluación de la Educación Superiorhttp://www.ciees.edu.mx/ciees/publicaciones.php

8. 20% Wind Energy by 2030: Increasing Wind Energy's Contribution to U.S. Electricity Supply(U.S. Department of Energy, July 2008), on the Internet at http://www.nrel.gov/docs

/fy08osti/41869.pdf.

9. U.S. Bureau of Labor Statistics http://www.bls.gov/green/wind_energy/#occusup

10. Asociación Nacional de Energía Solar, http://www.anes.org/anes/. “La Energía Solar para

México”.http://www.anes.org/anes/index.php?option=com_content&view=article&catid=3:destacamos&id=39:energias-alternativas-propuesta-de-investigacion-y-desarrollo-tecnologico-para-mexico

11. Red Temática de Nanociencia y Nanotecnología, http://www.nanored.org.mx/Default.aspx;auspiciada por CONACYT:



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http://www.conacyt.gob.mx/fondos/institucionales/Ciencia/RedesTematicas/Paginas/default.aspx. Ver también: “Diagnóstico y Prospectiva de la Nanotecnología en México” CIMAV.http://www.nanotech.cimav.edu.mx/data/files/documentos/Diagnostico%20y%20Prospectiva%20Nanotecnologia%20Mexico.pdf

12. Gobierno del Estado de San Luis Potosí (2003) Plan Estatal de Desarrollo 2003-2009. SanLuis Potosí. Documento web:http://www.ordenjuridico.gob.mx/Estatal/SAN%20LUIS%20POTOSI/Planes/SLPPLAN01.pdf.Consultado el 18 de febrero de 2009.

13. Secretaría de Educación Pública (2007) Programa Sectorial de Educación 2007-2012.Documento web: http://upepe.sep.gob.mx/prog_sec.pdf. Consultado el 19 de febrero de2009.

14. UASLP (2007) Manual para la Formulación de las Propuestas Curriculares y Planes deGestión de la Nueva Oferta Educativa autorizada por el H. Consejo Directivo Universitario:México, Universidad Autónoma de San Luis Potosí.

15. Universidad Autónoma de San Luis Potosí (1998) Plan Institucional de Desarrollo de laUASLP 1997-2007. http://www.uaslp.mx/Spanish/Rectoria/rector/Pide/Documents/PIDE.pdf

16. Valdez G. Mario (2008) Plan de Trabajo 2008-2012. Rectoría de la Universidad Autónomade San Luis Potosí. http://www.uaslp.mx/Spanish/Rectoria/Documentos/Documents/UASLP-Plandetrabajo2008-2012.pdf.



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Anexo

Publicaciones y Temas de Tesis en temas de Nanociencias, Nanotecnología yEnergías Renovables, del personal proponente y que desea participar en lanueva INER.

1. V.H. Mendez-García, I. Martínez-Velis, J.S. Rojas-Ramirez, R. Contreras-Guerrero, M.Ramírez-López, J. Hernandez-Rosas, G. García-Liñan, L. Zamora-Peredo, M. López-López,“Modulation spectroscopy of semiconductor nanostructures grown on (631)- high indexsubstrates” Physica Status Solidi a., 206 (2009) pp 836-841.

2. R. Contreras-Guerrero, A. Guillen-Cervantes, Z. Rivera-Alvarez, A. Pulzara-Mora, S.Gallardo-Hernandez, Y. Kudriatsev, V.M. Sanchez-Resendiz, J.S. Rojas-Ramirez, E. Cruz-Hernandez, V.H. Méndez-García, L. Zamora-Peredo and M. Lopez-Lopez, “Study ofAlGaAs/GaAs quantum wells grown by molecular beam epitaxy on GaAs substratessubjected to different treatments”, J. Cryst. Growth. 311, 7 (2009) pp 1666-1670.

3. J.D. Medina, L. Piraux, JMO Govea, et al. A. Encinas, Double ferromagnetic resonance andconfiguration-dependent dipolar coupling in unsaturated arrays of bistable magneticnanowires PHYSICAL REVIEW B, Volume: 81 Article Number: 144411 APR 1 2010.

4. L. Hernandez-Diaz, JC. Hernandez-Reta, A. Encinas, et al. Coupling of demixing andmagnetic ordering phase transitions probed by turbidimetric measurements in a binary mixturedoped with magnetic nanoparticles. JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER.Volume: 22, Article Number: 195101 Published: MAY 19 2010

5. JD. Medina, L. Piraux, A. Encinas Tunable zero field ferromagnetic resonance in arrays ofbistable magnetic nanowires. APPLIED PHYSICS LETTERS Volume: 96 Article Number:042504, JAN 25 2010.

6. M. Bravo-Sanchez, TJ Simmons, M. A. Vidal. “Liquid crystal behavior of single wall carbonnanotubes”. CARBON Volume 48, 3531-3542 (2010).

7. F.J. González and J. Alda, “Optical nano-antennas coupled to photonic crystal cavities andwaveguides for near-field sensing,” IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics,16 (2), pp. 446-449, (2010).

8. H Morales-Cortés, C Mejía-García, V H Méndez-García, D Vázquez-Cortés, J S Rojas-Ramírez, R Contreras-Guerrero, M Ramírez-López, I Martínez-Velis, M López-López, “Effectsof in situ annealing of GaAs(100) substrates on the subsequent growth of InAs quantum dotsby molecular beam epitaxy”, Nanotechnology 21 (13), 134012 (2010).

9. J. Simón, F. J. González, “Nanoantennas for polarization division multiplexing” ElectronicsLetters. Vol 47, Núm 2, 4 (2011).

10. G. García-Liñan, E. Cruz-Hernández, D. Vázquez-Cortes, V.H. Méndez-García, J.Hernández-Rosas, M. López-López, L. Zamora-Peredo, “Photoluminescence and



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photoreflectance studies of InAs self-assembled nanostructures on GaAs (631) substrates”, J.Vac. Sci. Technol. B., 28 (2010)C15-18.

11. E. Cruz-Hernández, J. Hernández-Rosas, J.S. Rojas- Ramirez, R. Contreras-Guerrero, R.Méndez-Camacho, C. Mejía-García, V.H. Méndez-García, M. López-López “Opticaltransitions in AlGaAs/GaAs quantum wires on GaAs(631) substrates studied byphotoreflectance spectroscopy”, Physica E., 42 (2010) 2571-257427.

12. LF Espinosa-Cristobal, GA Martinez-Castanon, RE Martinez-Martinez, E., J. P Loyola-Rodriguez,. N. Patino-Marin, J. Reyes-Macias, , Facundo Ruiz, “Antibacterial effect of silvernanoparticles against Streptococcus mutans”, MATERIALS LETTERS Volume: 63 Issue: 29Pages: 2603-2606 Published: DEC 15 2009.

13. MJ Guajardo-Pacheco, JE Morales-Sanchez, J Gonzalez-Hernandez , F. Ruiz, Synthesis ofcopper nanoparticles using soybeans as a chelant agent. MATERIALS LETTERS, Volume:64, Issue: 12, Pages: 1361-1364, Published: JUN 30 2010.

14. F. Martinez-Gutierrez; Peggy Olive; A. Banuelos , E. Orrantia; N. Nino; E. Morales Sanchez;F. Ruiz; H. Bach y Y. Av-Gay. Synthesis, characterization and evaluation of antimicrobial andcytotoxic effect of silver and titanium nanoparticles. Nanomedicine: Nanotechnology, 1364Published: JUN 30 2010.

15. F.I. López-Salinas, G.A. Martínez-Castañón, J.R. Martínez-Mendoza, F. Ruiz, Synthesis andcharacterization of nanostructured powders of Bi2O3, BiOCl and Bi, Materials Letters 64(2010) 1555–1558.

16. S. A. Moreno-Alvarez, G. A. Martínez-Castañón, N. Niño-Martínez, J. F. Reyes-Macías, N.Patiño-Marín, J. P. Loyola-Rodríguez y F. Ruiz, Preparation and bactericide activity of gallicacid stabilized gold nanoparticles, Journal of Naparticles Research, 2010.

17. J. F. Hernández-Sierra* / F. Ruíz, J. P. Castanedo-Cázares,V. Martinez-Ruiz, P. Mandeville,M. Pierdant-Pérez, A. Gordillo-Moscoso, A. de J Pozos-Guillén, In vitro Determination of theChromatic Effect of a Silver Nanoparticles Solution Linked to the Gantrez S-97 Copolymer onTooth Ename, The Journal of Clinical Pediatric Dentistry Volume 35, Number 1/2010.

18. J. F. Hernández-Sierra, E. K. Salas-López, F. Martínez-Gutiérrez, F. Ruíz, M. Pierdant-Pérez,P. Mandeville, A. J Pozos-Guillén, Bactericidal Capacity of Silver Nanoparticles Associatedwith Gantrez S-97 on Streptococcus Mutans, The Journal of Clinical Pediatric DentistryVolume 35, Number 2/2010.

19. M. Martínez Montejano: “Fixed reference frame phase-locked loop (FRF-PLL) for gridsynchronization under unbalanced operation”. En prensa como artículo en extenso, en lapublicación de la Conferencia Internacional 2008 IEEE Power Electronics SpecialistsConference - PESC 2008. Rodas Grecia.

Otras publicaciones recientes de los investigadores del grupo proponente:



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1. M. Pérez-Caro, A.G. Rodríguez, E. López-Luna, M. A. Vidal, H. Navarro-Contreras, “Criticalthickness of β-InN/GaN/MgO structures”, J. Appl. Phys. 107, 083510-1 - 083510-5, (2010)ISSN: 0021-8979

2. M. Pérez-Caro, A.G. Rodríguez, M. A. Vidal, H. Navarro-Contreras, “Infrared study of thebandgap of β-InN films grown on GaN/MgO structures”, J. Appl. Phys. 108, 013507-1 -013507-6, (2010).

3. L. Cruz-Cruz, M. Reyes-Reyes, M.A. Aguilar-Frutis, A.G. Rodríguez, R. López-Sandoval,“Study of the effect of DMSO concentration on the thickness of the PSS insulating barrier inPEDOT:PSS thin films”, Synthetic Metals 160, 1501 - 1506, (2010).

4. R. H. Lara, D. Valdez-Pérez, A.G. Rodríguez, H. Navarro-Contreras, R. Cruz, J. V. García-Meza, “Interfacial Insights of pyrite colonized by Acidithiobacillus thiooxidans cells underacídica conditions”, Hydrometallurgy 103, 35-44, (2010) ISSN: 0304-386X.

5. R. Romero-Méndez, J. N. Jiménez-Lozano, M. Sen, F. J. González, “Analytical Solution of thePennes Equation for Burn-Depth Determination from Infrared Thermographs”. MathematicalMedicine & Biology, (27), pp. 21-38, (2010).

6. F. J. González, M. Martínez-Escanamé, R. I. Muñoz, B. Torres-Álvarez, B. Moncada, “Diffusereflectance spectrophotometry for skin phototype determination” Skin Research andTechnology, 16 (4), pp. 397–400, (2010).

7. E. Guevara and F. J. González, “Joint optical-electrical technique for noninvasive glucosemonitoring” Revista Mexicana de Física, vol. 56, No. 5, (2010), 430–434.

8. D. Vázquez-Cortés, L. Zamora-Peredo, S. Jiménez, C. Soubervielle-Montalvo, V.H. Méndez-García. “Photorefectance investigations of AlxGa1-xAs/GaAs modulation dopedheterostructures grown under As2 and As4 fluxes”, J. Vac. Sci. Technol. B., 28 (2010) C3I13-C3I16.

9. E. Cruz-Hernandez, D. Vázquez-Cortes, S. Shimomura, V.H. Méndez-García, M. López-López. “Study of the conduction-type conversion in Si-doped (631)A GaAs layers grown bymolecular beam epitaxy”, Physica Status Solidi. .316149-152(2011).

10. E. Cruz-Hernández, S. Shimomura, M. López-López, D. Vázquez-Cortes, V.H. Méndez-García. “As-pressure influence on the surface corrugation in the homoepitaxial growth ofGaAs (631)A”, J. Crys. Growth. Publicado en línea. DOI:10.1016/j.jcrysgro.2010.12.023.

11. JD Medina, L Piraux, JMO Govea, et al. A Encinas, “Double ferromagnetic resonance andconfiguration-dependent dipolar coupling in unsaturated arrays of bistable magneticnanowires”. PHYSICAL REVIEW B Volume: 81 Article Number: 144411 APR 1 2010.

12. L. Hernandez-Díaz L, JC. Hernández-Reta JC, A. Encinas , et al. Coupling of demixing andmagnetic ordering phase transitions probed by turbidimetric measurements in a binary mixturedoped with magnetic nanoparticles. JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER.Volume: 22, Article Number: 195101 Published: MAY 19 2010



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13. JD Medina, L. Piraux L, A. Encinas. “Tunable zero field ferromagnetic resonance in arrays ofbistable magnetic nanowires”. APPLIED PHYSICS LETTERS Volume: 96 Article Number:042504, JAN 25 2010.

14. JF. Hernandez-Sierra, F. Ruiz, JP. Castanedo-Cazares et al. In vitro Determination of theChromatic Effect of a Silver Nanoparticles Solution Linked to the Gantrez S-97 Copolymer onTooth Enamel. JOURNAL OF CLINICAL PEDIATRIC DENTISTRY. Volume: 35 Pages:65-68,2010.

15. R. Ávila-Rodríguez, C. Araujo Andrade, C. Frausto-Reyes, J.L. Pichardo-Molina G. Barbosa-Sabanero, J.R,. Martínez, F.Ruiz, R. Ivanov Tzonchev, Raman spectroscopy andchemometric applied to the study of serum samples with and without anibodies againstToxoplama gondiiTRENDS IN APPLIED SPECTROSCOPY, VOL 7 , 19-26 (2009)

16. Feasibility for non-invasive estimation of glucose concentration in newborns using NIRspectroscopy and PLS, C. Araujo Andrade, J.R,. Martínez, F. Ruiz, F.J. Escalante Padrón, J.Hernández-Sierra, TRENDS IN APPLIED SPECTROSCOPY, VOL 7 , 27-37, (2009).

17. GA. Martinez-Castañón, N. Nino-Martinez, JP. Loyola-Rodriguez, N. Patiñoo-Marin, J. Reyes-Macias, F. Ruiz, Synthesis of silver particles with different sizes and morphologies,MATERIALS LETTERS, Volume: 63,15 1266-1268 : JUN 15 2009.

18. V. Zavala-Alonso; E. Reyes-Vela ; N. Patiño-Marin ; F. Ruíz, K.J. Anusavice, J.P. Loyola-Rodriguez “Atomic force microscopy observation of the enamel roughness and depth profileafter phosphoric acid etching”, JOURNAL OF ELECTRON MICROSCOPY, Volume: 59,Issue: 2, 119-125: APR 2010.

Tesis Dirigidas o en Dirección en temas de nanociencia

1. Mariela Bravo Sanchez, Tesis de Doctorado "Integración de GaN con nanotubos de Carbónpara aplicaciones de emisión de luz". Enero 31 2011. Doctorado en Ciencias Aplicadas, deFacultad de Ciencias. Director Dr. Miguel Ángel Vidal Borbolla.

2. Leticia Ithsmel Espinosa Vega; Maestría en Ciencias Aplicadas, UASLP; “Modosvibracionales de nanotubos de carbono sometidos a alta presión hidrostática”, Maestría enCiencias Aplicadas, de Facultad de Ciencias. Presentada en Julio 2010. Dirección: Dr. ÁngelGabriel Rodríguez Vázquez.

3. Efraín Jaramillo. Estudio del auto-ensamblaje de puntos cuánticos en direcciones de altosíndices. Tesis de Maestría. Fecha de titulación: Diciembre 2010. Director Victor Hugo MéndezGarcía.

4. Damián García Compeán Crecimiento de Nanoestucturas en orientaciones de alto índice,Tesis de Maestría, Fecha de Titulación, Febrero 25 2011. Director Victor Hugo MéndezGarcía.



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5. Leticia Ithsmel Espinosa Vega. “Estudio de la respuesta de Nanotubos a la aplicación dealtas presiones” Doctorado en Ciencias Aplicadas, tesis en proceso, FC UASLP. Director: Dr.Ángel Gabriel Rodríguez Vázquez.

6. David Vázquez Cortés. “Propiedades ópticas de dispositivos basados en nanoestructurassemiconductoras”. Tesis de Doctorado. Tesis en proceso. Estudiante, Fecha de Titulaciónesperada 2012. Director Dr. Victor Hugo Méndez García.

7. Nereyda Niño Martínez, Aplicaciones foto catalíticas y bactericidas de nanopartículasTiO2:Ag, Instituto de Metalurgia, UASLP, Tesis de Doctorado, Diciembre 2009. Director Dr.Facundo Ruiz.

8. Gerardo García Liñán Auto-organización de puntos e hilos cuánticos en substratos de altosíndices, Tesis de Doctorado, tesis en proceso. Doctorado en Ciencias Aplicadas, de Facultadde Ciencias. Director Dr. Victor Hugo Méndez García.

9. Felipe Patiño Jiménez de la UTEQ "Construcción y caracterización de concentradoressolares de canal parabólico de estructura neumática, de ultra bajo costo". DoctoradoInstitucional de Ingeniería y Ciencia de Materiales. Dirección: Dr. Yuri Nahmad Molinari.

10. Sergio Castillo Zaragoza de la CFE desarrollando "Biorreactores para secuestro de sílice ydióxido de carbono con algas diatomeas autóctonas de la Central Termoeléctrica de Villa deReyes". Doctorado Institucional de Ingeniería y Ciencia de Materiales. Dirección: Dr. YuriNahmad Molinari.

11. Diego Sales Lérida. Tesis de Doctorado. Ing. Eléctrica. “Redes eléctricas inteligentes basadoen sistemas de energía renovables”. Dirección Dr. Misael Martínez Montejano.