AE-04 Balance de Materia y Energia - ITSSAT · adiabáticos e isovolumètricos, en una sola fase y...

1.- DATOS DE LA ASIGNATURA

Nombre de la asignatura:

Carrera:

Clave de la asignatura:

SATCA1

Balance de Materia y Energía Ingeniería Química, Ingeniería Bioquímica, Ingeniería Ambiental AEF-1004 3 - 2 - 5

2.- PRESENTACIÓN Caracterización de la asignatura. Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero en Química, Bioquímica y Ambiental la capacidad y habilidad para el diseño, selección, optimización, control en los diferentes flujos de materia y energía en los procesos para plantas industriales y servicios. Se toma en cuenta la importancia fundamental que tiene sobre un ingeniero el realizar balances en el quehacer cotidiano de esta área del conocimiento. Esta asignatura es uno de los soportes principales de la carrera por lo que se coloca en cuarto semestre, considerando que en los semestres anteriores ha adquirido las competencias previas para la comprensión de los temas. Intención didáctica. El temario está organizado agrupando los contenidos conceptuales de la asignatura de manera secuencial. El maestro deberá dar especial énfasis en los ejemplos y aplicaciones de la licenciatura de Ingeniería Química, Ingeniería Bioquímica e Ingeniería Ambiental según corresponda. En la primera unidad se establece la importancia de los balances de masa y energía, la elaboración y rotulación de datos en diagramas de flujo, simbología, manejo de conceptos básicos y el balance de masa sin reacción química en una y varias etapas. En la segunda unidad se incluyen los conceptos básicos de balance de materia con reacción química (una o varias reacciones), reversibles, irreversibles o de combustión, aplicado a sistemas abiertos, con recirculación y desviación (by-pass). En la tercera unidad se estudian los balances de energía y masa sin reacción química en sistemas abiertos y cerrados, en diversos tipos de procesos como isotérmicos, isobáricos, adiabáticos e isovolumètricos, en una sola fase y con cambio de fase. Por último, la cuarta unidad abarca el estudio de Balances de Energía y Masa en sistemas con reacción química, (una y varias reacciones). Aplicados a diversos tipos de procesos, a

1 Sistema de asignación y transferencia de créditos académicos

procesos combinados en estado estable y no estable. El enfoque sugerido para la materia está dirigido para que el alumno adquiera y desarrolle competencias tales como la capacidad de análisis y síntesis, de organización, habilidades matemáticas para establecer diferentes rutas de solución de los diversos problemas relacionados; así mismo la capacidad de generar nuevas ideas en la búsqueda del logro. El enfoque de esta materia requiere que el alumno adquiera y desarrolle habilidades de análisis, síntesis y lógicas matemáticas, para establecer diferentes rutas en la solución de los problemas En las actividades teóricas sugeridas es conveniente que el alumno reafirme los conceptos básicos necesarios previos al curso y que asimile los conceptos nuevos, (en qué consisten y las diferencias entre éstos); así como también poder hacer un análisis matemático que le permita calcular una serie de variables en los procesos involucrados en el desarrollo de problemas y que valore la gran importancia de está materia en el área laboral. Es importante que en el transcurso de las actividades programadas, el alumno tenga conciencia de las normas ecológicas mexicanas y de higiene y seguridad y en base a ello actúe de una manera profesional y desarrolle las competencias propias de su carrera.

3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR Competencias específicas • Identificar y representar

esquemáticamente cada una de las operaciones y procesos unitarios comunes en el campo de la ingeniería química

• Realizar balances de masa sin reacción química en flujo continuo.

• Realizar balances de masa en procesos con reacción química en flujo continuo.

• Realizar balances de energía y masa sin reacción química en flujo continuo.

• Realizar balances de energía y masa en sistemas con reacción química.

Competencias genéricas: Competencias instrumentales • Capacidad de análisis y síntesis • Capacidad de organizar y planificar • Conocimientos básicos de la carrera • Comunicación oral y escrita • Habilidades básicas de manejo de la

computadora • Habilidad para buscar y analizar

información proveniente de fuentes diversas

• Solución de problemas • Toma de decisiones. Competencias interpersonales • Capacidad crítica y autocrítica • Trabajo en equipo • Habilidades interpersonales Competencias sistémicas • Capacidad de aplicar los conocimientos

en la práctica • Habilidades de investigación • Capacidad de aprender • Capacidad de generar nuevas ideas

(creatividad) • Habilidad para trabajar en forma

autónoma • Búsqueda del logro

4.- HISTORIA DEL PROGRAMA Lugar y fecha de elaboración o revisión Participantes Observaciones

(cambios y justificación) Instituto Tecnológico de Villahermosa, Tabasco, del 07 al 11 de septiembre del 2009.

Representantes de los Institutos Tecnológicos de: Aguascalientes, Celaya, Superior de Centla, Chihuahua, Durango, La laguna, Lázaro Cárdenas, Matamoros, Mérida, Minatitlán, Orizaba, Pachuca, Parral, Tapachula, Tepic, Toluca, Veracruz, Villahermosa.

Reunión de Diseño curricular de la carrera de Ingeniería Química del Sistema Nacional de Educación Superior Tecnológica

Instituto Tecnológico de Durango, de septiembre 2009 a diciembre 2009.

Representante de la Academia de Ingeniería Química

Análisis, enriquecimiento y elaboración del programa de estudio propuesto en la Reunión Nacional de Diseño Curricular de la carrera de Ingeniería Química.

Instituto Tecnológico de Celaya del 8 al 12 de febrero de 2010.

Representantes de los Institutos Tecnológicos de: Aguascalientes, Celaya, Superior de Centla, Chihuahua, Durango, La Laguna, Lázaro Cárdenas, Matamoros, Mérida, Minatitlán, Orizaba, Pachuca, Parral, Tapachula, Toluca, Veracruz y Villahermosa.

Reunión Nacional de Consolidación de los Programas en Competencias Profesionales de la Carrera de Ingeniería Química.

Instituto Tecnológico de Aguascalientes junio 2010

Representante de los Institutos Tecnológicos de Tuxtepec, Tijuana, Saltillo, Zacatecas, Mérida, Veracruz, Celaya, Aguascalientes, Orizaba, Superior de Poza Rica, Superior de Tamazula de Giordano, Superior de Tacámbaro, Superior de Irapuato, Superior de Coatzacoalcos y Superior de Venustiano Carranza

Reunión de fortalecimiento curricular de las asignaturas comunes por área de conocimiento para los planes de estudio actualizados del SNEST

5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO Aplicar balances de materia y energía en operaciones, procesos y sistemas reactivos. Identificar y analizar los problemas de balance de materia y energía en la investigación, la industria y los servicios

6.- COMPETENCIAS PREVIAS

• Interpretar las reacciones químicas y su estequiometria • Aplicar las leyes de la conservación de materia y energía • Aplicar métodos algebraicos • Aplicar dimensiones y unidades • Aplicar las leyes de la termodinámica • Aplicar conocimientos básicos de termofísica y termoquímica.

7.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas 1 Balance de materia sin

reacción química. 1.1 Importancia de los balances de masa y

energía en ingeniería química. 1.2 Simbología y elaboración de diagramas de

flujo de procesos químicos. 1.3 Conceptos básicos

1.2.1 Flujo másico y volumétrico, conversión entre ellos

1.2.2 Fracción y porcentaje másico y molar 1.2.3 Conversión de una composición

másica a molar y viceversa 1.4 Aplicación del Balance de materia sin

reacción química 1.4.1 Deducción de la ecuación de balance

de masa 1.4.2 Balance de masa en sistemas en régimen estacionario

2 Balance de materia con

reacción química 2.1 Conceptos básicos.

2.1.1 Reactivo limitante y en exceso 2.1.2 Por ciento de conversión global y en un

solo paso 2.1.3 Rendimiento y selectividad 2.1.4 Reacciones de combustión

2.2 Aplicación del balance de materia con reacción química 2.2.1 Con una sola reacción

2.2.2 Con dos o más reacciones 3

Balance de energía sin reacción química

3.1 Conceptos básicos. 3.1.1 Tipos de procesos (isotérmico,

adiabático, isobárico, aislado) 3.1.2 Rutas hipotéticas 3.1.3 Calidad del vapor

3.2 Balance de energía y masa en una sola fase.

4

Balance de energía con reacción química

3.3 Balance de energía y masa en sistemas con cambio de fase.

3.4 Aplicación de los balances de energía a procesos sin reacción química.

4.1 Balances de energía y masa con una reacción

(irreversible y reversible). 4.1.1 En procesos isotérmicos 4.1.2 En procesos adiabáticos

4.2 Balances de energía y masa con más de una reacción.

4.2.1 En procesos isotérmicos 4.3 Balances en procesos combinados 4.4 Balance en estado no-estable

8.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS En este curso se deberá desarrollar la habilidad de resolver problemas de balances de materia y energía en procesos químicos de una manera general. Esto permite resolver una gran variedad de problemas aplicables a cualquier operación unitaria. La metodología de la enseñanza debe basarse en la solución de problemas de interés en la industria química y de proceso. Se sugiere la realización de un proyecto que integre los conocimientos del curso.

• Diagnosticar el nivel de comprensión de los conocimientos previos • Definir, planear y acordar grupo y maestro cada una de las actividades a

realizar en el periodo. • Propiciar la búsqueda y selección de información en distintas fuentes. • Organizar talleres de solución de problemas • Resolver problemas en forma manual y con aplicación de software • Realizar visitas para conocer los procesos industriales • Ejercitar la retroalimentación de los temas principales, al término de cada uno.

9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN

• Participación activa en el desarrollo del curso y en el taller de solución de problemas

• Reporte de visitas industriales • Entrega de tareas extraclase y de investigación • Presentación de exámenes escritos • Participación en foros de discusión • Presentación de proyectos que involucren problemas de balance de materia y

energía • Elaboración de maquetas de plantas de proceso.

10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1. Balance de materia sin reacción química Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

• Identificar cada una de las operaciones y procesos unitarios comunes en el campo de la ingeniería química a través de un diagrama.

• Representar esquemáticamente operaciones y procesos unitarios

• Realizar balances de masa sin reacción química en flujo continuo.

• Identificar equipos de proceso y las operaciones que en ellos se realizan.

• Interpretar diagramas de flujo de un proceso. • Elaborar diagramas de flujo de equipos y

procesos y roturarlos adecuadamente. • Resolver ejercicios de reafirmación de conceptos

básicos y conversiones de unidades. • Deducir la ecuación general de balance de

materia y sus variantes. • Realizar balances de masa en operaciones

unitarias como mezclado, evaporación, cristalización, destilación, extracción, entre otras.

• Realizar ejercicios de balances de masa en diagramas de flujo.

Unidad 2: Balance de materia con reacción química Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

• Realizar balances de masa con reacción química en flujo continuo.

• Determinar el reactivo limitante o en exceso para una reacción o sistema de reacciones.

• Determinar el por ciento de conversión de la reacción, el rendimiento y la selectividad.

• Realizar balances de masa con reacción en sistemas en equilibrio a ciertas condiciones de operación.

• Resolver problemas con balances de masa en sistemas reaccionantes incluyendo los que involucren reacciones de combustión.

Unidad 3: Balance de energía sin reacción química Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Resolver balances de energía y masa en procesos sin reacción química.

• Deducir la ecuación general de balance de energía y sus variantes.

• Plantear el problema en un diagrama de bloques.

• Realizar balances de energía sin reacción química en una sola fase.

• Realizar balances de energía sin reacción química con cambio de fase.

• Realizar balances de energía sin reacción química combinados.

• Resolver problemas de balances de energía y masa estableciendo la ruta

hipotética a seguir. Unidad 4: Balance de energía en sistemas con reacción Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Realizar balances de energía y masa en sistemas con reacción química en estado estable y no estable.

• Calcular la entalpía de reacción para una conversión dada.

• Determinar la cantidad de fluido de enfriamiento o calentamiento necesario para mantener a un reactor isotérmico.

• Calcular la temperatura final alcanzada en un reactor adiabático.

• Realizar balances en sistemas que involucren más de una reacción.

• Realizar balances a partir de diagramas de procesos combinados con y sin reacción química.

• Realizar balances en sistemas en estado estable.

11.- FUENTES DE INFORMACIÓN 1. Felder, Richard M. & Rousseau, R. W. Elementary Principles of Chemical Processes. Wiley. 2. Reklaitis, G. V. y Schneider, D. R. Balances de Materia y Energía. Nueva Editorial Interamericana. 3. Valiente, Antonio y Primo, Stivalet Rudi. Problemas de Balances de Materia. Alhambra Mexicana. 4. Himmelblau, David M. Balances de Materia y Energía. Prentice – Hall. 5. Toledo, Romeo T. Fundamentals of Food Process Engineering. A.V.I. (Editorial). 6. Schmidt, A. X. & List h. L. Material and Energy Balances. Prentice – Hall. 7. Nyers, A. l. & Seider, W. D. Introduction to Chemical Engineering and Computer Calculations. Prentice – Hall. 8. Tegeder – Mayer. Métodos de la Industria Química Inorgánica y Orgánica. 9. David. M. Himmeblau. Supplementary Problems for Basic Principles and Calculations in Chemical Engineering. The University of Texas: 6th. edition. 12.- PRÁCTICAS PROPUESTAS 1.- Taller de solución de problemas. 2.- Elaboración o interpretación de diagramas de flujo de proceso. 3.- Utilizando equipos de laboratorio, comprobar balances de materia y energía en procesos con y sin reacción química.


2.- PRESENTACIÓN Caracterización de la asignatura. Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero Bioquímico, Ambiental E Industrias Alimentarias las bases de entendimiento que disminuyen la complejidad de los organismos, ofreciéndoles una lógica evolutiva y secuencial de respuesta adaptativa a condiciones ambientales tan variadas, tal y como existen en la naturaleza, así como la capacidad para comprender y explicar los conceptos básicos de la Biología para aplicarlos en el diseño, selección, adaptación y evaluación de tecnologías que permitan el aprovechamiento sustentable de los recursos bióticos, así como identificar y aplicar tecnologías emergentes relacionadas con el campo de acción del Ingeniero y realizar investigación científica y tecnológica en el campo de la Ingeniería Bioquímica, Ambiental e Industrias Alimentarias y difundir sus resultados. Dentro de las aportaciones centrales, se explica el funcionamiento celular y la transmisión de información genética, y los procesos de respuesta y retro alimentación en la relación organismo – ambiente. Lo anterior bajo el prisma evolutivo. Se toman como punto de partida los paradigmas y pilares unificadores de la biología, contemplando tanto los aspectos reduccionistas, como los aspectos holísticos de la vida, de tal manera que facilita la integración de la información para materias tales como: ecología, microbiología, bioquímica, toxicología, y desarrollo sustentable. Así como también, facilitar la comprensión de procesos biológicos que se da en el tratamiento de aguas y la remediación de suelos. Para integrarla se hace una revisión de los principales procesos biológicos que se llevan a cabo en los seres vivos y que tienen una mayor aplicación en el quehacer del Profesional del Ingeniero. Para poder entender esta asignatura se requieren los conocimientos básicos de Química. El contenido de esta asignatura permite una mejor comprensión de las asignaturas paralelas y posteriores en áreas de Química, Microbiología, Bioquímica, Ciencias de los Alimentos, Ambientales y Biotecnología, para una mejor interpretación y aplicación de recursos y procesos bióticos. Intención didáctica.

Nombre de la asignatura: Biología Carrera: Ingeniería Bioquímica, Ingeniería Ambiental e

Ingeniería en Industrias Alimentarias Clave de la asignatura: AEF-1005 SATCA: 3 – 2 – 5

Se organiza el temario en cinco unidades, en la primera de ellas se identifican, comparan y analizan la estructura y función celular. En la segunda unidad se describen, comparan y analizan la función de cada uno de los organelos como membrana, pared celular, núcleo, mitocondria, entre otros. En la tercera unidad se identifica e interpreta el ciclo celular y las etapas que lo componen así como los fenómenos relacionados. En la cuarta unidad se identifican y analizan las generalidades de la Genética Mendeliana como antecedente a las teorías evolutivas y los mecanismos de la herencia. En la última unidad se identifican y comparan los criterios de clasificación y sistematización de los organismos. De manera adicional el conocimiento y el manejo del lenguaje propio de la disciplina le permite al estudiante comprender, relacionar, sintetizar y transmitir desde un punto de vista científico, el conocimiento de los fenómenos físicos y químicos, además de adquirir formas de estudio que se traduzcan en la elaboración de informes de laboratorio, exposiciones, e interpretar con su propio lenguaje los planteamientos utilizados en el tratamiento del objeto de estudio. Además se sugiere que el profesor involucre actividades integradoras del conocimiento como actividades prácticas que promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación a través del método científico, trabajo en equipo. Asimismo, propicie procesos intelectuales como inducción-deducción y análisis-síntesis con la intención de generar una actividad intelectual compleja. Las actividades prácticas se han descrito como actividades útiles y congruentes al tratamiento teórico de los temas como una oportunidad para conceptualizar a partir de lo observado. En las actividades prácticas sugeridas, es conveniente que el profesor busque sólo guiar a sus alumnos para que ellos hagan la elección de los métodos apropiados para el desarrollo de su aprendizaje de manera independiente. El enfoque sugerido para la materia requiere que las actividades prácticas promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: identificación, manejo y control de variables y datos relevantes; planteamiento de hipótesis; trabajo en equipo; asimismo, propicien procesos intelectuales como inducción-deducción y análisis-síntesis con la intención de generar una actividad intelectual compleja; por esta razón varias de las actividades prácticas se han descrito como actividades previas al tratamiento teórico de los temas, de manera que no sean una mera corroboración de lo visto previamente en clase, sino una oportunidad para conceptualizar a partir de lo observado. En las actividades prácticas sugeridas, es conveniente que el profesor busque sólo guiar a sus alumnos para que ellos hagan la elección de las variables a controlar y registrar. Para que aprendan a planificar, que no planifique el profesor todo por ellos, sino involucrarlos en el proceso de planeación. En las actividades de aprendizaje sugeridas, generalmente se propone la formalización de los conceptos a partir de experiencias concretas; se busca que el alumno, que ya tiene conocimientos inherentes, los analice de manera concreta y sea a través de la observación, la reflexión y la discusión que se dé la formalización.

3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR

Competencias específicas:

• Identificar, comparar y analizar la estructura y función celular. • Describir, comparar y analizar la función de cada uno de los organelos como membrana, pared celular, núcleo, mitocondria, etc. • Interpretar el ciclo celular y las etapas que lo componen así como los fenómenos relacionados. • Identificar y analizar las generalidades de la Genética Mendeliana y los mecanismos de la herencia. • Identificar y comparar los criterios de clasificación, sistematización y su relación con la biodiversidad.

Competencias genéricas:

Competencias instrumentales • Capacidad de análisis y síntesis • Capacidad de organizar y planificar • Conocimientos básicos de la carrera • Comunicación oral y escrita • Habilidades básicas de manejo de la computadora • Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas • Solución de problemas • Toma de decisiones. Competencias interpersonales • Capacidad crítica y autocrítica • Trabajo en equipo • Habilidades interpersonales Competencias sistémicas • Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica • Habilidades de investigación • Capacidad de aprender • Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad) • Habilidad para trabajar en forma autónoma • Búsqueda del logro

4.-HISTORIA DEL PROGRAMA Lugar y fecha de elaboración o revisión Participantes Observaciones

(cambios y justificación) Instituto Tecnológico de Villahermosa del 7 al 11 de septiembre del 2009

Representantes de los Institutos Tecnológicos de: Celaya, Culiacán, Durango, Mérida, Morelia, Tehuacán, Tepic, Tijuana, Tuxtepec, Veracruz y Villahermosa

Reunión nacional de Diseño e innovación curricular de las carreras de Ingeniería Ambiental, Ingeniería Bioquímica, Ingeniería Química e Ingeniería en Industrias Alimentarias

Instituto Tecnológico de Tijuana del 14 de septiembre del 2009 al 5 de febrero del 2010

Representante de la Academia de Ingeniería Bioquímica

Análisis, enriquecimiento y elaboración del programa de estudio propuesto en la Reunión Nacional de Diseño Curricular de la carrera de Ingeniería Bioquímica.

Instituto Tecnológico de Aguascalientes del 15 al 18 de junio del 2010.

Representante de los Institutos Tecnológicos de Tuxtepec, Tijuana, Saltillo, Zacatecas, Mérida, Veracruz, Celaya, Aguascalientes, Orizaba, Superior de Poza Rica, Superior de Tamazula de Giordano, Superior de Tacámbaro, Superior de Irapuato, Superior de Coatzacoalcos y Superior de Venustiano Carranza

Reunión Nacional de Fortalecimiento Curricular de las asignaturas comunes por área de conocimiento para los planes de estudio actualizados del SNEST.

5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO: Adquirirá un conocimiento integrado de la estructura y mecanismos implicados en la función celular, los principios de los mecanismos de la herencia, la organización de los seres vivos a través de los principios de la sistemática y su impacto en la biodiversidad. 6.- COMPETENCIAS PREVIAS. • Comprender los fundamentos básicos de Química. • Comunicar en forma oral y escrita en su propia lengua y comprende textos en otro

idioma. • Manejar software básico para procesamiento de datos y elaboración de documentos. • Reconocer los elementos del proceso de la investigación. • Conocer conceptos básicos de ciencias naturales y ciencias sociales. 7.- TEMARIO Unidad Temas Subtemas

1 Estructura y Función Celular

1.1 Conceptos fundamentales de la Biología 1.2 Teoría celular 1.2.1 Técnicas empleadas en el estudio de las células 1.3 Célula Procariótica 1.4 Célula Eucariótica

2 Organización y función Celular

2.1 Membrana y pared celular 2.2 Núcleo 2.3 Mitocondria y cloroplasto 2.4 Retículo endoplasmático 2.5 Vesículas 2.6 Citoesqueleto

3 Ciclo celular 3.1 División y ciclo celular 3.1.1. División en procariotas y eucariotas. 3.1.2. Etapas del ciclo celular 3.1.3. Control del ciclo celular 3.1.4. Crecimiento y proliferación celular 3.1.5. La reproducción asexual: mitosis y citocinesis. 3.1.6. La reproducción sexual: meiosis y gametogenesis. 3.1.7. Recombinación 3.2 El estado diferenciado 3.2.1. Diferenciación celular 3.2.2. Especialización celular 3.2.3 Conservación de los tejidos 3.3 La renovación celular 3.4 Envejecimiento y muerte celular: 3.4.1 Apoptosis y absición.

4 Genética 4.1. Descripción histórica 4.2. Leyes de Mendel 4.3. Mecanismos de la herencia 4.4. Recombinación

4.5. Mutaciones 4.6. Bases moleculares de la ingeniería genética

5 Biodiversidad y Sistemática 5.1 Sistemas de Clasificación 5.2 Clasificación de los seres vivos 5.3 Bases de la Clasificación 5.4 Avances en Taxonomía

8.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS (desarrollo de competencias genéricas)

• Realizar al inicio del curso, una visita al centro de Información de la Institución para orientar a los estudiantes en la búsqueda de material relacionado con la asignatura.

• Inducción a la investigación documental actualizada, de campo o experimental, trabajando en forma individual y en equipos (desarrollar la inducción, deducción, síntesis y análisis para fomentar las cualidades de investigación.

• Fomentar el uso de la tecnología de información, particularmente consultando material disponible en Internet sobre el contenido del curso y que tenga respaldo científico.

• Fomentar foros para la exposición y discusión en clase de artículos científicos e información de otros tipos fuentes (libros, reportes, notas periodísticas, entre otras)

• Realizar talleres de solución de problemas (desarrollar la inducción, deducción, síntesis y análisis para fomentar las cualidades de investigación).

• Participación en seminarios (discutir en grupos para intercambiar ideas argumentadas así como analizar conceptos y definiciones).

• Fomentar el uso de información en un segundo idioma. • Propiciar el trabajo en equipo. • Gestionar la vinculación con el campo laboral por medio de visitas a diversos

sectores. • Propiciar, en el estudiante, el desarrollo de actividades intelectuales de inducción-

deducción y análisis-síntesis, las cuales lo encaminan hacia la investigación, la aplicación de conocimientos y la solución de problemas.

• Llevar a cabo actividades prácticas que promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: observación, identificación manejo y control de de variables y datos relevantes, planteamiento de hipótesis, de trabajo en equipo. Por ejemplo realizar un ejercicio sencillo que integre temas de diversas asignaturas relacionadas con una situación donde se aplique la biología para comprender y aplicar el método científico, en donde el alumno proponga una hipótesis y utilizando las etapas del método científico pueda comprobarla.

• Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medio ambiente; así como con las prácticas de una ingeniería con enfoque sustentable. Por ejemplo realizar prácticas de campo que permitan relacionar la presencia de diferentes especies con el cuidado del medio ambiente y la sustentabilidad del mismo.

• Observar y analizar fenómenos y problemáticas propias del campo ocupacional Por ejemplo realizar una visita de campo y observar las especies predominantes, analizar y suponer el porqué de su presencia

• Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios para desarrollar una visión interdisciplinaria en el estudiante.

9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN La evaluación debe ser continua y formativa por lo que se debe considerar el desempeño en cada una de las actividades de aprendizaje, haciendo especial énfasis en: • Reportes escritos y exposición oral de las actividades de investigación y

experimentales. • Solución de problemas. • Participación en eventos académicos. • Exámenes escritos para comprobar el manejo de aspectos teóricos y declarativos. • Evaluación oral y escrita, exposiciones, trabajos, reporte de prácticas. • Elaboración de cariotipos. • Analizar artículos técnicos científicos con arbitraje internacional. • Reconocimiento básico de microorganismos de suelos y agua. • Realizar un reporte de una visita de campo y observar las especies predominantes,

analizar y suponer el por qué de su presencia. • Realizar un ejercicio sencillo para comprender el método científico, en donde el alumno

proponga una hipótesis y utilizando las etapas del método científico pueda comprobarla.

10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1: Estructura y Función Celular.

Competencia específica a desarrollar

Actividades de aprendizaje

• Identificar, comparar y analizar la estructura y función celular.

• Inducción a la investigación documental actualizada, de campo o experimental

• Búsqueda de material disponible en Internet sobre el contenido del curso y que tenga respaldo científico.

• Exponer y discutir en clase artículos científicos e información de otros tipos fuentes

• Realizar investigaciones documentadas en equipos.

• Desarrollar prácticas de laboratorio • Asistir a visitas a sectores del campo profesional

en grupo. Unidad 2: Organización Celular



• Describir, comparar y analizar la función de cada uno de los organelos como membrana, pared celular, núcleo, mitocondria, etc.




• Participación en seminarios • Realizar investigaciones documentadas en

equipos. • Desarrollar prácticas de laboratorio. • Asistir a visitas a sectores del campo profesional

en grupo. Unidad 3: Ciclo celular



• Interpretar el ciclo celular y las etapas que lo componen así como los fenómenos relacionados.






en grupo. Unidad 4: Genética



• Identificar y analizar las generalidades de la Genética Mendeliana y los mecanismos de la herencia. • Explicar la transferencia de características de generación a generación. • Explicar el proceso de diferenciación celular • Reconocer las bases de biotecnología desde el punto de vista molecular




• Solución de problemas en talleres y en clase • Participación en seminarios • Realizar investigaciones documentadas en


en grupo. • Realizar el cuadro de Punett • Obtener proporciones fenotípicas y genotípicas • Realizar un cariotipo • Analizar la recombinación cromosómica • Esquematizar la división celular • Realizar un mapa de los diferentes tipos de

mutación • Investigar que experimentos se realizaron para

demostrar que son los ácidos nucleídos y no las proteínas las que transfieren la información hereditaria

• Realizar un esquema de los métodos comúnmente utilizados en ingeniería genética

Unidad 5: Biodiversidad y Sistemática



• Identificar y comparar los criterios de clasificación, sistematización y su relación con la biodiversidad.




• Solución de problemas en talleres y en clase



en grupo.

11.- FUENTES DE INFORMACIÓN • Alberts, B.; Johnson, A.; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K. y Walter, P. Biología

molecular de la célula. Barcelona, España: 4ª ed. Omega, 2004. • Alvin Nasson. Robert L. D. El Mundo Biológico, 1ra edición, Limusa, México, 1990 • Audersik Teresa, Gerald, Biología “la vida en la tierra”, 1ra edición, Pearson, España,

2008. • Avers, Ch. J., Biología Celular, 1ra edición, Grupo Editorial Iberoamérica, México,

1991. • Bershadsky, A. y J. Vasilev, Cytoskeleton, 1ra ediciòn, Ed. Plenum Press, 1988. • Bidwell, A.G.S., Fisiología Vegetal, Ed. A.G.T., Editor México 451 p, 1990. • Biggs, Kapicka y Lundgren. Biología. La dinámica de la vida. McGraw-Hill, 2000. • Brown. T. A. Gene cloning and DNA analysis, an introduction. 4ª Ed. Blackwell

Science, 2001. • Callen, Jean Claude.. Biología celular. México: CECSA. 2003. 488 p. • Cervantes Martha, H. M. Biología General, 1ra edición, Cultural, México; 2004 • Curtis, Biología, 1ra Edición, 2000 • Darnell, James, et. al, Molecular Cell Biology, 2da edición, Ed.Scientific American

Books, New York,1990. • Devlin, Thomas M. Bioquímica. Barcelona: Reverte S.A.. 1999. 562 p. • Dobzhansky, Theodosius et al. Evolución. Barcelona: Omega. 1998. 558 p • Fernández, B.; Bodega, G.; Suárez. I., y Muñiz, E. Biología celular. Madrid, España:

Síntesis, 2000. • Giordan, André et al. 1988. Conceptos de Biología II. España: Labor S. A. 207 p. • Griffiths, Anthony et al. Introducción al análisis genético. Mc. Graw-Hill, 1995. • Hernández X. E., Biología agrícola, Ed. Continental. México. 62 p. • Izquierdo Rojo, M. Ingeniería Genética y transferencia genética. Ediciones Pirámide,

2001. • Karp Gerald, Biología Celular y Molecular, Conceptos y Experimentos, 1ra edición,

Mc Graw Hill, México, 2006 • Ker J. Broca, Biología de los microorganismos, 8va edicion Ed. Prentice Hall, 1998. • Klug Wiliam S., Conceptos de genética,1ra edición, Pearson, 2006. • Lazcano-Araujo,Antonio. El origen de la vida. Evolución química y evolución biológica.

México: Trillas. 1997. 107p. • Lehninger, A. Bioquímica. Barcelona. Omega. 1995. 1117 p. • Maillet M. Biología Celular. Barcelona, España: Masson, 2002. • Majouko, V., Biología general, Ed. Ateneo Buenos Aires. • Matheus-von Holde. Bioquímica. México: Mc. Graw-Hill. Interamericana. 2000. 1283

p. • Mathews, Christopher K. y K. E. van Holde, Biochemistry, 1ra ediciòn, Ed.

Benjamin/Cummings, Redwood City, California, 1990. • Old R.W., Twyman R.M. y Primrose S.B. Principles of gene manipulation. 6ª Ed.

Blackwell Science, 2001. • Ondarza, R., Biología Moderna, Ed. Siglo XXI. México • Overmier, Biología, 1ra edición, Limusa, México, 2003 • Paniagua, R., M. Nistal, P. Sesma, M. Alvarez-Uria, B. Fraile, R. Anadón, F. J. Sáez,

M. Paz de Migual, M. Biología Celular. México, DF.: 1ª. ed. Mc. Graw Hill. Interamericana, 1999.

• Perera J.; Tormo A.; Garrido, J.L. y García. Ingeniería genética: vol.I. Preparación, análisis, manipulación y clonaje de DNA, Vol. II. Expresión de DNA en sistemas heterólogos. Ed. Síntesis, 2002.

• Puertas, M. J. Génetica. Fundamentos y perspectivas, Madrid: Mc. Graw-Hill. 1996. 740 p.

• Ridley, Mark. Evolution. Blackwell scientific publications. Boston: 1993. 670 p. • Roberts, K.; Peter Walter, P.; Lewis, J.; Raff, M; Johnson, A.; Alberts, B. Molecular

Biology of the Cell. USA: 4th. Ed. Garland Publishing. 2002. • Sheeler, P. & D. E. Bianchi, Cell and Molecular Biology, 3ra ediciòn, Ed. John Willey,

New York, 1987. • Smallwood – Green, Biología, 1ra edición, Cultural, México, 2004 • Stair Taggart, Biología, la Unidad y Diversidad de la Vida, 1ra edición, Thomson,

México, 2005. • Starr, Cecie. Biology. Concepts and applications, USA: Wadsworth Pubishing

Company. 1997. 750p. • Strickerger M., W. Evolución. Omega .Barcelona: 1993. 425p. • Ville, Claude A.. Biología. Mc. Graw-Hill, México: 1996. 893p • Wayne N, Becker, et.al. ; El mundo de la célula,1ra edición, Pearson, 2006. • Wolfe, S.L. Introduction to Cell and Molecular Biology. Wadsworth Publishing

Company. 1995. • Wolfe, Stephen L., Molecular and Cellular Biology, 1ra ediciòn, Ed. Wadsworth Pubs.

Co., Belmont, CA, 1993. • http://www.conabio.gob.mx/ • http://www.dscc.edu/bwilliams/Biology2/bio2animal.htm • http://www.ecologia.edu.mx • http://www.semarnat.gob.mx/ • http://www.um.es/ 12.- PRÁCTICAS PROPUESTAS • Reconocimiento de biolementos y biomoléculas celulares. • Realizar un experimento de biología del desarrollo con un organismo vegetal o

animal. • El microscopio óptico. • Diferenciación celular. • Tinciones. Preparación de muestras permanentes. • Mecanismo de difusión. • Plasmolisis en epidermis de cebolla. • Núcleo: Observación de las distintas fases de la mitosis en células meristemáticas

de raíz de cebolla (Allium cepa). • Tinción con orceína acética-clorhídrica. • Experimento demostrativo en el aula: Respiración celular. • Motilidad en protozoarios. • Observación del ciclo celular en embrión de pollo y la división celular por gemación

en la levadura Saccharomyces. • Aislamiento de DNA de organismos eucariótico y procariótico. • Taller de estudio de casos donde se involucren recursos naturales de organismos

procariontes y eucariontes. • Elaboración de cariotipos.

• Cultivo de Drosophila melanogaster, y algas. • Reconocimiento básico de microorganismos de suelos y agua. • Realizar una visita de campo y observar las especies predominantes, analizar y

suponer el porqué de su presencia. • Hacer preparaciones sencillas de células vegetales y observarlas al microscopio. • Realizar una actividad de difusión, osmosis en células semipermeables. • Hacer una actividad en donde pueda observar características hereditarias de una

generación a otra (fotografías familiares, camadas de perros y sus padres).



Carrera:


SATCA1

Bioquímica Ingeniería Bioquímica Ingeniería Ambiental AEJ-1007 4 - 2 - 6

2.- PRESENTACIÓN Caracterización de la asignatura. Esta asignatura aporta al perfil profesional del Ingeniero Bioquímico e Ingeniero Ambiental, los conocimientos ( composición de la materia viviente, los fenómenos metabólicos que permiten su desarrollo y utilización en los diferentes procesos industriales), necesarios para diseñar, seleccionar, adaptar, operar, controlar, simular, optimizar y escalar equipos y procesos en los que se aprovechen de manera sustentable los recursos bióticos, identificar y aplicar tecnologías emergentes relacionadas con el campo de acción del Ingeniero Bioquímico e Ingeniero Ambiental, formular y evaluar proyectos de Ingeniería Bioquímica y Ambiental con criterios de sustentabilidad, realizar investigación científica y tecnológica en el campo de la Ingeniería Ambiental y Bioquímica difundiendo sus resultados. Se contempla dentro del programa de la asignatura, integrar los contenidos de biomoléculas con los procesos bioquímicos en los cuales intervienen dentro de un organismo vivo, tanto desde el punto de vista estructural, propiedades, procesos anabólico y catabólico, que permitan desarrollar el quehacer profesional del Ingeniero Bioquímico e Ingeniero Ambiental. De manera adicional, esta asignatura tiene su campo de aplicación en el uso de enzimas y la bio-transformación de contaminantes, utilización de rutas metabólicas para el diseño de unidades biológicas con capacidad de degradar contaminantes orgánicos, complejos o de carácter xenobióticos. Dado que esta materia dará soporte a otras, más directamente vinculadas con desempeños profesionales; se inserta en la primera mitad de la trayectoria escolar; después de las Químicas Orgánicas y de Termodinámica, y antes de las asignaturas a la que da soporte, como son: Bioquímica II, ya que para el abordaje de esta materia el estudiante debe contar con conocimientos de bioenergética, actividad enzimática, estructura y metabolismo de aminoácidos y carbohidratos para poder trasladarlos en la comprensión, el análisis y reflexión de los contenidos de Bioquímica II, como: degradación de aminoácidos, metabolismo de nucleótidos, funciones biológicas de los ácidos nucléicos, y mecanismo de replicación, transcripción y traducción, otra materia con la cual se relaciona es Microbiología, ya que el estudiante de Ingeniería Bioquímica debe interpretar y analizar los diferentes ciclos metabólicos, para el manejo y control de microorganismos, así como conocer y relacionar las propiedades químicas y bioquímicas de las biomoléculas con el contexto microbiano, también son necesarias para Cinética Química y Biológica ya que permite comprender la función enzimática como catalizador biológico y en consecuencia


para Ingeniería de Biorreactores. Intención didáctica. Se organiza el temario, en siete unidades, introduciendo al estudio de la bioquímica su aplicación e importancia en la primera unidad, así como conocimiento general de la estructura, función e importancia de las biomoléculas como bases moleculares para la vida, y a los procesos metabólicos durante el desarrollo de las últimas cinco unidades. Se inicia el curso con los antecedentes históricos y conceptuales de la bioquímica, permitiendo comprender la importancia del estudio de los procesos bioquímicos que ocurren al interior de la célula independientemente del material biológico de que se trate, se hace un recorrido a través del tiempo sobre los avances y aportaciones de esta disciplina al estudio científico y ciencias relacionadas, se analizan diversos artículos con rigor científico sobre temas de actualidad en donde se esté aplicando la bioquímica y se brindan los contenidos conceptuales sobre la estructura química, clasificación, reactividad, función e importancia de las biomoléculas que servirán de fundamento para la comprensión de los procesos bioquímicos. En la segunda unidad se brinda los contenidos conceptuales sobre los principios químicos y termodinámicos que regulan los procesos energéticos en las células vivas, fundamentales para el metabolismo intermediario. Se analiza desde el punto de vista energético, la molécula del ATP y otras moléculas consideradas de alta energía, y se desarrollan reacciones que permiten comprender y aplicar las ecuaciones del cambio de energía libre y sistemas termodinámicos, acoplados a compuestos de alta energía. En la tercera unidad, se profundizara en el estudio de la función biológica catalítica de algunas proteínas como son: Enzimas y Coenzimas, su función en las reacciones propias del metabolismo intermediario y los factores que afectan la acción enzimática. La cuarta unidad comprende el estudio de las vías metabólicas de carbohidratos tanto catabólicas como anabólicas, brindando un panorama integrador de los procesos bioquímicos con los cuales se relaciona. La quinta unidad contempla el estudio de los procesos bioquímicos relacionados con el metabolismo catabólico y anabólico de lípidos y su relación con el metabolismo de carbohidratos, como principales fuentes de almacenamiento y disposición energética. En la sexta unidad se interpreta y analiza la relación del Ciclo de Krebs con el anabolismo y catabolismo, además, facilita la comprensión del proceso de fosforilación oxidativa y cadena de transporte de electrones. En la última unidad se interpretan y analizan las diferentes vías metabólicas para la producción de moléculas de alta energía, su control y regulación. El enfoque de la actividad práctica de esta materia pretende que el alumno se prepare a partir de la aplicación del método científico, para generar métodos propios que le permitan dominar los contenidos y desarrollar habilidades y actitudes propias de la investigación, tales como: observación, indagación, experimentación, análisis de resultados, elaboración de informes y aplicación de conocimientos en la solución de nuevas situaciones problemáticas, sin descartar que el alumno pueda comprobar los contenidos conceptuales

de la materia. La lista de actividades de aprendizaje no debe ser exhaustiva, se sugieren sobre todo las necesarias para hacer más significativo y efectivo el aprendizaje. Algunas de las actividades sugeridas pueden hacerse como actividad extra clase y comenzar el tratamiento en clase a partir de la discusión de los resultados de las observaciones. Se busca partir de experiencias concretas, cotidianas, para que el estudiante se acostumbre a reconocer los fenómenos físicos, químicos y biológicos en su alrededor y no sólo se hable de ellos en el aula. Es importante ofrecer escenarios distintos, ya sean construidos, artificiales, virtuales o naturales En las actividades de aprendizaje sugeridas, se propone la formalización de los conceptos a partir de experiencias concretas; se busca que el alumno tenga el primer contacto con el concepto en forma concreta y sea a través de la observación, la reflexión y la discusión que se dé la formalización; la resolución de problemas se hará después de este proceso. Esta resolución de problemas no se especifica en la descripción de actividades, por ser más familiar en el desarrollo de cualquier curso. Pero se sugiere que propongan problemas en los que el alumno se ejercite en la identificación de datos relevantes y elaboración de supuestos y en algunos casos que se planteen situaciones problemáticas en donde el estudiante a partir del análisis, reflexión y aplicación de conocimientos pueda dar una posible solución. En el transcurso de las actividades programadas es muy importante que el estudiante aprenda a valorar las actividades que lleva a cabo y entienda que está construyendo su hacer futuro y en consecuencia actúe de una manera profesional; de igual manera, aprecie la importancia del conocimiento y los hábitos de trabajo; desarrolle la precisión y la curiosidad, la puntualidad, el entusiasmo y el interés, la tenacidad, la flexibilidad y la autonomía.

3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR Competencias específicas: Comprender y analizar los procesos bioquímicos que ocurren al interior de la célula. Comprender y aplicar los contenidos conceptuales sobre los principios químicos y termodinámicos que regulan los procesos energéticos en las células. Interpretar y analizar la función biológica catalítica de algunas proteínas como son: Enzimas y Coenzimas y su función en las reacciones propias del metabolismo intermediario y los factores que afectan la acción enzimática. Comprender, relacionar y aplicar las vías metabólicas de carbohidratos tanto catabólicas como anabólicas, brindando un panorama integrador de los procesos bioquímicos. Comprender, relacionar y aplicar las vías metabólicas de lípidos tanto catabólicas como anabólicas, brindando un panorama integrador de los procesos bioquímicos. Comprender, interpretar y analizar la relación del Ciclo de Krebs con el anabolismo y catabolismo, el proceso de fosforilación oxidativa y la cadena de transporte de electrones. Interpretar y analizar las diferentes vías metabólicas para la producción de moléculas de alta energía, su control y regulación.

Competencias genéricas: Competencias instrumentales • Capacidad de análisis y síntesis • Capacidad de organizar y planificar • Conocimientos básicos de la carrera • Comunicación oral y escrita en su propia

lengua • Conocimiento de Inglés como segunda

lengua • Habilidades básicas de manejo de la



• Solución de problemas • Toma de decisiones. Competencias interpersonales • Capacidad crítica y autocrítica • Trabajo en equipo • Capacidad de trabajar en equipo

interdisciplinario • Apreciación de la diversidad y

multiculturalidad • Habilidades interpersonales Competencias sistémicas • Capacidad de aplicar los conocimientos


(creatividad) • Liderazgo • Habilidad para trabajar en forma

autónoma • Capacidad para diseñar y gestionar

proyectos • Iniciativa y espíritu emprendedor • Búsqueda del logro.


(cambios y justificación) Instituto Tecnológico de Villahermosa, del 7 al 11 de septiembre de 2009.

Representantes de los Institutos Tecnológicos de: Celaya, Culiacán, Durango, Mérida, Morelia, Tehuacán, Tepic, Tijuana, Tuxtepec, Veracruz y Villahermosa

Reunión Nacional de Diseño e Innovación Curricular para la Formación y Desarrollo de Competencias Profesionales de la carrera de Ingeniería Bioquímica, del Sistema Nacional de Educación Superior Tecnológica

Instituto Tecnológico de Villahermosa, del 14 de septiembre al 5 de febrero 2010. Instituto Tecnológico de Aguascalientes, del 15 al18 de junio del 2010.

Representante de la Academia de Ingeniería Bioquímica. Representante de los Institutos Tecnológicos de Tuxtepec, Tijuana, Saltillo, Zacatecas, Mérida, Veracruz, Celaya, Aguascalientes, Orizaba, Superior de Poza Rica, Superior de Tamazula de Giordano, Superior de Tacámbaro, Superior de Irapuato, Superior de Coatzacoalcos y Superior de Venustiano Carranza

Análisis, enriquecimiento y elaboración del programa de estudio propuesto en la Reunión Nacional de Diseño e Innovación Curricular para la Formación y Desarrollo de Competencias Profesionales de la carrera de Ingeniería Bioquímica, del Sistema Nacional de Educación Superior Tecnológica. Reunió Nacional de Fortalecimiento Curricular de las Asignaturas Comunes por área de conocimiento para los planes de estudios actualizados del SNEST.

5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO Conocer la composición molecular de los materiales bióticos, analizar los fenómenos bioquímicos identificando la relación entre la estructura química y función de los sistemas biológicos, y vinculándolos con el estudio integral y comprensión del metabolismo para su aplicación en el aprovechamiento de recursos bióticos. 6.- COMPETENCIAS PREVIAS

• Emplear adecuadamente conocimientos sobre estructura y función celular. • Utilizar conceptos básicos sobre estructura y propiedades de los compuestos

orgánicos.

• Aplicar conceptos básicos sobre termodinámica. • Identificar y aplicar correctamente los mecanismos de reacción.

7.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas 1 Fundamentos de la Bioquímica 1.1 Fundamentos

1.1.1 Antecedentes 1.1.2 Ciencias auxiliares 1.1.3 Actualidades

1.2 Bases moleculares 1.2.1 Proteínas

1.2.1.1 Aminoácidos (estructura, clasificación, propiedades, estereoquímica y métodos de obtención)

1.2.1.2 Péptidos (estructura, nomenclatura, síntesis e importancia)

1.2.1.2 Proteínas (Estructura, función e importancia)

1.2.2 Carbohidratos 1.2.2.1 Estructura, clasificación,

propiedades 1.2.2.2 Glicosidos (enlaces, clasificación,

características, métodos de obtención, hidrólisis)

1.2.3 Lipidos 1.2.3.1 Estructura, clasificación y

propiedades 1.2.4 Acidos Nucleicos

1.2.4.1 Estructura, clasificación y propiedades

2 Bioenergética

2.1 Conceptualización 2.1.1 Termodinámica 1.2.1.1 Primera ley de termodinámica 1.2.1.2 Segunda ley de termodinámica 2.2 Energía libre 2.3 Cambios de energía libre estándar 2.4 Reacciones acopladas 2.5 Reacciones de oxido reducción 2.6 ATP y compuestos de alta energía

3

Enzimas

3.1 Enzimas y coenzimas 3.2 Clasificación y nomenclatura de enzimas 3.3 Coenzimas y cofactores 3.4 Factores que afectan la velocidad de las reacciones enzimáticas 3.5 Enzimas reguladas y no reguladas, propiedades generales 3.6 Principales coenzimas

4

Metabolismo de Carbohidratos

4.1 Metabolismo (anabolismo y catabolismo) 4.1.1 Categorías del metabolismo 4.1.2 Las tres etapas del metabolismo 4.1.3 Principales pasos metabólicos 4.2 Glucolisis

4.2.1 Vía glicolítica 4.2.2 Balance global de la vía glucolítica 4.2.3 Regulación de la glucolisis 4.2.4 Entrada de otros azúcares en la

vía glicolílica 4.3 Gluconeogénesis

4.3.1Reacciones sustratos y Regulación

4.4 Metabolismo del glicógeno 4.4.1 Degradación, biosíntesis y Regulación 4.5 Ciclo de Calvin 4.5.1 Obtención de Glucosa 4.5.2 Reacciones y regulación 4.5.3 Fotorespiración y ciclo C-4 4.6 Vía de las pentosas fosfato 4.6.1 Balance energético 4.6.2 Regulación

5 Metabolismo de Lípidos

5.1 Oxidación de ácidos grasos 5.1.1 Experimentos preliminares

5.1.2 Activación y transporte en mitocondria

5.1.3 La vía de la beta oxidación 5.1.4 Oxidación de ácidos grasos

saturados e insaturados 5.1.5 Oxidación de ácidos grasos impares5.1.6 Regulación de la oxidación de

ácidos grasos 5.1.7 Beta-oxidación de ácidos graos en

peroxisomas 5.1.8 Cuerpos cetónicos

5.2 Biosíntesis de ácidos grasos 5.2.1 Relación con el metabolismo de

carbohidratos 5.2.2 Experimentos preliminares 5.2.3 Biosíntesis de palmitato a partir de

Acetil-CoA 5.2.4 Elongación de ácidos grasos 5.2.5 Desaturación de ácidos grasos 5.2.6 Regulación

5.3 Triacilgliceroles 5.3.1 Digestión y Absorción 5.3.2 Transporte: lipoprotreínas 5.3.3 Movilización de la grasa

almacenada: lipólisis

5.3.4 Biosíntesis 5.4 Metabolismo de lípidos de membrana

5.4.1 Metabolismo de fosfoglicéridos 5.4.2 Metabolismo de esfingolípidos 5.4.3 Metabolismo de esteroides

5.4.3.1 Biosíntesis de colesterol 5.4.3.2 Transporte y utilización 5.4.3.3 Ácidos biliares 5.4.3.4 Hormonas esteroidales

6

Acido Cítrico

6.1 Ciclo del ácido cítrico 6.1.1 Conversión de piruvato a acetil-

CoA.: sistema piruvato-deshidrogenasa

6.1.2 Reacciones del ciclo del ácido cítrico. 6.1.2.1 Enzimas participantes 6.1.2.2 Marcaje isotópico del ciclo 6.1.2.3 Balance energético

6.1.2.4 Naturaleza anfibólica del ciclo 6.1.2.5 Reacciones anapleróticas 6.1.2.6 Regulación del ciclo del

ácido cítrico 6.1.3 Ciclo del glioxilato

6.1.3.1 Reacciones del ciclo 6.1.3.2 Relación con la síntesis de

glucosa 7 Fosforilación oxidativa y

fotofosforilación 7.1 Fosforilación oxidativa

7.1.1 Cadena de transporte de electrones 7.1.2 Sistema Mitocondrial 7.1.3 Balances energéticos 7.1.4 Agentes desacoplantes e

inhibidores 7.1.5 Modelos para explicar la

fosforilación oxidativa 7.1.5.1 La teoría quimioosmótica 7.1.5.2 ATP sintasas

7.1.6 Control de fosforilación oxidativa 7.1.7 La oxidación completa de glucosa 7.1.8 La oxidación completa de un ácido

graso 7.1.9 Estress oxidativo

7.1.9.1 Expecies reactivas de oxígeno (ERO)

7.1.9.2 Formación de ERO 7.1.9.3 Sistemas de enzimas

antioxidantes 7.1.9.4 Moléculas antioxidantes

7.2 Fotofosforilación 7.2.1 Clorofila y cloroplastos

7.2.1.1 Luz 7.2.1.2 Cadena de transporte de

electrones, fotosintética, reacciones luminosas

7.2.2 Regulación de la fotosíntesis

8.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS El profesor deberá poseer el perfil de la asignatura que está bajo su responsabilidad, conocer su origen, desarrollo histórico, actualización, y contextos en el ámbito ambiental, así como conocer las innovaciones emergentes en el área para abordar los diferentes temas. • Propiciar actividades de metacognición. Ante la ejecución de cualquier actividad el

profesor deberá señalar no solo el objetivo profesional sino también las competencias o competencia a desarrollar y señalar el proceso intelectual implicado: una identificación de patrones, un análisis, una síntesis, la creación de un heurístico, etc. Al principio lo hará el profesor, luego será el alumno quien lo identifique. Ejemplos: reconocer la relación de la estructura y la función de los carbohidratos, biomoléculas, etc., y sus transformaciones (rutas bioquímicas) así como su regulación en el contexto del ambiente o ingeniería ambiental partir de una serie de actividades de búsqueda, lecturas dirigidas y prácticas especializadas, observaciones de campo etc.

• Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes utilizando herramientas informáticas (NTICs) o clásicas. Ejemplo: buscar y contrastar definiciones carbohidratos, biomoléculas, lípidos, proteínas, etc., relacionando sus semejanzas pero a la vez identificando su independencia no solo estructural sino funcional “per se” y en el ambiente, así como sus factores físicos, químicos, ambientales que le afectan.

• Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes, necesarias dentro del proceso de investigación que la asignatura requiere y que el estudiante lleva a cabo como parte de su aprendizaje y profundización de conocimientos.

• Propiciar el uso de las nuevas tecnologías en el desarrollo de los contenidos de la asignatura, que facilite la inducción al conocimiento de los modelos moleculares y la interacción metabólica para la comprensión del metabolismo intermediario en conjunto.

• Propiciar el uso de las nuevas tecnologías en el desarrollo de habilidades experimentales, necesarias para el manejo de equipos automatizados.

• Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación, el intercambio argumentado de ideas, la reflexión, la integración y la colaboración de y entre los estudiantes.

• Propiciar, en el estudiante, el desarrollo de actividades intelectuales de inducción-deducción y análisis-síntesis, las cuales lo encaminan hacia la investigación, la aplicación de conocimientos y la solución de problemas, lo cual permite lograr la visión en conjunto e integrada del metabolismo intermediario.

• Llevar a cabo actividades prácticas que promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: observación, identificación, manejo y control de variables y datos relevantes, planteamiento de hipótesis, de trabajo en equipo.

• Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicación de los conceptos, modelos y metodologías que se van aprendiendo en el desarrollo de la asignatura, como: desarrollo de mapas, modelos moleculares y elaboración de modelos simuladores de estructuras y reacciones bioquímicas.

• Propiciar el uso adecuado de conceptos, de terminología científico-tecnológica y nomenclatura bioquímica.

• Relacionar los contenidos de la asignatura, así como con las prácticas de una ingeniería con enfoque sustentable, con el cuidado del medio ambiente.

• Observar, analizar y dar solución a fenómenos y problemáticas propias del campo profesional.

• Cuando los temas lo requieran, utilizar medios audiovisuales para una mejor comprensión del estudiante.

9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN La evaluación debe ser continua y formativa por lo que se debe considerar el desempeño en cada una de las actividades de aprendizaje, haciendo especial énfasis en: • Exámenes escritos para comprobar el manejo de aspectos teóricos y declarativos. • Productos de aprendizaje, tales como: esquemas, modelos, mapas, ensayos, reportes

de experimentos, solución de problemas, portafolio de evidencias e informes de investigación.

• Exposición de temas específicos, utilizando para su evaluación rubrica y/o escalas. • Evaluación de los acuerdos y compromisos establecidos al inicio del curso relacionados

con el ser, como: compromiso, participación, colaboración, respeto y ética. • Desarrollo de habilidades y destrezas como el trabajo en el laboratorio. • Se sugiere utilizar modelos de evaluación por competencias como ejemplo el modelo de

matriz analítica con niveles: ejemplo inicial-receptivo, básico, autónomo, etc., para evaluar desde la recepción de la información hasta el nivel de adquisiciones de la competencia. Evaluando en la matriz también su estrategia de búsqueda, los tipos de fuentes citadas, la organización de la información, conceptos, mapas conceptuales, etc.

• Evaluar el nivel básico a través de revisar sus mapas conceptuales y tablas comparativas y bajo criterios tales como: argumenta y entiende los diferentes conceptos de las biomoléculas, carbohidratos, lípidos, etc., incluyendo sus definiciones, clasificación y características centrales.

• Evaluar su competencia de trabajar en equipo ó en forma autónoma, así como de expresar sus ideas, describir los conceptos, y criticar las ideas de los demás, ejemplo, en coloquios de discusión.

• Durante el curso se le pueden pedir en las diferentes unidades evidencias de aprendizaje como mapas mentales y conceptuales, matrices de búsqueda en internet, fuentes primarias y secundarias de los temas asignados, reportes de prácticas, resúmenes, exámenes escritos, presentaciones en powerpoint u otra herramienta.

• Evaluar sus capacidades de hacer uso del conocimiento para calcular parámetros o variables por ejemplo: pH, pK, pKa y pKb, tomando como criterios tales como: el planteamiento del problema a resolver, la metodología empleada, el desarrollo de la metodología, el resultado cuantitativo obtenido, así como la interpretación del resultado.

• Evaluar sus capacidades de hacer uso del conocimiento mediante la realización de prácticas de laboratorio denominada practicas especializadas donde el alumno realizara sus prácticas en compañía del tutor o facilitador con un nivel de operativo de solo observando o teniendo participación procedimental en forma parcial o total durante la práctica. Las rubricas y criterios a evaluar podrán ser: desde su asistencia a la práctica, su desempeño operativo, manejo de instrumentación o equipo especializado, cálculos matemáticos e interpretación de los resultados. Adicionalmente se le podrá evaluar también la entrega de un reporte de práctica cumpliendo con la estructura y tiempos señalados por el facilitador previamente.

• Se le puede evaluar el nivel de autonomía alcanzado por ejemplo cuando realice exploraciones de campo para conseguir la información solicitada teniendo como rubricas o criterios de evaluación, su planeación y estrategia de búsqueda y obtención de la información, así como el análisis del mismo. Como evidencia a evaluar también se

entregara los formatos de encuestas, entrevistas realizadas y el análisis de la información de manera escrita o verbal.

• Se podrá evaluar el manejo de un segundo idioma a través de entregar resúmenes, mapas conceptuales, ensayos, a partir de documentos, libros y revista en ingles, así como también se le puede evaluar el uso herramientas informáticas o software especializados teniendo como evidencias el producto final entregado en tiempo y forma.

10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1: Fundamentos de la Bioquímica Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Comprender y analizar los procesos bioquímicos que ocurren al interior de la célula.

• Generar investigación sobre estudios científicos que dieron origen, ciencias auxiliares y campo de aplicación de la bioquímica.

• Discutir sobre las investigaciones que originaron la bioquímica y generar una clasificación por área de conocimiento para identificar ciencias auxiliares.

• Reconocer el campo de aplicación e identificar casos específicos del entorno donde se aplique la bioquímica.

• Elaborar modelos representativos de las biomoleculas, que permitan identificar y representar la estructura de los aminoácidos, reconociendo su Cα, grupo amino y carboxílico, conformación estructural en aminoácidos, monosacáridos y ácidos grasos, formación de enlaces peptidicos, estructura primaria, secundaria y terciaria de proteínas, y ácidos nucleicos.

Unidad 2: Bioenergética Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Comprender y aplicar los contenidos conceptuales sobre los principios químicos y termodinámicos que regulan los procesos energéticos en las células.

• Recordar términos termodinámicos y generar ejemplos de aplicación relacionados con sistemas bióticos.

• Deducir ecuaciones de estado termodinámico aplicables a la bioenergética.

• Aplicar terminología y simbología en la resolución de ejercicios de Cambio de energía libre estándar.

• Analizar a la molécula del ATP y reflexionar en su función energética, y contrastar con otros compuestos de alta energía.

• Diferenciar procesos bioenérgeticos asociados a reacciones acopladas a compuestos de alta energía: dependiente e independientes.

• Realizar experimentos que permitan la comprensión de reacción exo y endotérmica, primera y segunda ley de la termodinámica utilizando materiales comunes y sistemas bióticos.

Unidad 3: Enzimas y Coenzimas

Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Interpretar y analizar la función biológica catalítica de algunas proteínas como son: Enzimas y Coenzimas y su función en las reacciones propias del metabolismo intermediario y los factores que afectan la acción enzimática.

• Generar investigación sobre: estructura, función e importancia biológica de las proteínas y analizarla en forma grupal resaltando la función catalítica para direccionar el contenido al aprendizaje de enzimas y coenzimas.

• Citar ejemplos de reacciones que representen los seis grupos de enzimas e identificar el tipo de enzima que actúa señalando su nomenclatura.

• Realizar investigaciones sobre el sistema de codificación de la ECIC, y aplicarla a casos específicos.

• Conocer los aportes que los cofactores inorgánicos y orgánicos brindan a la actividad enzimática, analizando alguna vías del metabolismo intermediario para identificar casos específicos en donde además de la enzima este actuando un cofactor.

• Realizar experimentos que permitan identificar y analizar los factores que modifican la actividad enzimática, utilizando materiales diversos y enzimas comunes como amilasa, catalasa, proteasas, entre otras.

• Analizar resultados obtenidos vía experimental para identificar las principales variables que modifican la velocidad de reacciones enzimática.

• Realizar investigación sobre regulación enzimática, y propiedades generales de enzimas reguladas y no reguladas.

• Efectuar foro de análisis y discusión sobre principales coenzimas y su función.

Unidad 4. Metabolismo de Carbohidratos

Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje Comprender, relacionar y aplicar las vías metabólicas de carbohidratos tanto catabólicas como anabólicas, brindando un panorama integrador de los procesos bioquímicos.

• Conocer desde una perspectiva general las categorías y etapas de metabolismo, y realizar utilizando el diagrama general del metabolismo intermediario para reconocer las diferentes vías, las etapas, y su integración como tal.

• Conocer la vía degradativa de carbohidratos, identificar sus enzimas, coenzimas o cofactores, su balance energético, y analizar los mecanismos de reacción durante el catabolismo hasta piruvato.

• Realizar un análisis comparativo de la gluconeogenesis, como vía sintética inversa a la glucolisis, reconociendo los puntos de reacción que permiten a esta vía ser espontánea o termodinámicamente favorable en relación la vía degradativa.

• Investigar sobre la importancia de la via

catabólica y anabólica de los carbohidratos y generar discusión grupal.

• Identificar los mecanismos de degradación, síntesis y regulación del glucógeno elaborando un diagrama que comprenda las rutas, las enzimas y los procesos energéticos.

• Analizar la vía de las pentosas fosfato, ubicando sus productos en relación a las tres fases del metabolismo intermediario, y como precursores de otras vías metabólicas importantes, como por ejemplo: síntesis de nucleótidos.

• Conocer y analizar el Ciclo de Calvin, identificando sus dos fases, sus productos, y y la recuperación de sustratos, realizando además el balance general.

Unidad 5. Metabolismo de Lípidos

Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje Comprender, relacionar y aplicar las vías metabólicas de lípidos tanto catabólicas como anabólicas, brindando un panorama integrador de los procesos bioquímicos

• Conocer la importancia del proceso de degradación y síntesis de lípidos en los organismos vivos y compartir opiniones en forma grupal sobre la relación de ambas vías.

• Analizar la activación y el trasporte de ácidos grasos en la mitocondria para incorporarse a la β-oxidación.

• Conocer y analizar las β-oxidación de ácidos grasos de cadena par, impar, saturados e insaturados, como se regula la oxidación visualizando de manera general su participación en la formación de cuerpos cetónicos.

• Realizar ejercicios de reacciones de β-oxidación, dado un ácido graso.

• Conocer y analizar la biosíntesis de ácidos grasos y realizar un análisis comparativo de la β-oxidación y la biosíntesis, como vías inversas, reconociendo las diferencias que permiten a esta vías realizarse en forma favorable en un organismo.

• Realizar las reacciones de la biosíntesis de un ácido graso y relacionar el proceso en un mismo esquema con la β-oxidación del ácido graso seleccionado.

• Identificar los mecanismos regulación de la degradación y síntesis de lípidos.

• Conocer como se realiza la digestión y absorción de grasas en el organismo, así como el transporte y movilización de la grasa almacenada.

• Conocer y analizar la síntesis de triacilgliceroles y su relación con la síntesis de glicerofosfolípidos.

• Conocer las rutas del metabolismo de fosfoglicéridos y esfingolípidos analizando en forma general.

• Identificar las etapas del metabolismo de esteroides, estudiando a detalle las reacciones de la biosíntesis de colesterol, su transporte y utilización y su relación con la producción de ácidos biliares y hormonas esteroidales

• Propiciar la interpretación y análisis mediante la relación de los procesos de obtención de: ácidos grasos, triacilgliceroles, fosfoglicéridos, y esteroides

• Realizar experimentos para determinen la presencia de lípidos y sus propiedades dentro de los procesos metabólicos

Unidad 6. Acido Cítrico

Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje Comprender, interpretar y analizar la relación del Ciclo de Krebs con el anabolismo y catabolismo, el proceso de fosforilación oxidativa y la cadena de transporte de electrones.

• Investigar la relación de los procesos de glucolisis y oxidación de ácidos grasos con el ciclo del ácido cítrico.

• Conocer el proceso de conversión de piruvato a acetil-CoA mediante la vía piruvato-deshidrogenasa, identificando el complejo enzimático participante en esta vía.

• Solicitar investigación y organizar exposición sobre: reacciones anapleróticas y anfibólicas y puntos de regulación del ciclo de Krebs.

• Investigar las reacciones del ciclo del glioxilato, y su relación con el ciclo del ácido cítrico, analizando la información en sesión grupal.

• Solicitar la representación gráfica el ciclo del Glioxilato, contrastarlo en el esquema con el ciclo del ácido cítrico y distinguir la relación entre los mismos

• Relacionar, el ciclo del ácido cítirico y el ciclo del glioxilato con la síntesis de glucosa.

• Analizar en conjunto el ciclo del Acido Cítrico y su relación con la tercera fase del metabolismo.

• Organizar una dinámica grupal en la que mediante la participación de los alumnos se representre en forma simbólica el ciclo del ácido cítrico, identificando la función de las enzimas participantes, y los mecanismos de reacción del ciclo.

• Exponer la relación existente entre la síntesis de Glucosa, y el ciclo del glicoxilato.

• Realizar experimentos para obtener y cuantificar ácido cítrico en diferentes muestras biológicas.

Unidad 7: Fosforilación Oxidativa y Fotofosforilación. Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Interpretar y analizar las diferentes vías metabólicas para la producción de moléculas de alta energía, su control y regulación.

• Conocer los principales modelos que explican la fosforilación oxidativa.

• Investigar sobre las características de las moléculas que participan en la cadena de transporte de electrones en base a las diferencias de potencial de media celda entre los transportadores adyacentes.

• Realizar esquemas desarrollados de la fosforilación oxidativa para identificar los puntos de inhibición y la función de los agentes desacoplantes.

• Realizar búsqueda en internet de esquemas animados que permitan una mejor comprensión de las vías de fosforilación oxidativa y su relación con la oxidación completa de la glucosa, ácidos grasos y aminoácidos con el proceso de fosforilación oxidativa.

• Conocer el proceso de fotofosforilación. • Realizar ejercicios de identificación de procesos

involucrados con los fotosistemas y la fotofosforilación.

11.- FUENTES DE INFORMACIÓN • Aguilar M.I. 2004. HPLC of Peptides and Proteins: Methods and Protocols. Human Press.

ISBN 0-89603-977-3 (alk. Paper). • Alberts G. “Biología Celular y Molecular”, Edit. Interamericana, 4ª edición en español,

1999. • Berg, J.M., J.L. Tymocrko y L. Strayer. Bioquímica. Sexta edición. Ed. Reverté. 2008. • Bohinski, Robert C. Bioquímica. México, D.F. 5a. ed. Pearson Educación, 1998. • Bommarius A.S and Riebel B.R.2004. “Biocatalysis”. Fundamentals and Applications.

Copyright © 2004 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim ISBN: 3-527-30344-8.

• Bugg T.D.H. 2004. Introduction to Enzyme and Coenzyme Chemistry. ISBN 1-4051-1452-5. Celular. Segunda edición. Ed. Omega. 2002.

• Campbell, Mary F. y Farrell, Shawn O. Bioquímica. México, DF. 4a. ed. Internacional Thomson editors, 2004.

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York, Boston, Dordrecht, London and Moscown. eBook ISBN: 0-306-46868-9. Print ISBN: 0-792-35751-5. Ed. Omega. 2009.

• Devlin, T.M. Bioquímica. Libro de texto con aplicaciones clínicas. México, DF. 5a ed. Reverté S.A. 2004.

• Elliot, W.H. Bioquímica y biología celular. Primera edición. Ed. Ariel. 2002. • Epstein, Richard J. Human Molecular Biology: An Introduction to the Molecular basis of

health and disease. Cambridge University Press, 2002. • Gumport R.I., Deis F.H., Gerber N.C. 2002. Student Companion to accompany

Biochemestry. W. H. Freeman and Company New York eISBN: 0-7167-9758-5. • Henry C. Vogel H.C and Todaro C.L. 1997. Fermentation and Biochemical Engineering.

Hanbook : Principles, Process Design, and Equipment Heinkel Filtering Systems, Inc. NOYES PUBLICATIONS.

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1995.ISBN-10: 0-387-34433-0 ISBN-13: 978-0-387-34433-1. J. Chem. Biotechnol. 77:865-870 (online 2002).

• Kee, Mc. Y Mc. Kee. Bioquímica, La base molecular de la vida. Tercera edición. Ed. Mc. Graw Hill. 2003.

• Koolman J and Roehm K.H,. 2005. Color Atlas of Biochemestry. ISBN 3-13-100372-3 (GTV) ISBN 1-58890-247-1 (TNY).

• Lehninger, Albert L. Bioquímica: Las bases moleculares de la estructura y función celular. Barcelona, España: 2a ed. Omega, 2002.

• Lewin, Benjamín. Genes. México, DF: 3a. ed. Reverté S.A. 1991. • Mandigan, Martinko y Parker. Brock. “Biología de los Microorganismos”. Octava Edición

en español, Editorial Prentice Hall, 1998. • Mathews, K.E Van Holde y K.G. Ahren. Bioquímica. México, DF.: 3a. ed. Addison Wesley,

1992. • Neji G. y Lami, K., Nabil S. y Moncef Nasri. Biological treatment of saline • Nelson David L., Cox Michael M., Lehninger Principios de Bioquímica, Cuarta Edición,

Editorial Omega, Barcelona, España, 2006.

• Pastemak, Jack J. Molecular Biotechnology: Principles and applications of recombinent DNA. American Society for Microbiology. 3a. ed., 2003.

• Peña Díaz A. et al., “Bioquímica”, Ed. Limusa-Noriega, México, D.F. 1996. • Rajni Hutti-Kaul and Bo Mattiasson. 2003. Isolation and Purification of Proteins. ISBN: 0-

8247-0726-5. review. Review paper. Bioresource Technology. 83:1-11. 2002 • Ruberto, L. S. Vázquez, A. Lo Balbo y W. Mac Cormack. Biorremediación de suelos

contaminados con hidrocarburos utilizando bacterias antárticas sicrotolerantes. • Said Elnashaie and Frank Uhlig. 2007. Numerical Techniques for Chemical and Biological

Engineers. Using MATLAB. Springer Science +Business Media, LLC. • Stryer, L. Bioquímica. Barcelona, España:. 5a ed. Reverté, S.A., 2004. • Tsung Min Kuo and Harold W. Gardner. 2002. Lipid Biotechnology. Marcel Dekker, Inc.

ISBN: 0-8247-0619-6. • V. Melo y O. Cuamatzi “Bioquímica de los procesos metabólicos”, Primera edición,

Editorial reverté ediciones-UAM Xochimilco, 2004. • Voet Donald, Voet Judith G, Bioquímica, Tercera Edición, Editorial Medica Panamericana,

Buenos Aires, Argentina. 2006. • Voet, D. y J.G. Voet. Bioquímica. Ed. Panamericana. 2002. Wastewater from marine-

products processing factories by a fixed-bed reactor. • Yarmush Martín L., Toner Methmet., Plonsey R., Brozino J.D. 2005. Biotechnology for

Biomedical Enginners. CRC Press., ISBN 0-8493-1811-4 (alk. paper). ISBN 0-203-00903-7 Master e-book ISBN. Cox, M.M. y D.L. Nelson. Lehninger: principios de bioquímica. Primera edición. Ed. Omega. 2009.

• Ye Sun, J. Ch. Hydrolysis of lignocellulosic materials for ethanol production: a

Textos electrónicos, bases de datos y programas informáticos Biblioteca Digital UNAM (México) [en línea]: catalogo digital de la Universidad Nacional Autónoma de México. Colección Bioquímica < http://bidi.unam.mx> [Consulta:21 de Octubre 2009] Biblioteca Electrónica Universia (México) [en línea]: catalogo digital de la Red Universia. Colección Bioquimica <http:// www1.universia.net/CatalogaXXI/C10010PPVEII1/S10063/P10398NN1/INDEX.HTML > [Consulta:21 de Octubre 2009] Universidad Autonoma de Chihuahua Manual de Prácticas de Bioquímica, Dr. Claudio Arzola y M.C. Celia Holguín Licón, Chihuahua, México Facultad de Zootecnia, Manual, disponible en linea http://comunidad.uach.mx/carzola/MANUAL_PRACT_BIOQUIMICA.pdf, consultado el día 21 de octubre de 2009. http://clubdelquimico.blogspot.com/2008/05/manual-de-practicas-de-bioquimica.html

12.- PRÁCTICAS PROPUESTAS 1. Cambios de energía, utilizando procedimientos sencillos como preparar soluciones o

mezclas que generen reacciones endo y exotérmicas, aplicar energía sobre un objeto a fin de generar trabajo mecánico, observar el fenómeno de transformación energética, y realizando trabajo físico para analizar el gasto y equilibrio energético, aplicar y comprobar los temas teóricos relacionados con bioenergética.

2. Propiedades fisicoquímicas de los aminoácidos, identificar las características fisicoquímicas a partir de pruebas sencillas como Ninhidrina, cromatografía de papel, y Adamkiewics.

3. Investigación de la catalasa, Identificar la acción catalítica de las enzimas, al actuar sobre un sustrato utilizando cofactores y reconociendo la acción de los inhibidores.

4. Cinética Enzimática. Determinar los factores físicos y químicos que afectan la velocidad enzimática, manejar variables y elaborar graficas que permitan calcular la Km.

5. Identificación de carbohidratos, poder diferenciar la estructura y propiedades de mono, di y polisacáridos mediante pruebas coloreadas sencillas como Fehling, Tollens, Selliwanoff, Bial, y Barfoed

6. Calorimetría. Determinar el metabolismo basal, explicar la biotransformación de la glucosa como ocurre su catabolismo a través de la glucolisis, descarboxilación del piruvato y ciclo de Krebs y calcular el gasto calórico.

7. Extracción y caracterización de lípidos, aplicar método de extracción de grasas, como por ejemplo Soxhelt, y realizar pruebas de caracterización como, solubilidad, emusificación, saponificación entre otras.

8. Acido cítrico, obtención de acido cítrico a partir de frutas y realizar pruebas de caracterización.

9. Aislamiento de ATP y estudio de sus propiedades. PRACTICAS SUGERIDAS PARA INGENIERÍA AMBIENTAL. 10. Separación, identificación y análisis de carbohidratos a partir de muestras ambientales,

suelo, agua, sólidos. La identificación podrá ser cualitativa o cuantitativa. 11. Separación, identificación y análisis de lípidos (FLPs) y ácidos grasos (FAME´s) por

cromatografía de gases a partir de muestras ambientales, como aguas residuales, bacterias gran positivas y negativas y suelo contaminado.

12. Separación, identificación y análisis de aminoácidos, péptidos y proteínas por electroforesis uni y bidimensional, y el análisis con pruebas demostrativas de “westernblot” o “ELISA”.

13. Análisis de actividades enzimáticas y cinética enzimática. Realizar cinéticas de degradación de contaminantes que son usados como fuentes de carbono y energía haciendo extracciones simples de las enzimas involucradas a través del tiempo.

14. Para las prueba de fotosíntesis se podrá Determinar las diferentes tipos de clorofila a partir de plantas y sistemas de tratamiento de aguas residuales.

15. Practica de biotecnología ambiental donde involucre el uso de organismos vivos para la degradación, transformación y remoción de un contaminante en sistemas tales como: agua, aire, suelos y sólidos principalmente.

16. Para las rutas bioquímicas seguir metabólitos primarios o intermediarios metabólicos de algún contaminante (esta práctica puede ser integrada con biotecnología ambiental), é identificarlos mediante HPLC o Cromatografía de Gases.

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Nombre de la asignatura: Carrera: Clave de la asignatura: SATCA

Fenómenos de Transporte Ingeniería Ambiental e Ing. en Materiales AEF-1027 Créditos: 3-2-5

2.- PRESENTACION Caracterización de la asignatura La transferencia de cantidad de movimiento, calor y masa es fundamental para conocer los fenómenos involucrados en los procesos unitarios en la Ingeniería Ambiental y en los procesos de Ing. en Materiales, en virtud de ser la que aporta las bases para la comprensión y aplicación en el diseño de los procesos que durante la formación profesional se estudiarán. La asignatura aborda desde la comprensión de conceptos como fluido, flujo, y su clasificación, asi como las diferentes formas de representar la concentración, la interpretación de temperatura, conductividad y resistencia térmica, e identifica los diferentes mecanismos de transferencia. Se obtienen las correlaciones a partir de los fenómenos involucrados que son usadas para resolver los problemas que analíticamente se plantean. Se determinan a partir de expresiones semiempiricas la viscosidad, conductividad y difusividad en los diferentes tipos de fluidos y particularmente en los sólidos la conductividad. Se incluye el tema de superficies extendidas para definir su comportamiento y uso, concluyendo con la determinación del comportamiento de sistemas en los que se da el mecanismo de transferencia de calor por radiación. La asignatura se relaciona con todas las posteriores que involucran procesos unitarios, ya que para entender e interpretar los procesos es indispensable conocer los mecanismos o fenómenos que los gobiernan. Esta asignatura es de primordial importancia en la formación de un ingeniero ambiental, porque le servirá de apoyo en la toma de decisiones durante el desarrollo de proyectos relacionados con la distribución de capas en la atmósfera. El egresado de la carrera de Ingeniería Ambiental o Ing. en Materiales, habrá integrado a su perfil, herramientas y conocimientos que le facilitarán la interpretación del trasporte de gases y su aplicación en sistemas de distribución. Intención didáctica. La asignatura consta de cinco unidades en la primera se identifican los tipos de transferencia de un proceso de acuerdo a los mecanismos de momentum calor y masa, en la segunda se determinan perfiles de velocidad en diversos sistemas geométricos aplicando el balance microscópico de cantidad de movimiento, en la tercera se determinan perfiles de velocidad en sistemas de flujo utilizando la teoría de la capa límite, en la cuarta se determinar la conductividad térmica en gases, líquidos y sólidos utilizando las correlaciones correspondientes al igual que perfiles de temperatura en diversos sistemas geométricos aplicando el balance microscópico de cantidad de calor y se estima el coeficiente individual de transferencia de calor hc en diferentes geometrías usando las correlaciones correspondientes y finalmente se calcular el calor en un cuerpo emisor utilizando la ley de Stefan Boltzman. En la unidad cinco se calcula la difusividad de gases y líquidos utilizando las correlaciones correspondientes y se estiman los perfiles de concentración en diversos problemas de ingeniería utilizando balance de masa. Mediante trabajos de laboratorio en equipo, el estudiante adquirirá la capacidad de fijar condiciones de

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trasporte; turbulento y laminar en distribución de fluidos. El trabajo de búsqueda bibliográfica que se fomentará en el estudiante lo capacitará para identificar información específica e importante sobre determinada materia de su interés. Se habrá de fomentar la escritura de reportes sobre trabajos que el estudiante realice en el laboratorio, consiguiendo con ello, la habilidad de expresar en forma escrita sus observaciones y conclusiones, de manera que sean fácilmente entendidas por otros.

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3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR Competencias Especificas Obtener e interpretar modelos matemáticos de los procesos de tratamiento para mejorar el ambiente aplicando los fundamentos del balance microscópico de cantidad de movimiento, calor y masa. Obtener las propiedades de transporte en sistemas controlados, mediante correlaciones.

Competencias Genéricas 1- Competencias instrumentales: Capacidad de análisis y síntesis Capacidad de organizar y planificar Conocimientos generales básicos Conocimientos básicos de la carrera Comunicación oral y escrita en su propia lengua Conocimiento de una segunda lengua Habilidades básicas de manejo de la

computadora Habilidades de gestión de información(habilidad

para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas

Solución de problemas Toma de decisiones.

2-Competencias interpersonales: Capacidad crítica y autocrítica • Trabajo en equipo • Habilidades interpersonales • Capacidad de trabajar en equipo

interdisciplinario • Capacidad de comunicarse con profesionales de

otras áreas • Apreciación de la diversidad y multiculturalidad • Habilidad para trabajar en un ambiente laboral • Compromiso ético

3-Competencias sistémicas: • Capacidad de aplicar los conocimientos en la

práctica • Habilidades de investigación • Capacidad de aprender • Capacidad de adaptarse a nuevas situaciones • Capacidad de generar nuevas ideas

(creatividad) • Liderazgo • Conocimiento de culturas y costumbres de otros

países • Habilidad para trabajar en forma autónoma • Capacidad para diseñar y gestionar proyectos • Iniciativa y espíritu emprendedor • Preocupación por la calidad • Búsqueda del logro Una competencia es una capacidad profesional, es una construcción intelectual culturalmente diseñada, desarrollada en un proceso formativo.

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4.- HISTORIA DEL PROGRAMA

Lugar y fecha de elaboración o revisión Participantes Observaciones

(cambios y justificación) Institutos Tecnológicos de: Celaya, Mérida, Minatitlán, Nuevo León, Santiago Papasquiaro y Villahermosa. Fecha: 17 de septiembre de 2009 a 5 de febrero de 2010

Representante de la Academia de Ingeniería Ambiental.

Análisis, enriquecimiento y elaboración del programa de estudio propuesto en la Reunión Nacional de Diseño Curricular de la carrera de Ingeniería Ambiental.

Instituto Tecnológico de Aguascalientes. Fecha: 15 al 18 de junio de 2010.

Representante de los Institutos Tecnológicos de Tuxtepec, Tijuana, Saltillo, Zacatecas, Mérida, Veracruz, Celaya, Aguascalientes y Orizaba y de los Institutos Superiores de Poza Rica, Tamazula de Giordano, Tacámbaro, Irapuato, Coatzacoalcos y Venustiano Carranza

Reunión de fortalecimiento curricular de las asignaturas comunes por área de conocimiento para los planes de estudio actualizados del SNEST

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5.- OBJETIVO GENERAL DEL CURSO (Competencias específicas a desarrollar en el curso) Obtener e interpretar modelos matemáticos de los procesos de tratamiento para mejorar el ambiente aplicando los fundamentos del balance microscópico de cantidad de movimiento, calor y masa. Obtener las propiedades de transporte en sistemas controlados, mediante correlaciones. 6.- APRENDIZAJES REQUERIDOS (COMPETENCIAS PREVIAS) • Resolver problemas de masa y energía, aplicando los principios y leyes de la termodinámica. • Identificar los elementos de un vector en sistemas, utilizando el análisis vectorial. • Resolver problemas de cálculo diferencial e integral, y ecuaciones diferenciales, utilizando las formulas correspondientes. • Manejar y desarrollar software para la solución numérica de sistemas algebraicos y diferenciales usando la programación.

7.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas 1 Mecanismos de transporte

molecular 1.1 Análisis macroscópico y microscópico de

los sistemas 1.2 Teoría de medio continúo. 1.3 Tipos de Transferencia

1.3.1 Fuerzas impulsoras, fuerzas superficiales y fuentes volumétricas

1.3.2 Leyes que rigen la transferencia y propiedades de transporte (viscosidad, conductividad térmica y difusividad)

1.3.3 Analogías existentes 1.3.4 Análisis dimensional

1.3.4.1.-Dimensión, unidad y magnitud 1.3.4.2.-Sistemas de dimensiones y unidades 1.3.4.3..-Homogeneidad de dimensiones de unidades

• Uso de gc • Conversiones

Unidad Temas Subtemas

2 Transferencia de cantidad de movimiento

2.1 Ley de Newton de la viscosidad 2.2 Fluidos newtonianos y no newtonianos

2.2.1. Modelos reológicos. 2.2.2. Mediciones de propiedades

reológicas. 2.3 Régimen de un fluido: Laminar y turbulento.

Experimento de Reynolds. 2.4 Medición y estimación de viscosidad en

gases y líquidos. 2.5 Ecuación de continuidad. 2.6 Balances de Cantidad de Movimiento

2.6.1 Deducción y uso de tablas en coordenadas cartesianas, cilíndricas y esféricas.

2.6.2 Cálculo de perfiles de velocidad en

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problemas de aplicación y su empleo en el diseño (velocidad promedio, número de Reynolds, flujo volumétrico, fuerza que ejerce un fluido sobre las paredes del sistema. entre otros).

2.7 Ecuaciones de Navier-Stokes

Unidad Temas Subtemas 3 Transferencia Interfacial de

Cantidad de movimiento 3.1 Turbulencia: Concepto y características 3.2 Propiedades promedio: Descripción de

modelos de turbulencia. 3.3 Teoría de capa límite. Perfiles de velocidad.3.4 Flujo a través de medios porosos: Ley de

Darcy, ecuación de Ergun, permeabilidad y porosidad. 3.4.1. Fluidización


4 Transferencia de calor. 4.1 Formas de transferencia de calor. 4.2 Ley de Fourier. 4.3 Conductividad térmica: Medición y

estimación. 4.4 Balance microscópico de calor.

4.4.1 Deducción y uso de tablas en coordenadas cartesianas, cilíndricas y esféricas.

4.4.2 Cálculo de perfiles de temperatura en problemas de aplicación. Condiciones de frontera de Dirichlet, Neumann y Robins.

4.4.3 Introducción al estado dinámico. 4.5 Transporte en la interfase.

4.5.1. Ley de enfriamiento de Newton. 4.5.2 Coeficiente convectivo de

transferencia de calor. Correlaciones.

4.6 Transferencia de calor por radiación: Ley de Stefan-Boltzmann.


5 Transferencia de Masa en sistemas binarios.

5.1 Ley de Fick. 5.2 Concentración, presión parcial, fracción

masa y molar. 5.3 Difusividad: Medición y estimación.

Concepto de difusividad efectiva. 5.4 Balance microscópico de masa para un

componente en sistemas binarios. 5.4.1. Deducción y uso de tablas en

coordenadas cartesianas, cilíndricas y esféricas.

5.4.2. Cálculo de perfiles de concentración en problemas de aplicación.

5.4.3. Introducción al estado dinámico. 5.5 Transferencia de masa interfacial.

5.5.1. Modelo de transferencia convectiva

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de masa. 5.5.2 Coeficiente de transferencia de masa,

correlaciones y analogías (Reynolds, Chilton-Colburn).

5.6 Introducción a los fenómenos acoplados y aplicaciones en los procesos bioquímicos.

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8.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS (Desarrollo de competencias genéricas) El profesor debe:

• Propiciar en el estudiante la participación en eventos académicos (Concursos de creatividad, congresos, entre otros).

• Realizar dinámicas grupales en las que se defiendan y discutan ideas, leyes, modelos y conceptos. • Organizar talleres de resolución de problemas relacionados con cada uno de los temas del

programa. • Programar visitas a industrias con objeto de conocer físicamente equipos en donde exista

transferencia de momentum, calor y masa. • Emplear recursos audiovisuales como proyector digital y medios cibernéticos en el aula. • Promover la discusión de artículos científicos apropiados, en donde se apliquen los fenómenos de

transporte. • Emplear el software apropiado (Excel, Matemática, MathCad, CFD, software local, entre otros) para

la solución y análisis de problemas.

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9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN • Trabajos de investigaciones documentales y exposición de los mismos • Participación del estudiante durante el desarrollo del curso. • Exámenes dentro y fuera del aula. • Reportes de prácticas. • Reportes de visitas a industrias. • Seminarios impartidos por los estudiantes • Presentación de un proyecto propio de la asignatura. • Talleres de resolución de problemas • Realización de problemas selectos.

10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1.- Mecanismos de transporte molecular

Competencia especifica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Identificar los tipos de transferencia de un proceso de acuerdo a los mecanismos de momentum calor y masa Resolver problemas numéricos usando los principios de similaridad.

• Explicar los enfoques de la ingeniería y de la Física para el tratamiento de problemas, con el uso de Internet en el aula.

• Explicar a través de seminarios en donde se analicen las transferencias de momentum, calor y masa, las leyes que las rigen y sus parámetros de transporte.

• Diseñar trabajos de investigación sobre las diversas aplicaciones de los fenómenos de transferencia.

• Explicar los diferentes sistemas de dimensiones y unidades mas comunes

• Resolver problemas para homogeneizar dimensiones y unidades • Obtener y describir el significado de los números adimensionales

característicos de los problemas de transferencia de momentum (Reynolds, Weber, Froude, Euler) mediante el análisis dimensional de las ecuaciones de cambio.

Unidad 2.- Transferencia de cantidad de movimiento


Determinar perfiles de velocidad en diversos sistemas geométricos aplicando el balance microscópico de cantidad de movimiento

• Describir el efecto de la presión y la temperatura sobre la viscosidad de fluidos.

• Calcular la viscosidad de gases y líquidos mediante correlaciones generalizadas.

• Presentar un video referente a la medición de propiedades reológicas• Implementar talleres de solución de problemas tipo como flujo de un

fluido por el interior de un tubo, flujo a través de un medio poroso, fluido en un tanque cilíndrico, entre otros.

• Explicar físicamente con apoyo en fluidos modelo las diferencias entre un fluido newtoniano y el no newtoniano.

• Realizar un seminario sobre modelos reológicos y su importancia en la Ingeniería Bioquímica.

• Analizar las ecuaciones generales de cambio para formular la descripción matemática de problemas de transferencia de momentum.

• Explicar el significado físico de los términos involucrados en las ecuaciones generales de cambio.

• Calcular, a partir de un balance de momentum, la distribución de

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velocidad, la velocidad máxima, la velocidad promedio, el flujo volumétrico y la fuerza ejercida sobre las paredes del sólido que limita al fluido en movimiento, en estado estable, en sistemas de geometría rectangular y cilíndrica, para los siguientes casos y similares: Flujo laminar en una película descendente, flujo laminar en un tubo entre otros.

Unidad 3.- Transferencia Interfacial de Cantidad de movimiento


Determinar perfiles de velocidad en sistemas de flujo utilizando la teoría de la capa límite

• Explicar el concepto de capa límite de velocidad. • Explicar la convección forzada de momentum mediante el

concepto de la capa límite laminar. • Explicar la relación entre el factor de fricción y la capa límite

laminar y turbulenta así como las variables que las afectan en términos del número de Reynolds.

• Calcular factores de fricción a partir de correlaciones en las siguientes situaciones en flujo laminar y turbulento: flujo en lechos empacados

Unidad 4.- Transferencia de calor.


Determinar la conductividad térmica en gases, líquidos y sólidos utilizando las correlaciones correspondientes Determinar perfiles de temperatura en diversos sistemas geométricos aplicando el balance microscópico de cantidad de calor Estimar el coeficiente individual de transferencia de calor hc en diferentes geometrías usando las correlaciones correspondientes Calcular el calor en un cuerpo emisor utilizando la ley de Stefan Boltzman

• Explicar la conducción de calor y la Ley de Fourier y describir el efecto de la presión y la temperatura sobre la conductividad térmica de gases, líquidos y sólidos.

• Calcular la conductividad térmica de gases, líquidos y sólidos aplicando correlaciones generalizadas.

• Implementar un seminario para deducir el balance microscópico de energía contemplando la conducción y convección de calor y discutir su importancia.

• Organizar talleres para calcular, a partir de un balance de energía, el flujo conductivo de calor, unidireccional, en estado estable y dinámico, a través de sistemas de una pared y de paredes compuestas de geometría rectangular, cilíndrica y esféricas, con y sin fuentes volumétricas de calor con condiciones de frontera de Dirichlet, Neumman y Robins

• Explicar la convección natural, la convección forzada y la ley de enfriamiento de Newton y emplear correlaciones para la estimación de hc locales y globales.

• Obtener los números adimensionales característicos de los problemas de transferencia de calor mediante el análisis dimensional de las ecuaciones de cambio.

• Describir el significado físico de los principales números adimensionales de la transferencia de calor (números de Grashof, Prandtl, Péclet, Fourier, Nusselt, Biot, Stanton y el factor jH).

• Explicar la radiación de calor y la Ley de Stefan-Boltzman y sus aplicaciones.

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UNIDAD 5.- Transferencia de Masa en sistemas binarios


Calcular la difusividad de gases y líquidos utilizando las correlaciones correspondientes. Estimar perfiles de concentración en diversos problemas de ingeniería utilizando balance de masa. Estimar los coeficientes de transferencia de masa local y promedio a partir de correlaciones y analogías

• Explicar la difusión molecular y la ley de Fick. • Explicar el concepto de difusividad en mezclas binarias

(coeficiente de difusión binario) y describir el efecto de la presión y la temperatura sobre la difusividad en gases, líquidos y sólidos.

• Calcular la difusividad de gases y líquidos mediante correlaciones generalizadas.

• Explicar el concepto de difusividad efectiva de una sustancia en un medio multifásico (medio poroso).

• Explicar la convección natural de masa inducida por altas concentraciones de un soluto.

• Deducir el balance microscópico de masa para un componente “A” y explicar el significado físico de los términos involucrados en las ecuaciones generales de cambio.

• Calcular a partir de un balance de masa, el flujo difusivo de masa unidireccional, contra-equimolar y contra-no-equimolar, en estado estable y dinámico, a través de medios homogéneos y heterogéneos (difusividad efectiva); en geometrías rectangulares, cilíndricas o esféricas, con y sin reacción química, empleando condiciones de frontera de Dirichlet, Neumann o Robins.

• Explicar la convección forzada de masa y el coeficiente de transferencia de masa.

• Estimar los coeficientes de transferencia de masa local y promedio a partir de correlaciones y analogías entre las transferencias de momentum, calor y masa (analogías de Reynolds y de Chilton-Colburn).

• Obtener los números adimensionales característicos de los problemas de transferencia de masa mediante el análisis dimensional de las ecuaciones de cambio.

• Describir el significado físico de los principales números adimensionales de la transferencia de masa (números de Reynolds, Grashof de masa, Schmidt, Péclet de masa, Fourier de masa, Sherwood, Nusselt de masa, Biot de masa, Damköhler, Lewis, Stanton de masa, módulo de Thiele, factor jD).

• Realizar un seminario, en donde se describan y propongan los modelos matemáticos de diversos fenómenos acoplados como es el caso del secado, dinámica de cámaras frigoríficas y hornos, almacenamiento de granos, biorreactores con microorganismos o enzimas inmovilizadas, entre otros. Apoyarse con artículos científicos ad hoc.

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11. FUENTES DE INFORMACIÓN

1. R. Byron Bird, Warren E. Stewart, Edwin N. Lightfoot. Transport Phenomena, 2nd edition. John Wiley & Sons, Inc., N.Y. 2002.

2. Brodkey Robert S., Hershey Harry C. Transport Phenomena: A Unified Approach. McGraw-Hill. USA. 1988.

3. Lobo, R. Principios de Transferencia de Masa. Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa. México. 1997.

4. Hines, A. L., Maddox, R.N. Transferencia de Masa: Fundamentos y Aplicaciones. Prentice-Hall Hispanoamericana S.A. México. 1987.

5. Christie J. Geankoplis. Transport Processes and Separation Process Principles. Fourth ed. Prentice Hall PTR. USA. 2003.

6. Bruce E. Poling, John M. Prausnitz, John P. O'Connell. The Properties of Gases and Liquids. 5 edition. McGraw-Hill Professional. USA. 2000.

7. Adrian Bejan. Allan D. Graus. Heat Transfer Handbook. John Wiley & Sons, Inc. USA. 2003. 8. Holman Jack P. Heat Transfer”, 8a. ed. McGraw-Hill. USA. 1997. 9. Frank P. Incropera, David P. DeWitt. Fundamentals of Heat and Mass Transfer, 5th Edition. John

Wiley & Sons Inc. 2002. 10. J. Welty, C.E. Wicks, R. E. Wilson, G. L. Rorrer. Fundamentals of Momentum, Heat, and Mass

Transfer. 4th edition. John Wiley & Sons. Inc. 2001. 11. Treybal Robert E., Operaciones de Transferencia de Masa 2a. ed. McGraw-Hill. México. 1988. 12. James F. Steffe. Rheological Methods in Food Engineering. Second Edition. Freeman Press. 1992. 13. Richard G. Rice, Duong D. Do. Applied Mathematics and Modeling for Chemical Engineers. John

Wiley & Sons, Inc. 1995. 12. PRÁCTICAS PROPUESTAS

• Caracterizar un fluido en condiciones controladas utilizando un viscosímetro y las características reológicas de los fluidos

• Determinar el Flujo laminar en el interior de un tubo graficando las mediciones de la velocidad

• Estimar la dinámica de calentamiento y la conductividad térmica en un cuerpo biológico (e.g. una papa) y estimación a través de la medición de temperaturas.

• Medir la difusividad en un sistema sólido-líquido, gas-gas. Graficando las mediciones de la concentración

• Obtener una solución computacional y visualización de resultados a problemas específicos utilizando el software (MathCad, Excel, Slicer DIcer, software CFD, programas locales, entre otros).

• Determinar el comportamiento de un fluido en condiciones controladas, midiendo el esfuerzo cortante y velocidad de corte en líquidos biológicos para obtener modelos reológicos.

• Determinar el coeficiente de transferencia de calor de un sólido en condiciones controladas utilizando la ley de Fourier.

1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Carrera: Clave de la asignatura: SATCA1

Formulación y evaluación de proyectos. Ingeniería en Industrias Alimentarias, Ing. Petrolera, Ing. Ambiental, Ing. Bioquímica, Ing. en materiales, Ing. en geociencias. AEF-1029 3-2-5

2.- PRESENTACIÓN Caracterización de la asignatura. Formula, evalúa y lleva a cabo proyectos de inversión o productivos con criterios de sustentabilidad, Utilizando técnicas y métodos cualitativos y cuantitativos para la toma de decisiones. Poseer visión directiva y empresarial en gestión.

El alumno aprende a ser autosuficiente en la estructuración de un protocolo para la elaboración de un proyecto productivo. Adquiere los conocimientos necesarios para formar empresas emprendedoras que darán mayor auge a la generación de empleos y por tanto la mejora continua para el municipio, estado o país.

Consiste en conocer e identificar las fases, métodos y procedimientos que se llevan a cabo para la formulación, elaboración y monitoreo del proceso de desarrollo de un proyecto, desde su inicio hasta su consolidación. Las Asignaturas con las que se interrelaciona son: Fundamentos de investigación Conociendo la importancia del desarrollo técnico, científico, industrial y empresarial en el desarrollo de una sociedad. Taller de investigación I; Estructurando Protocolo Investigación, Planteamiento Problema, definiendo Tipo de Investigación a utilizar en su estudio; Establecimiento de hipótesis y Variables con Taller de investigación II Diseño de la propuesta de investigación, Elaboración de marco teórico, Redacción del proyecto de investigación; con otras de las asignaturas conoce, elabora y analiza estados financieros, conoce y determina los elementos del costo, formula procesos productivos para maximizar ganancias y minimizar costos y gastos, así como a elaboración y aplicación de presupuestos para un mejor manejo de los recursos de la entidad económica con la cual se aplicaran los proyectos. Elabora estudios sobre la segmentación de mercados, calcula cuan factible es la introducción de productos dentro del micro mercado o región, para la elaboración de proyectos. Intención didáctica. Se organiza el temario, en seis unidades, agrupando los contenidos conceptuales de la


asignatura en la primera unidad, donde a su vez debe surgir las ideas sobre proyecto factibles en función del entorno; se incluye en la unidad dos y tres los estudios de mercado y factibilidad técnica del proyecto respectivamente. En la cuarta unidad se abordan los aspectos jurídico y administrativo buscando una formación integral en el alumno al formular proyectos tocando aspectos de normatividad y estructura organizativa aspectos relevantes al momento de la realización de un proyecto. Todo esto con la finalidad de manejo de información significativa, oportuna e integradora de los diversos trámites jurídicos y normativos necesarios en función del tipo de proyecto a realizar. En la quinta unidad se inicia con la evaluación de factibilidad económica y financiera de los proyectos para dar una visión de conjunto y precisar luego el estudio de los diferentes tipos de proyectos y su relación entre los mismos. El objetivo es abordar reiteradamente los conceptos fundamentales hasta conseguir su comprensión. Se propone abordar los procedimientos necesarios para la realización de proyectos sustentables, partiendo de la identificación de cada uno de puntos necesarios para tomarse en cuenta al momento de elaborar un proyecto en el entorno cotidiano o el de desempeño profesional. Se sugiere una evaluación social, que permita realizar una evaluación del impacto ecológico y social del proyecto propuesto. Se sugiere la realización de una actividad integradora como es la elaboración de proyecto ejecutivo; esto permite dar un cierre a la materia mostrándola como útil por sí misma en el desempeño profesional, independientemente de la utilidad que representa en el tratamiento de temas en materias posteriores. El enfoque sugerido para la asignatura requiere que las actividades diseñadas promuevan el desarrollo de habilidades para la observación, el análisis, la experimentación, tales como: identificación, manejo y control de variables y datos relevantes; planteamiento de hipótesis; trabajo en equipo; asimismo, propicien procesos intelectuales como inducción-deducción y análisis-síntesis con la intención de generar una actividad intelectual compleja; por esta razón varias de las actividades prácticas se han descrito como actividades previas al tratamiento teórico de los temas, de manera que no sean una mera corroboración de lo visto previamente en clase, sino una oportunidad para conceptualizar a partir de lo observado. En las actividades prácticas sugeridas, es conveniente que el profesor busque sólo guiar a sus alumnos para que ellos hagan la elección de las variables a analizar, controlar y registrar. Para que aprendan a diagnosticar, planificar, desarrollar y evaluar. La lista de actividades de aprendizaje no es exhaustiva, se sugieren sobre todo las necesarias para hacer más significativo y efectivo el aprendizaje. Algunas de las actividades sugeridas pueden hacerse como actividad extra clase y comenzar el tratamiento en clase a partir de la discusión de los resultados de las observaciones. Se busca partir de experiencias concretas, cotidianas, para que el estudiante se acostumbre a reconocer los factores importantes a su alrededor y no sólo se hable de ellos en el aula. Es importante ofrecer escenarios distintos, ya sean construidos, artificiales, virtuales o naturales En las actividades de aprendizaje sugeridas, generalmente se propone la formalización de los conceptos a partir de experiencias concretas; se busca que el alumno tenga el primer contacto con el concepto en forma concreta y sea a través de la observación, la reflexión y

la discusión que se dé la formalización; la resolución de problemas se hará después de este proceso. Esta resolución de problemas no se especifica en la descripción de actividades, por ser más familiar en el desarrollo de cualquier curso. Pero se sugiere que se diseñen problemas con datos faltantes o sobrantes de manera que el alumno se ejercite en la identificación de datos relevantes y elaboración de supuestos. En el transcurso de las actividades programadas es muy importante que el estudiante aprenda a valorar las actividades que lleva a cabo y entienda que está construyendo su hacer futuro y en consecuencia actúe de una manera profesional; de igual manera, aprecie la importancia del conocimiento y los hábitos de trabajo; desarrolle la precisión y la curiosidad, la puntualidad, el entusiasmo y el interés, la tenacidad, la flexibilidad y la autonomía. Es necesario que el profesor ponga atención y cuidado en estos aspectos en el desarrollo de las actividades de aprendizaje de esta asignatura

3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR Competencia Especifica: Definir la factibilidad y sustentabilidad de proyectos, mediante la integración de conocimientos de las áreas de producción, diseño, administración, mercadotecnia y finanzas; con el fin de emprender y desarrollar proyectos productivos aplicables a la industria alimentaria.

Competencias genéricas 1- Competencias instrumentales: Capacidad de análisis y síntesis Capacidad de organizar y planificar Conocimientos generales básicos Conocimientos básicos de la carrera Comunicación oral y escrita en su propia

lengua Habilidades básicas de manejo de la

computadora Habilidades de gestión de

información(habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas


2-Competencias interpersonales: • Capacidad crítica y autocrítica • Trabajo en equipo • Habilidades interpersonales • Capacidad de trabajar en equipo

interdisciplinario • Capacidad de comunicarse con

profesionales de otras áreas • Apreciación de la diversidad y

multiculturalidad • Habilidad para trabajar en un ambiente

laboral • Compromiso ético

3-Competencias sistémicas: • Capacidad de aplicar los conocimientos

en la práctica • Habilidades de investigación • Capacidad de aprender • Capacidad de adaptarse a nuevas

situaciones • Capacidad de generar nuevas ideas

(creatividad) • Liderazgo • Conocimiento de culturas y costumbres

de otros países• Habilidad para trabajar en forma

autónoma • Capacidad para diseñar y gestionar

proyectos • Iniciativa y espíritu emprendedor • Preocupación por la calidad • Búsqueda del logro


(cambios y justificación) Instituto Tecnológico Superior de Huetamo Del 13 de septiembre 2009 al 05 de febrero de 2010

Representante de la Academia de Ingeniería en Industrias Alimentarias.

Análisis, enriquecimiento y elaboración del programa de estudio propuesto en la Reunión Nacional de Diseño Curricular de la carrera de ingeniería en industrias alimentarias.

Instituto Tecnológico de Aguascalientes, del 15 al 18 de junio de 2010

Representantes de las academias de Ingeniería en Nanotecnología, Ingeniería Química e Ing. en Materiales, Ing. Bioquímica, Ing. Ambiental, Ingeniería Petrolera, Ing.en Geociencias, Ing. en Industrias Alimentarias

Reunión de Fortalecimiento curricular de los planes de estudio actualizados del SNEST

5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO (competencias específicas a desarrollar en el curso) Definir la factibilidad y sustentabilidad de proyectos, mediante la integración de conocimientos de las áreas de producción, diseño, administración, mercadotecnia y finanzas; con el fin de emprender y desarrollar proyectos productivos aplicables a la industria. 6.- COMPETENCIAS PREVIAS

• Evaluar alternativas sobre el área de ingeniería. • Desarrollar procesos tecnológicos en las diferentes áreas de ingeniería. • Identificar metodologías de investigación de mercados • Analizar y proyectar la oferta y la demanda • Identificar y seleccionar las alternativas tecnológicas en los sistemas de producción

de bienes y prestación de servicios • Conocer el diseño de distribución de instalaciones de plantas industriales. • Identificar los factores determinantes en la localización de instalaciones. • Realizar un diseño de distribución de instalaciones en una planta. • Manejar software estadístico para manipular datos. • Planear y elaborar presupuestos para determinar los costos en un proyecto • Identificar Normatividad y legislación mercantil, laboral, civil y ambiental

7.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas1 Elementos conceptuales

en el estudio de un proyecto

1.1 Definición de un proyecto 1.2 Importancia de los proyectos 1.3 Generación, evaluación y selección de la idea de un proyecto 1.4 Perfil del proyecto 1.5 Planificación de los parámetros de un proyecto 1.5.1 Definición y alcance de un proyecto 1.5.2 Especificaciones de un proyecto 1.5.3 Estimación de tiempos, costos y recursos.

2

Estudio de mercado

2.1 Estructura de análisis del mercado 2.2 Segmentación de mercado 2.3 Etapas del estudio del mercado 2.4 Definición del producto o servicio 2.5 Estrategia del producto o servicio 2.6 Análisis de la demanda y oferta 2.6.1 Balance de oferta y demanda 2.7 Análisis de precios 2.8 Estudio de comercialización

3

Estudio de factibilidad técnica.

3.1 Análisis de la cadena de valor 3.2 Planeación estratégica 3.3 Tamaño o capacidad del proyecto 3.3.1 Factores que determinan el tamaño

4

5

Marco jurídico y administrativo Factibilidad económica y financiera

3.3.2 Economía del tamaño 3.3.3 Optimización de tamaño 3.3.4 Tamaño en función del tipo de mercado:

creciente, constante. 3.4 Ingeniería de proyecto 3.4.1 Definición y objetivos 3.4.2 Materias primas 3.4.3 Proceso de producción 3.4.4 Maquinaria y equipo 3.4.5 Técnicas de análisis del proceso de

producción: diagramas de bloques, diagramas de flujo, curso grama analítico.

4.1 Organización administrativa 4.2 Estructura organizacional 4.3 Normatividad 4.3.1 Normatividad jurídica 4.3.2 Normatividad fiscal 4.3.3 Normatividad administrativa 4.4 Normas oficiales mexicanas 4.5 Normas internacionales 4.6 Constitución de la empresa 5.1Estructura de las inversiones y presupuesto de inversión 5.1.1 Determinación de costos 5.1.2 Inversión total inicial 5.2 Presupuesto de costo de producción y

administración 5.3 Capital de trabajo y punto de equilibrio 5.4 Fuentes y estructura de financiamiento 5.5 Análisis de estados financieros 5.6 Valor del dinero en el tiempo (Interés simple,

interés compuesto) 5.6.1 Valor presente 5.6.2 Valor futuro 5.7 Evaluación financiera (con inflación y sin

inflación) 5.8 Análisis y administración de riesgo 5.8.1 Riesgo tecnológico, financiero 5.8.2 Medición del riesgo

6

Evaluación social

6.1 Impacto ecológico6.2 Impacto social 6.2.1 Costos y beneficios sociales


• Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes.

• Propiciar el uso de las nuevas tecnologías en el desarrollo de los contenidos de la asignatura.

• Propiciar actividades de planeación y organización de distinta índole en el desarrollo de la asignatura.


• Propiciar, en el estudiante, el desarrollo de actividades intelectuales de inducción-deducción y análisis-síntesis, las cuales lo encaminan hacia la investigación, la aplicación de conocimientos y la solución de problemas.

• Llevar a cabo actividades prácticas que promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: observación, identificación manejo y control de de variables y datos relevantes, planteamiento de hipótesis, de trabajo en equipo.

• Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicación de los conceptos, modelos y metodologías que se van aprendiendo en el desarrollo de la asignatura.

• Propiciar el uso adecuado de conceptos, y de terminología científico-tecnológica • Proponer problemas que permitan al estudiante la integración de contenidos de la

asignatura y entre distintas asignaturas, para su análisis y solución. • Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medio ambiente; así

como con las prácticas de una ingeniería con enfoque sustentable. • Observar y analizar fenómenos y problemáticas propias del campo ocupacional. • Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios para

desarrollar una visión interdisciplinaria en el estudiante.


• Entrega de avance, presentando resultados evidentes por medio de programas estadísticos y diagramas.

• Evaluar la presentación y defensa de avances del anteproyecto propuesto por los alumnos, acorde a cada unidad revisada.

• Evidencias de conocimiento conceptual y factual, mediante la aplicación de un cuestionario por unidad.

• Evaluación del conocimiento procedimental mediante el desarrollo de ejercicios y problemas por unidad.

• Evidencias de Producto: Análisis del proyecto realizado por los alumnos (en cual se entregará impreso y en electrónico).

• Evidencias de desempeño: El desenvolvimiento del estudiante durante la defensa • Avances del Proyecto inicial con apoyo de cuadro sinópticos y/o gráficas

estadísticas. 10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1: Introducción al diseño de proyectos Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje Generar, evaluar y seleccionar la idea de un proyecto. Mediante la Identificación de sus características.

Investigar tipos de proyectos desarrollados en la industria y así mismo, analizar las semejanzas y diferencias. Realizar una dinámica FOCUS GRUP para la generación y evaluación de la idea de un proyecto a desarrollar a los largo del semestre. Realizar un análisis y definir el concepto de proyecto, además de establecer los tipos de proyectos existentes. Identificar las características de debe tener un proyecto, mediante la presentación de ideas de proyectos, así como realizar el análisis crítico de los proyectos y aplicar los aspectos básicos para la selección de la idea de un proyecto. Investigar y explicar el perfil de un proyecto, mediante la realización de una exposición de un ejemplo de un proyecto desarrollada por los alumnos.

Unidad 2: Estudio de mercado Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje Identificar y clasificar el mercado y los principales agentes que influyen en la estrategia comercial de un producto o servicio a ofrecer.

Realizar el estudio de mercado de los productos de interés, en el que evalúen:

Evaluar mediante estudios estadísticos el mercado existente en la región o zona a abarcar

el tipo de producto o servicio que desean ofertar.Desarrollar una estrategia comercial a seguir para la evaluación del mercado. Evaluar el tipo de mercado consumidor, para realizar el análisis de la demanda (encuestas para determinar el consumo), y análisis de la oferta. Determinar los precios de los productos, así como estudio de comercialización del producto.

Unidad 3: Estudio de factibilidad técnica Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje Identificar los factores que determinan el tamaño y capacidad de un proyecto; optimizándolo en función de su economía y del mercado.

Investigar las cadenas de valor de varias empresas. Identificar los pasos a seguir para desarrollar un proyecto específico y elaborar su propia estrategia. Identificar el tamaño de mercado para determinar el volumen de producción. Realizar el diagrama el impacto de las variables en la economía del proyecto y optimizar el tamaño. Investigar y clasificar la maquinaria y equipo necesarios para el proceso de producción. Definir el lay-aut de distribución de maquinaria de acuerdo a proceso

Unidad 4: Marco jurídico y administrativo Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje Identificar y aplicar la normatividad vigente para la operación de una empresa.

Proponer la estructura organizacional y administrativa de una empresa Analizar la normatividad fiscal, jurídica y administrativa de alguna empresa ya establecida. Investigar y aplicar la normatividad mexicana e internacional para la constitución de la propia empresa.

Unidad 5: Factibilidad económica y financiera Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje Analizar y comparar estados financieros adecuando estrategias para evitar posibles puntos de riesgos,

Realizar y analizar prácticas del cálculo de costos de producción.

que afecten la utilidad o rendimiento de la entidad económica con la que se labora

Elaborar y analizar casos de los principales estados financieros, así como su fluctuación en las cuentas. Elaborar un presupuesto dirigido a un proyecto productivo. Define el punto de equilibrio Investiga los distintos o posibles medios de financiamiento comparando las posibles opciones y seleccionando acorde a las necesidades de la entidad económica la más factible.

Unidad 6: Evaluación social Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje Determinar el impacto social y ambiental derivado de la entidad económica propuesta.

Definir las variables que determinan el posible impacto derivado de la empresa. Determinar el impacto que pueda generar el proyecto tanto social como ambiental. Discutir y evaluar alternativas de mejora en base a los resultados de la evaluación de impacto ocasionado. Elaborar el reporte ejecutivo de la entidad, empresa o servicio proyectado por el alumno.

11.- FUENTES DE INFORMACIÓN

1. Castro, Raul, Mokate Karen, Evaluación económica social de proyectos de inversion, 2a Edicion, Alfaomega.

2. Colmenar , Antonio, Castro Manuel, et.al. Gestión de proyectos con Microsoft Project. Alfa omega Ra-Ma 2007

3. Cortázar Martínez, Alfonso. Introducción al análisis de proyectos de inversión. Editorial Trillas.

4. De la Torre, Joaquín. Evaluación de proyectos de inversión. Prentice Hall Pearson. 5. Díaz Flor Murcia Jairo , Medellín Víctor, et.al. Proyectos. Formulación y criterios de

evaluación. Alfa omega. 6. Díaz Martin ángel, El arte de dirigir proyectos. 2a Edición. Alfa omega- Ra- Ma. 7. Díaz, Ángel. David y Goliat Iniciación del proyecto. Alfa omega-Ra-Ma 8. Díaz, Ángel. David y Goliat Las tribulaciones de un director del proyecto. Alfa omega-

Ra-Ma 9. Díaz, Ángel. David y Goliat Planificación Preliminar del Proyecto. Alfa omega-Ra-Ma 10. Díaz, Ángel. David y Goliat Programación de referencia del proyecto. Alfa omega-Ra-

Ma 11. Domingo, Alberto. Dirección y Gestion de Proyectos, Un enfoque práctico. 2a Edición.

Alfa omega-Ra-Ma 12. García Mendoza, Alberto. Evaluación de proyectos de inversión. Mc Graw Hill. Sapag

Chain, Nassir. Proyectos de inversión: formulación y evaluación. 2da Ed. Prentice Hall Pearson.

13. Gido Jack, James P. Clements, Administración exitosa de proyectos, 3a Edición, Edit. Thomson., 2007,

14. Hernández Hernández Abraham, formulación y evaluación de proyectos de inversión, 5a Edición, Cengage learning.

15. Klastorin, Ted. Administración de Proyectos. Alfa omega 16. leland David I., King William R. 1a Edition 1990 11a reimpresion Grupo Editorial

Patria.2007. 17. Serrano Javier, matemáticas financieras y evaluación de proyectos, Alfa omega-

ediciones unidades. 12.- PRÁCTICAS PROPUESTAS Se considera que por la estructura de la asignatura, es factible desarrollar un proyecto propuesto por los alumnos (se siguiere que se formen equipos de trabajo) para realizar casos prácticos con el fin de aplicar los conocimientos propios de la materia. Nota: las prácticas propuestas se consideraron acordes al orden y avance del temario, por lo cual, son consecutivas y dependientes.

• Realizar una dinámica para la generación y evaluación de la idea de un proyecto a desarrollar a los largo del semestre.- FOCUS GRUP-

• Realizar una investigación de campo aplicando un cuestionario o censo que arroje datos estadísticos para la toma de decisiones.

• Evaluar el estudio técnico de un proyecto considerando los siguientes aspectos: análisis de la cadena de valor del proyecto, lo que permita a su vez evaluar, el tamaño del proyecto, tamaño del mercado y la estimación del proceso de producción, haciendo uso de los diagramas más representativos.

• Elaborar un lay- aut de distribución de maquinaria • Proponer la estructura organizacional de una empresa, así como administrativa;

emplear y aplicar la normatividad mexicana e internacional y, definir la constitución de

la propia empresa. • Realizar el estudio económico y financiero del proyecto propuesto, evaluando los

costos de producción, presupuesto de costos de administración, inversión inicial, determinación de capital de trabajo y financiamiento de la inversión, así como determinar el estudio de análisis financiero y análisis de riesgo.

• Determinar el impacto que pueda generar el proyecto tanto social como ambiental. • Elaborar la entrega del proyecto propuesto acorde a un reporte ejecutivo. • Proponer el posible plan de negocios para el proyecto de interés.



Carrera:


SATCA1

Fundamento de Química Orgánica Ingeniería en Nanotecnología e Ingeniería Ambiental AEF-1033 3-2-5

2.- PRESENTACIÓN Caracterización de la asignatura. Esta asignatura aporta al perfil del ingeniero la capacidad de predecir el comportamiento químico de los compuestos orgánicos en función de sus características estructurales. También desarrolla la capacidad de predecir las posibles aplicaciones industriales de una sustancia química o el impacto que puede producir esta misma al medio ambiente. Finalmente, esta asignatura fomenta en el ingeniero la capacidad de investigación e innovación para la generación y utilización de nuevos productos químicos. Para integrarla se ha hecho un análisis del campo de la química orgánica, identificando los temas que integran los principios fundamentales en el entendimiento del comportamiento químico de los compuestos orgánicos en función de su estructura. Esta asignatura proporciona soporte y está vinculada con otras más relacionadas al desempeño profesional del ingeniero, por lo que se ubica dentro de las primeras materias de la retícula académica. De manera particular, lo trabajado en esta asignatura se aplica a los temas de enlace y estructura de compuestos orgánicos, grupos funcionales y nomenclatura de compuestos orgánicos, propiedades de acidez y basicidad de los compuestos orgánicos, análisis conformacional y estereoquímica. Intención didáctica. El temario está organizado en cuatro unidades, las cuales describen los contenidos conceptuales de la asignatura relacionados con los principios fundamentales sobre la estructura de los compuestos orgánicos y su correlación con las propiedades fisicoquímicas de los mismos. Sin duda, el entendimiento de las propiedades estructurales y fisicoquímicas de los compuestos orgánicos inicia con el conocimiento de la naturaleza del enlace covalente. De tal manera que deben describirse la características fisicoquímicas de los compuestos que están formados mediante enlaces covalentes y las diferencias con las propiedades de los compuestos que presentan enlaces iónicos. Se recapitulan conceptos como la estructura de Lewis, regla del octeto e hibridación de orbitales atómicos para explicar la generación dobles y triples enlaces covalentes. Se plantea el análisis de la polaridad de enlaces covalentes en función de la electronegatividad de los átomos participantes en el enlace. Se hace una descripción de las distintas formas de representar a un compuesto orgánico dando importancia a las formulas estructurales que muestran la


conectividad de todos los átomos en una molécula. Así se estudia el procedimiento para la designación de cargas formales en una molécula y como estas influyen en el fenómeno de resonancia. En este punto se profundiza acerca de la estabilidad termodinámica de las moléculas en función del número de posibles formas de resonancia así como de la contribución de cada una de ellas en el híbrido de resonancia o la forma promedio más estable. Por último, se describen las características del momento dipolar molecular y su relación con propiedades macroscópicas como la solubilidad. Se sugiere una actividad integradora donde se seleccione una serie de al menos cinco compuestos orgánicos y otra de al menos cinco solventes orgánicos y se efectúen pruebas de solubilidad donde se correlacionen los resultados con la polaridad de los solventes y de los solutos. En la segunda unidad se realiza la descripción de los diferentes grupos funcionales que caracterizan a los compuestos orgánicos. El estudiante debe identificarlos en la estructura de diversas moléculas. Posteriormente, se aborda la nomenclatura en la cual se sugiere hacer un enfoque en el sistema “prefijo-sufijo” que describe el tamaño y grupo funcional del compuesto, se sugiere profundizar en las reglas de nomenclatura de hidrocarburos lineales y ramificados que describen como seleccionar la cadena principal y la ubicación de los localizadores de los sustituyentes así como su alfabetización al momento de dar el nombre del hidrocarburo, puesto que ésta sirve como base para la nomenclatura de compuestos complejos. Posteriormente se aborda la nomenclatura de compuestos monofuncionales haciendo una correlación del grupo funcional y el sufijo correspondiente. Finalmente se describe la nomenclatura de compuestos polifuncionales tomando en cuenta el criterio de prioridad de grupos funcionales y subordinación de grupos. También es importante que el estudiante pueda dibujar la estructura de los compuestos orgánicos a partir de la nomenclatura y que sea capaz de corregirla en caso de que ésta sea incorrecta. Se sugiere que el estudiante resuelva una batería de ejercicios de nomenclatura iniciando con los hidrocarburos, seguido de los monofuncionales y posteriormente los polifuncionales. Al final es importante que se resuelvan ejercicios combinados de nomenclatura. En la tercera unidad se trata sobre el estudio de las propiedades de acidez y basicidad de los compuestos orgánicos. Se describen las tres teorías existentes para describir el comportamiento ácido-base de las sustancias químicas debiendo enfatizarse en los criterios en común y las diferencias significativas entre éstas. Posteriormente se hace una descripción de las características estructurales que tienen influencia directa sobre la acidez y la basicidad de las moléculas orgánicas. Se describe la fuerza de ácidos y bases en función de sus constantes de disociación (Ka o Kb) y los valores de pKa. Se aborda el estudio de las reacciones en equilibrio ácido-base y se determinan las constantes de equilibrio para determinar el sentido de la reacción. Debe denotarse la importancia de estos equilibrios en función de su participación en otros mecanismos de reacción que describen la formación de moléculas orgánicas. Al finalizar esta unidad es importante que el estudiante sea capaz de determinar en forma cualitativa la fuerza de acidez y basicidad de las moléculas orgánicas en función de su estructura y las compare con otras moléculas por lo cual se sugiere que resuelva ejercicios que le permitan desarrollar esta capacidad. En esta unidad se sugiere una actividad integradora en la que el estudiante aplique sus conocimientos teóricos sobre el comportamiento ácido-base en la separación de un compuesto orgánico de una mezcla compleja.

En la cuarta unidad se desarrollan los temas de análisis conformacional y estereoquímica. Primero se trata el estudio del análisis conformacional en hidrocarburos de cadena abierta a partir del análisis de las proyecciones de Newman en los que se describen las conformaciones predominantes (eclipsada, alternada, alternada anti, alternada gauche, etc.) y los valores termodinámicos asociadas a éstas. Se describen los conceptos de energía potencial relativa y barrera de rotación. Posteriormente se describe el análisis conformacional en hidrocarburos de cadena cerrada, se muestra el significado de la energía de torsión y de cómo esta disminuye al incrementar el número de carbonos de la cadena del hidrocarburo. Se analizan los requerimientos energéticos de las conformaciones de silla y bote para el ciclohexano; así como el análisis conformacional en función de la preferencia ecuatorial cuando existe uno o más sustituyentes en el anillo de ciclohexano. Es posible determinar la conformación más estable termodinámicamente a partir de los valores de preferencia ecuatorial “A” y la energía libre asociada a este equilibrio conformacional. En esta unidad también se describen los conceptos de quiralidad, quiralidad molecular y actividad óptica de los compuestos orgánicos. Se determina la configuración absoluta y relativa de los compuestos aplicando las reglas de Cahn-Ingold-Prelog. Se describen las propiedades las proyecciones de Fisher, su uso la representación de moléculas con uno o más centros de quiralidad y las reglas para la asignación de la configuración absoluta. También se definen los conceptos de enantiómero y diasterómero y compuestos meso, sus propiedades y el tipo de reacciones que producen a cada uno de ellos. En esta unidad se propone una actividad integradora donde se determine la actividad óptica de compuestos con uno o más centros de quiralidad mediante el uso de un polarímetro y se comparen los valores de rotación óptica de muestras estereoquímicamente puras con la de muestras racémicas, asimismo con la de compuestos designados como meso. Otra actividad integradora que se sugiere es el análisis de diasterómeros mediante cromatografía en capa fina (TLC por sus siglas en inglés) para determinar los valores de Rf y establecer si existe diferencia entre un diasterómero y otro. El enfoque sugerido para la materia requiere que las actividades prácticas promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: identificación, manejo y control de variables y datos relevantes; planteamiento de hipótesis; trabajo en equipo; asimismo, propicien procesos intelectuales como inducción-deducción y análisis-síntesis con la intención de generar una actividad intelectual compleja. En las actividades prácticas sugeridas, es conveniente que el profesor busque sólo guiar a sus alumnos para que ellos hagan la elección de las variables a controlar y registrar, es decir, que ellos mismos propongan un diseño experimental que puedan validar por si mismos al finalizar esta actividad. Para que aprendan a planificar, que no planifique el profesor todo por ellos, sino involucrarlos en el proceso de planeación. En la lista de actividades de aprendizaje se sugieren aquéllas que son necesarias para hacer más significativo y efectivo el aprendizaje. Algunas de las actividades sugeridas pueden hacerse como actividad extra clase y comenzar el tratamiento en clase a partir de la discusión de los resultados de las observaciones. Se busca partir de experiencias concretas, cotidianas, para que el estudiante se acostumbre a reconocer los fenómenos físicos y químicos en su alrededor y no sólo se hable de ellos en el aula. Es importante ofrecer escenarios distintos, ya sean construidos, artificiales, virtuales o naturales. En las actividades de aprendizaje sugeridas, generalmente se propone la formalización de los conceptos a partir de experiencias concretas; se busca que el alumno tenga el primer contacto con el concepto en forma concreta y sea a través de la observación, la reflexión y

la discusión que se dé la formalización; la resolución de problemas se hará después de este proceso. Esta resolución de problemas se especifica en la descripción de actividades, por ser más familiar en el desarrollo de cualquier curso. En el transcurso de las actividades programadas es muy importante que el estudiante aprenda a valorar las actividades que lleva a cabo y entienda que está construyendo su hacer futuro y en consecuencia actúe de una manera profesional; de igual manera, aprecie la importancia del conocimiento y los hábitos de trabajo; desarrolle la precisión y la curiosidad, la puntualidad, el entusiasmo y el interés, la tenacidad, la flexibilidad y la autonomía. Es necesario que el profesor ponga atención y cuidado en estos aspectos en el desarrollo de las actividades de aprendizaje de esta asignatura.

3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR Competencias específicas: Analizar las características estructurales de los compuestos orgánicos para determinar las condiciones adecuadas para su manejo a nivel industrial y en el laboratorio. Predecir el impacto biológico y ambiental de las sustancias orgánicas en función de sus características estructurales, lo cual permitirá adoptar las medidas preventivas y correctivas adecuadas para solucionar contingencias causadas por exposición o derrame de estos compuestos.

Competencias genéricas Competencias instrumentales • Capacidad de análisis y síntesis. • Capacidad de organizar y planificar. • Conocimientos generales básicos. • Conocimientos básicos de la carrera. • Habilidades de gestión de información

(habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas.

• Solución de problemas. • Toma de decisiones. Competencias interpersonales • Trabajo en equipo. • Habilidades interpersonales. • Capacidad de trabajar en equipo

interdisciplinario. • Capacidad de comunicarse con

profesionales de otras áreas. • Habilidad para trabajar en un ambiente

laboral. • Compromiso ético.

Competencias sistémicas • Capacidad de aplicar los conocimientos

en la práctica. • Habilidades de investigación. • Capacidad de aprender. • Capacidad de adaptarse a nuevas

situaciones. • Capacidad de generar nuevas ideas

(creatividad). • Habilidad para trabajar en forma

autónoma. • Capacidad para diseñar y gestionar

proyectos. • Preocupación por la calidad.


(cambios y justificación) Instituto Tecnológico de Ciudad Juárez del 27 al 29 de Abril de 2009.

Representantes de los Institutos Tecnológicos de: Tijuana, Querétaro, Celaya, Saltillo, Ciudad Juárez, Superior de Irapuato, San Luis Potosí, Chihuahua.

Primera Reunión Nacional de diseño e innovación curricular para el desarrollo de competencias profesionales de las carreras de Ingeniería en Nanotecnología e Ingeniería Logística del SNEST.

Instituto Tecnológico de Puebla del 8 al 12 de Junio de 2009

Representantes de los Institutos Tecnológicos de: Tijuana, Querétaro, Celaya, Saltillo, Ciudad Juárez, Superior de Irapuato, San Luis Potosí, Chihuahua

Reunión de seguimiento de diseño e innovación curricular para el desarrollo de competencias profesionales de las carreras de Ing. en Nanotecnología, Gestión Empresarial, Logística, y asignaturas comunes del SNEST.

Institutos Tecnológicos de: Celaya, Mérida, Minatitlán, Nuevo León, Santiago Papasquiaro y Villahermosa. Fecha: 17 de septiembre de 2009 a 5 de febrero de 2010



Instituto Tecnológico de Mazatlán del 23 al 27 de Noviembre de 2009

Representantes de los Institutos Tecnológicos de: Tijuana, Querétaro, Ciudad Juárez, Superior de Irapuato, San Luis Potosí, Chihuahua

Segunda Reunión de seguimiento de diseño e innovación curricular para el desarrollo de competencias profesionales de la carrera de Ing. en Nanotecnología, del SNEST.

Instituto Tecnológico de Villahermosa del 24 al 28 de Mayo de 2010

Representantes de los Institutos Tecnológicos de: Tijuana, Querétaro, Superior de Irapuato, Chihuahua, Saltillo.

Reunión de consolidación de diseño e innovación curricular para el desarrollo de competencias profesionales de la carrera de Ing. en Nanotecnología, del SNEST.

Instituto Tecnológico de Aguascalientes del 15 al 18 de Junio de 2010

Representante de los Institutos Tecnológicos de Tuxtepec, Tijuana, Saltillo, Zacatecas, Mérida, Veracruz, Celaya, Aguascalientes y Orizaba y de los Institutos Superiores de Poza Rica, Tamazula de Giordano,

Reunión Nacional del Fortalecimiento Curricular de las asignaturas comunes por área de conocimiento para los planes de estudio actualizados del SNEST.

Tacámbaro, Irapuato, Coatzacoalcos y Venustiano Carranza

5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO (competencias específicas a desarrollar en el curso) Analizar las características estructurales de los compuestos orgánicos para determinar las condiciones adecuadas para su manejo a nivel industrial y en el laboratorio. Predecir el impacto biológico y ambiental de las sustancias orgánicas en función de sus características estructurales, lo cual permitirá adoptar las medidas preventivas y correctivas adecuadas para solucionar contingencias causadas por exposición o derrame de estos compuestos. 6.- COMPETENCIAS PREVIAS Conoce los principios de estructura atómica y propiedades periódicas para describir las características estructurales de los compuestos químicos. Manejar operaciones básicas de masa y volumen. Conocimiento de material básico de laboratorio. Capacidad de interpretación cualitativa Identifica los tipos de contaminantes en los componentes del ambiente. 7.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas 1 Enlace y estructura de

compuestos orgánicos 1.1 Enlace covalente, estructuras de Lewis y regla

del octeto 1.2 Hibridación: enlaces dobles y triples 1.3 Enlaces covalentes polares y la

electronegatividad 1.4 Fórmulas estructurales de compuestos

orgánicos 1.5 Cargas formales y resonancia 1.6 Momento dipolar molecular

2 Grupos funcionales y

nomenclatura de los compuestos orgánicos

2.1 Estructura de grupos funcionales 2.2 Clasificación de compuestos orgánicos en función a su grupo funcional 2.3 Nomenclatura de hidrocarburos lineales y sustituidos 2.4 Nomenclatura de compuestos orgánicos monofuncionales 2.5 Nomenclatura de compuestos orgánicos polifuncionales

3 Acidez y basicidad de compuestos orgánicos

3.1 Teoría de Arrhenius 3.2 Teoría de Brönsted-Lowry 3.3 Teoría de Lewis 3.4 Relación de la estructura con el carácter ácido-base de las moléculas orgánicas

4 Análisis conformacional y estereoquímica

4.1 Análisis conformacional en hidrocarburos de cadena abierta

4.2 Análisis conformacional en hidrocarburos de cadena cerrada 4.3 Quiralidad molecular y actividad óptica 4.4 Configuración absoluta y relativa de compuestos quirales. Reglas de Cahn-Ingold-Prelog 4.5 Proyecciones de Fisher 4.6 Propiedades de los enantiómeros 4.7 Moléculas con más de un centro de quiralidad 4.8 Reacciones que producen enantiómeros 4.9 Reacciones que producen diasterómeros


• Explicar los fundamentos teóricos incorporando herramientas multimedia para una mejor visualización y comprensión de los conceptos.



• Propiciar el desarrollo de actividades intelectuales que encaminen al estudiante hacia la investigación.

• Propiciar ideas y relacionarlas con experiencias propias (anclajes) para resolver o detectar problemas.

• Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios a las que ésta da soporte para desarrollar una visión interdisciplinaria en el estudiante.

• Incrementar la realización de actividades o tareas que den cuenta por medio de evidencias, de que la competencia se ha desarrollado.

• Propiciar el planteamiento de preguntas y la solución de problemas, así como el aprendizaje a partir del error.

• Estimular la búsqueda amplia, profunda y fundamentada de información. • Promover la precisión en el uso de nomenclatura y terminología científica, tecnológica

y humanística. • Retroalimentar de manera permanente el trabajo de los estudiantes. • Proponer ejemplos guía. • Organizar tutorías personalizadas para orientar y resolver dudas. • Generar una base electrónica de problemas selectos para la autoevaluación del

estudiante. • Propiciar sesiones de laboratorio para fortalecer la comprensión de los fundamentos

teóricos e inducir cuestiones de curiosidad. • Facilitar el contacto directo con materiales e instrumentos, al llevar a cabo actividades

prácticas, para contribuir a la formación de las competencias para el trabajo experimental en las que el estudiante diseñe el protocolo experimental.

• Llevar a cabo actividades que promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: observación, identificación manejo y control de variables y datos relevantes, planteamiento de hipótesis, de trabajo en equipo. Ej. El alumno realiza prácticas de laboratorio que ilustren la información teórica manejada a lo largo de cada una de las unidades temáticas.

• Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medio ambiente. • Elaborar a escala moléculas orgánicas. • Emplear un cubo para facilitar la visualización de planos y ejes así como determinar

el resultado de las operaciones de simetría realizadas en moléculas como el metano o relacionadas, cuyo modelo se ha colocado dentro del cubo, orientando los sustituyentes en cuatro de los vértices.

• Visitar industrias para conocer compuestos que producen e identificar cuáles son los que afectan el entorno.

• Presentar un seminario sobre problemas ambientales publicados en revistas internacionales del área de 10 años a la fecha.

• Manejar software especializado para la visualización de compuestos orgánicos.


La evaluación debe ser continua y formativa por lo que se debe considerar el desempeño en cada una de las actividades de aprendizaje, haciendo especial énfasis en:

o Reportes escritos de las observaciones hechas durante las actividades, así como de las conclusiones obtenidas de dichas observaciones.

o Información obtenida durante las investigaciones solicitadas plasmada en documentos escritos.

o Descripción de otras experiencias concretas que podrían realizarse adicionalmente.

o Exámenes escritos para comprobar el manejo de aspectos teóricos y declarativos.

o Presentación de seminarios relacionados a los temas del curso. o Elaboración de modelos moleculares. o Participación en los temas de discusión en clase. o Resolución de problemas en las dinámicas grupales y de tarea. o Reportes de las experiencias integradoras (prácticas de laboratorio).

10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1: Enlace y estructura de compuestos orgánicos Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Representar correctamente la estructura de moléculas orgánicas considerando los principios fundamentales de la teoría de enlace.

• Representar las estructuras de Lewis de las moléculas o iones orgánicos para predecir su estabilidad y compararlas con otras moléculas.

• Relacionar las propiedades fisicoquímicas de los compuestos orgánicos con diferentes estructuras para predecir las propiedades de nuevos compuestos.

• Aplicar los principios de hibridación para explicar la formación de enlaces dobles y triples en compuestos orgánicos

• Calcular las diferencias de electronegatividad de los átomos que forman un enlace covalente para predecir la polaridad relativa de los enlaces en compuestos orgánicos.

• Comparar la estabilidad de los compuestos orgánicos en función del número de formas resonantes posibles y su híbrido de resonancia para cada compuesto.

• Analizar la estructura de un compuesto orgánico para determinar la magnitud relativa del momento dipolar en la molécula.

• Comparar la solubilidad de compuestos orgánicos en diferentes solventes.

Unidad 2: Grupos funcionales y nomenclatura de los compuestos orgánicos Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Redactar el nombre de compuestos orgánicos empleando el método sistemático de la UIQPA a partir de la identificación de los grupos funcionales y los criterios de priorización de grupos y alfabetización de sustituyentes. Dibujar la estructura de compuestos orgánicos a partir de su nomenclatura.

• Analizar la estructura de un compuesto químico para identificar y nombrar los grupos funcionales que están presentes en la molécula.

• Correlacionar los “prefijos” establecidos en el sistema de nomenclatura con el número de carbonos en alcanos lineales y establecer su nombre completo combinándolo con el “sufijo” ano.

• Tabular el nombre de los diez primeros alcanos lineales, su fórmula condensada CnH2n+2, su fórmula semidesarrollada y su fórmula desarrollada.

• Establecer el nombre de los radicales alquilo por eliminación de un átomo de H del alcano correspondiente cambiando la terminación ano por ilo.

• Investigar y tabular la estructura y el nombre de los radicales alquilo frecuentes en la estructura de compuestos orgánicos (isopropilo, sec-butilo, tert-butilo, isobutilo, neopentilo, etc).

• Identificar el nombre de cicloalcanos no ramificados que obedezcan la relación CnH2n anteponiendo el prefijo “ciclo” al nombre del alcano lineal correspondiente.

• Investigar las reglas de nomenclatura establecidas por la UIQPA para alcanos y cicloalcanos ramificados.

• Resolver en una dinámica de grupo una batería de ejercicios de nomenclatura de alcanos y cicloalcanos ramificados.

• Resolver en forma individual una batería de ejercicios de nomenclatura de alcanos y cicloalcanos ramificados.

• Investigar y tabular el orden de prioridad de los grupos funcionales para la nomenclatura y correlacionarlo con los “sufijos” que les corresponden.

• Resolver en una dinámica de grupo y en forma individual ejercicios de nomenclatura de compuestos monofuncionales.

• Investigar y discutir en grupo las reglas de nomenclatura para compuestos polifuncionales.

• Investigar y tabular los grupos funcionales en orden de prioridad, así como identificar aquéllos grupos que se consideran subordinados.

• Resolver en grupo y en forma individual una

batería de ejercicios de nomenclatura de compuestos polifuncionales.

• Dibujar la estructura semidesarrollada de compuestos orgánicos a partir de su nomenclatura.

Unidad 3: Acidez y basicidad de compuestos orgánicos Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Describir el comportamiento ácido-base de los compuestos orgánicos a través del análisis de sus características estructurales. Comparar la acidez o basicidad relativa entre compuestos con estructuras análogas y diferentes.

• Investigar y discutir en clase los fundamentos de las teorías que describen el comportamiento ácido-base de los compuestos orgánicos.

• Analizar las estructura de varios compuestos orgánicos y discutir sobre la acidez de las moléculas orgánicas en función de la presencia de cargas positivas, electronegatividad, tamaño atómico, efecto inductivo, carácter s y resonancia.

• Comparar la acidez de compuestos orgánicos en función de la Ka y del pKa. Realizar cálculos de interconversión entre ambos parámetros.

• Determinar la magnitud del equilibrio a partir de los pKa´s del ácido y ácido conjugado en una reacción ácido-base de Brönsted-Lowry.

Unidad 4: Análisis conformacional y estereoquímica Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Predecir la estabilidad de los compuestos orgánicos alifáticos y de cadena cerrada mediante el análisis de sus conformaciones. Designar la configuración absoluta y relativa del o los centros estereogénicos de las moléculas orgánicas empleando los descriptores R o S. Clasificar las moléculas orgánicas en enantiómeros o diasterómeros considerando la relación estereoquímica que se observe entre ellas.

• Investigar y discutir en clase en que consiste el análisis conformacional, la diferencia entre conformación y confórmelo; y qué es la barrera de rotación o energía de torsión.

• Representar las conformaciones del etano, propano y butano como ejemplos del análisis conformacional de hidrocarburos de cadena abierta.

• Comparar los valores de energía asociados con las conformaciones eclipsadas, alternadas, totalmente eclipsadas, anti y gauche en hidrocarburos de cadena abierta.

• Predecir perfiles de energía y barreras de rotación para las conformaciones de hidrocarburos complejos a partir de estos valores establecidos.

• Investigar y discutir en clase sobre las características de las moléculas quirales y aquirales. Definir el concepto de quiralidad,

átomo quiral y centro estereogénico. • Relacionar la actividad óptica de las moléculas

con la quiralidad. Reflexionar sobre cómo esta propiedad puede asociarse a la determinación de la pureza óptica.

• Realizar la medición de la actividad óptica de moléculas quirales y aquirales. Asociar las características estructurales de cada compuesto con los valores obtenidos.

• Investigar y discutir las reglas de Cahn-Ingold-Prelog para la asignación de la configuración absoluta y relativa de compuestos quirales.

• Resolver una serie de ejercicios donde se designe la configuración absoluta en representación tridimensional de moléculas con un centro estereogénico.

• Dibujar las proyecciones de Fisher de moléculas quirales y aquirales con dos o más centros estereogénicos y determinar la configuración absoluta y/o relativa de dichos compuestos.

• Establecer el enantiomerismo o diasteroisomerismo de moléculas con dos o más centros quirales a partir de sus proyecciones de Fisher.

• Analizar mediante cromatografía en capa fina una mezcla de enantiómeros y otra de diasterómeros para determinar el Rf de los compuestos separados. Correlacionar los resultados obtenidos con la teoría estudiada.


• Brown-Lemay-Bursten: Química, la Ciencia Central. Edit. Prentice Hall. • Carey, F. A. Química Orgánica, Ed. McGraw-Hill Interamericana, México, 2006. • Chang, R. Química, Ed. McGraw-Hill Interamericana, México, 2007. • Fessenden y Fessenden: Química Orgánica. Edit. Iberoamericana. • Graham-Solomons, T. W. Química Orgánica, Ed. Limusa, México, 2004. • Jolly: Química Inorgánica. Edit. McGraw Hill. • Juaristi E. Conceptos básicos de la teoría orbital. CINVESTAV. • Juaristi, E. Introducción a la estereoquímica y Análisis Conformacional. CINVESTAV • McMurry, J. Química Orgánica, Ed. Brooks/Cole Publishing Co. • Morrison, R. T.; Boyd, R. N. Química Orgánica, Ed. Allyn and Bacon. • Solomons G. Química Orgánica. Edit. LIMUSA. • Tchoubar B. Mecanismos de reacción. Edit. LIMUSA. • Vollhardt, K. P. C. Química Orgánica, Ed. Freeman • Wade L. Química Orgánica. Edit. Prentice Hall. • Whitten. Química General. Edit. Iberoamericana. • Yurkanis Bruice, P. (2008). Química orgánica (5ª ed.). México: Edit. Pearson.

http://www.telecable.es/personales/albatros1/quimica/alquenos/alquenos.htm http://www.uam.es/departamentos/ciencias/qorg/docencia_red/qo/l9/prep0.html 12.- PRÁCTICAS PROPUESTAS (aquí sólo describen brevemente, queda pendiente la descripción con detalle).

1. Identificar el material e instrumentos básicos de laboratorio de química orgánica para utilizarlos adecuadamente en el desarrollo de prácticas de laboratorio.

2. Determinar las propiedades físicas como punto de fusión, punto de ebullición, solubilidad y estado de agregación de compuestos orgánicos con diferentes grupos funcionales para establecer la diferencia significativa entre los mismos.

3. Emplear modelos moleculares para describir la estructura básica de las moléculas orgánicas.

4. Medir la rotación óptica de distintas moléculas orgánicas para determinar si presentan actividad óptica.

5. Determinar la constante de acidez de moléculas orgánicas con distintos grupos funcionales para explicar la diferencia de acidez entre los diversos grupos funcionales.

6. Aplicar el conocimiento sobre el comportamiento ácido-base de las moléculas orgánicas para realizar una extracción químicamente activa de compuestos orgánicos.

7. Realizar la destilación fraccionada de una mezcla de hidrocarburos para analizar la relación entre la estructura y las propiedades fisicoquímicas de los hidrocarburos.

8. Realizar la extracción simple y múltiple de un compuesto orgánico para determinar el coeficiente de distribución.

9. Extracción de grasas 10. Analizar mediante cromatografía en capa fina una muestra compuesta por una

mezcla de diasterómeros.



Carrera:


SATCA1

Microbiología Ingeniería en Industrias Alimentarias, Ingeniería Bioquímica e Ingeniería Ambiental. AEM-1050 2-4-6

2.- PRESENTACIÓN Caracterización de la asignatura. La finalidad de los contenidos de esta asignatura permitirá al estudiante adquirir los conocimientos, habilidades y destrezas que le permitan comprender y manipular las técnicas y procedimientos que contribuyen al análisis microbiológico, así como las diferentes funciones que desempeñan los microorganismos. Esta materia presenta relación con otras asignaturas, principalmente se ha diseñado tomando como fundamento áreas de Química, Bioquímica, Matemáticas y Biología e identificando los contenidos que tienen una mayor aplicación en el perfil profesional del egresado. La asignatura de Microbiología provee las herramientas necesarias para la manipulación y control de los microorganismos, indispensable para el diseño de equipos y procesos, estudio y aplicación de nuevas tecnologías, y diseño de normas y programas en el ámbito de las Ingenierías:En Industrias Alimentarias, Bioquímica y Ambiental. El contenido de esta asignatura permite una mejor comprensión de las materias paralelas y posteriores que consideran los diferentes planes de estudios. La Microbiología ha dependido su desarrollo de algunos instrumentos, principalmente el microscopio, técnicas de esterilización, preparación de medios de cultivo, métodos de obtención de cultivos puros y de conservación de cepas aisladas. Con esta materia el estudiante adquiere habilidades que obtendrá en el laboratorio, a través de una serie de prácticas desarrolladas de acuerdo al conocimiento teórico adquirido. Por tanto la asignatura aporta al perfil del Ingeniero Bioquímico, en Industrias Alimentarias y Ambiental; la capacidad de diseñar, seleccionar, adaptar y escalar equipos y procesos en los que se aprovechen de manera sustentable los recursos bióticos, identificar y aplicar tecnologías emergentes relacionadas con el campo de acción de este tipo de Ingenieros, participar en el diseño y aplicación de normas y programas de gestión y aseguramiento de la calidad, en empresas e instituciones, realizar investigación científica y tecnológica con difusión de sus resultados.


Intención didáctica. La asignatura de Microbiología está organizada en 7 unidades presentadas en un orden ascendente de complejidad y cada una de las cuales agrupa temas similares con el objetivo de facilitar la comprensión de la materia de estudio para el alumno. La primera unidad aborda tópicos generales de microbiología tales como desarrollo histórico, clasificación y características de los microorganismos, así mismo se establece el campo de especialización de la microbiología. En particular para la segunda unidad se abordan todos los factores que se involucran en el cultivo microbiano, preparación de medios, características para la identificación (aislamiento, purificación, clasificación, identificación y conservación microbiana.) así como su crecimiento y propagación, su importancia y relación con otras ciencias. En la tercera unidad se realiza los factores ambientales que afectan el crecimiento, desarrollo y reproducción de microorganismos, tales como humedad y actividad del agua, presión hidrostática, temperatura, potencial de hidrógeno, nutrientes.etc. En la cuarta unidad se borda un estudio de particular de los organismos procarióticos y eucariotas, su clasificación, nomenclatura, morfología, estructura celular, metabolismo, mecanismos de herencia, crecimiento, propagación y aplicaciones biotecnológicas. En la quinta unidad se aborda un breve análisis de la clasificación, morfología y estructura, estrategias de replicación y técnicas de análisis de los virus, así como de las partículas sub-virales y su impacto social y económico. En la sexta unidad se analizan los aspectos de la ecología microbiana viendo sus características de los ecosistemas microbianos su homeostasis y degradación de ecosistemas (Acuáticos y Terrestres) y sus efectos benéficos de los procesos microbiológicos. En la última unidad , incluye una revisión de técnicas de Biología Molecular útiles para el análisis genético y desarrollo de material genético recombinante, en particular se abordan estrategias de aislamiento y clonación de genes, transformación de bacterias y levaduras, análisis de transcripción de genes, traducción de mensajeros y síntesis de proteínas de interés biotecnológico. Además se sugiere el uso de actividades integradoras del conocimiento durante las sesiones de laboratorio, actividades que involucren técnicas y sistemas de identificación, control y propagación microbiana, así como de aplicaciones biotecnológicas. Para esto se requiere que las actividades prácticas promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: identificación y operación de variables y datos relevantes; planteamiento de hipótesis; trabajo en equipo; asimismo, propicien procesos intelectuales como inducción-deducción y análisis-síntesis con la intención de generar una actividad intelectual compleja; por esta razón varias de las actividades prácticas se han descrito como actividades previas al tratamiento teórico de los temas, de manera que no sean una mera corroboración de lo visto previamente en clase, sino una oportunidad para conceptualizar a partir de lo observado. En las actividades prácticas sugeridas, es conveniente que el profesor busque sólo guiar a sus alumnos para que ellos hagan la elección de los métodos apropiados muestreo, aislamiento, identificación y caracterización de microorganismos. Para

que desarrollen de manera independiente protocolos de análisis de las cepas microbianas y elaborar reportes adecuados de los resultados. La lista de actividades de aprendizaje no se sugiere extensa, se prefieren sobre todo las necesarias para hacer más significativo y efectivo el aprendizaje. Algunas de las actividades sugeridas pueden hacerse como actividad extra clase e iniciar el tratamiento en clase a partir de la discusión de los resultados de las observaciones. Se busca partir de experiencias concretas, cotidianas, para que el estudiante se acostumbre a reconocer los fenómenos microbiológicos en su alrededor y no sólo se hable de ellos en el aula. Es importante ofrecer escenarios distintos, ya sean construidos, artificiales, virtuales o naturales En las actividades de aprendizaje sugeridas, generalmente se propone la formalización de los conceptos a partir de experiencias concretas; se busca que el alumno tenga el primer contacto con el concepto en forma concreta y sea a través de la observación, la reflexión y la discusión que se dé la formalización; la resolución de problemas se hará después de este proceso. Esta resolución de problemas no se especifica en la descripción de actividades, por ser más familiar en el desarrollo de cualquier curso. Pero se sugiere que se diseñen problemas con datos faltantes o sobrantes de manera que el alumno se ejercite en la identificación de datos relevantes y elaboración de suposiciones. Durante el transcurso de las actividades programadas es trascendental que el estudiante aprenda a evaluar las actividades que lleva a cabo y entienda que está construyendo su hacer futuro y en consecuencia actúe de una manera profesional; de igual manera, aprecie la importancia del conocimiento y los hábitos de trabajo; desarrolle la precisión, la curiosidad, la puntualidad, el entusiasmo y el interés, la tenacidad, la flexibilidad y la autonomía. Es necesario que el profesor no solo ponga atención y cuidado en estos aspectos en el desarrollo de las actividades de aprendizaje de esta asignatura sino que además realice un correcto seguimiento del desempeño del estudiante. El alumno hace uso de las habilidades de síntesis, de análisis, de pensamiento inductivo y deductivo, entre otras; con la finalidad de integrar en su conocimiento y en su persona los conceptos y metodologías concernientes a la microbiología para contar con la capacidad y los criterios de aplicación requeridos en una situación específica que de solución a un problema real. El profesor principalmente promueve un contexto en el cual el alumno encuentra un ambiente de confianza, respeto, tolerancia y armonía, necesario para el adecuado desempeño del alumno en donde manifieste sus habilidades y actitudes, además de utilizar diversas técnicas y herramientas para propiciar el aprendizaje.

3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR Competencias específicas Competencias genéricas

• Aplicar conocimiento relacionados con la organización estructural de los microorganismos, con sus características químicas, metabólicas, genéticas, alergénicas, y antigénicas, facilitar su clasificación, aislamiento, propagación y conservación, comprender y aplicar su función en los ecosistemas y en la Industria.

Competencias instrumentales • Capacidad de organizar y planificar • Conocimientos generales de

microbiología • Habilidades básicas de manejo de la

computadora • Solución de problemas Competencias interpersonales • Trabajo en equipo • Habilidad para el trabajo en laboratorio • Compromiso ético • Apreciar el conocimiento y los hábitos

del trabajo, cultivar la precisión y la curiosidad; así como, el entusiasmo y el interés en el área microbiológica

Competencias sistémicas • Capacidad de aplicar los conocimientos

de la microbiología en la práctica • Habilidades de investigación • Capacidad para aprender • Capacidad de adaptarse a nuevas

situaciones • Preocupación por el medio ambiente • Preocupación por la calidad


(cambios y justificación) Instituto Tecnológico de Cd. Valles, 14 de Septiembre de 2009 al 5 de Febrero de 2010.

Representante de la Academia de Ingenierías

Análisis, enriquecimiento y elaboración del programa de estudio propuesto en la Reunión Nacional de Diseño Curricular de la carrera de Ingeniería en Industrias Alimentarias

Instituto Tecnológico de Aguascalientes de junio de 15 al 18 de 2010


Fortalecimiento Curricular de las asignaturas comunes por área de conocimiento para los planes de estudia actualizados del SNEST.

5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO (competencia específica a desarrollar en el curso)

• Aplicar conocimiento relacionados con la organización estructural de los

microorganismos, con sus características químicas, metabólicas, genéticas, alergénicas, y antigénicas, facilitar su clasificación, aislamiento, propagación y conservación, comprender y aplicar su función en los ecosistemas y en la Industria.


• Aplicar las distintas técnicas de espectrofotometría, potenciometría, turbidimetría, gravimetría, y volumetría para la determinar parámetros físicos, químicos y cinéticos.

• Identificar y diferenciar los distintos géneros y especies, así como su organización celular.

• Conocer y relacionar las propiedades químicas y bioquímicas de las biomoléculas con el contexto microbiano.

7.- TEMARIO


1 Introducción a la microbiología

1.1 Antecedentes 1.2 Desarrollo histórico 1.3 Conceptos Básicos 1.4 Importancia de la microbiología 1.4.1 En la industria 1.4.2 En el ambiente 1.4.3 En la producción agropecuaria y

agroindustrial

2

3

4

Métodos microbiológicos Factores Ambientales que afectan el crecimiento, desarrollo y reproducción de microorganismos. Características de los microorganismos

2.1 Métodos y técnicas de cultivo 2.2 Preparación de medios 2.3 Preparaciones para microscopia 2.4 Características para la identificación (Aislamiento, purificación, clasificación, identificación y conservación microbiana.) 2.5 Crecimiento y propagación. 3.1 Humedad y actividad del agua 3.2 Presión Hidrostática 3.3 Temperatura 3.4 Potencial de Hidrógeno (pH) 3.5 Oxígeno 3.6 Luz 3.7 Nutrientes 4.1 Procariotas 4.1.1 Eubacterias.

celulares,

4.1.1. Características. 4.1.2. Clasificación.

4.2. Arqueobacterias. 4.2.1. Características. 4.2.2. Clasificación.

4.3. Metabolismo microbiano. 4.3.1. Principios fundamentales. 4.3.2. Producción de energía por respiración

aeróbica. El sistema citocromo. 4.3.3. Producción de energía por desasimilación

aeróbica. 4.3.4. Producción de energía por fotosíntesis. 4.4 Otras Bacterias 4.4.1 Propiedades generales 4.4.2 Nomenclatura y taxonomía 4.4.3 Estructura 4.4.4 Reproducción 4.4.5 Importancia 4.5 Eucariotas 4.5.1 Hongos 4.5.1.1 Propiedades generales 4.5.1.2 Nomenclatura y taxonomía 4.5.1.3 Estructura 4.5.1.4 Reproducción 4.5.1.5 Importancia 4.5.2 Protozoarios 4.5.2.1 Propiedades generales 4.5.2.2 Nomenclatura y taxonomía 4.5.2.3 Estructura 4.5.2.4 Reproducción 4.5.2.5 Importancia 4.5.3 Algas 4.5.3.1 Propiedades generales 4.5.3.2 Nomenclatura y taxonomía 4.5.3.3 Estructura 4.5.3.4 Reproducción 4.5.3.5 Importancia 4.5.4 Rickettsias 4.5.4.1 Propiedades generales 4.5.4.2 Nomenclatura y taxonomía 4.5.4.3 Estructura 4.5.4.4 Reproducción 4.5.4.5 Importancia

5 Características de los 5.1. Virus

microorganismos acelulares

5.1.1 Propiedades generales 5.1.2 Nomenclatura y taxonomía 5.1.3 Estructura 5.1.4 Reproducción 5.1.5 Importancia 5.1.6 partículas subvirales 5.2 Priones 5.2.1 Propiedades generales 5.2.2 Nomenclatura y taxonomía 5.2.3 Estructura 5.2.4 Reproducción 5.2.5 Importancia 5.3 Plásmidos 5.3.1 Definición y naturaleza física 5.3.2 Replicación 5.3.3 Transferencia de plásmidos 5.3.4 Tipos de plásmidos y su significación Biológica 5.3.5 Plásmidos de resistencia Bacteriocinas 5.4 Micoplasmas 5.4.1 Propiedades generales 5.4.2 Nomenclatura y taxonomía 5.4.3 Estructura 5.4.4 Reproducción 5.4.5 Importancia

6 Ecología Microbiana 6.1 Características de los ecosistemas microbianos 6.2 Homeostasis y degradación de ecosistemas 6.3 Empleo de microorganismos en el

establecimiento de ecosistemas 6.3.1 Acuáticos 6.3.2 Terrestres 6.4 Importancia de los microorganismos en los

ecosistemas agrícolas 6.4.1 Benéficos 6.4.2 Perjudiciales 6.4.3 Procesos microbiológicos en la

Agricultura 7 Biología Molecular 5.1. Herramientas moleculares.

5.1.1. Síntesis del DNA. 5.1.2. Reparación y mutagénesis de DNA. 5.1.3. Recombinación del DNA.

5.2. Diseño de microorganismos recombinantes. 5.2.1. La recombinación genética. 5.2.2. La expresión génica.

5.2.3. El procesamiento del ARN y su traducción.

8.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS (desarrollo de competencias genéricas) • Propiciar actividades enfocadas a desarrollar los procesos de aprendizaje ejercitando

la metacognición, identificando y señalando el tipo de proceso al que se desea llegar, sea contrastación, comprensión, análisis, síntesis, valoración, etc.

• Fomentar en el estudiante la capacidad de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes, a través de actividades documentales, a través de la práctica de laboratorio, visitas a empresas, la utilización de terminología, simbología, instrumentos dentro del campo de la microbiología.

• Relacionar los contenidos de la asignatura con las demás del plan de estudios, desarrollando una visión interdisciplinaria.

• Interpretar resultados de prácticas, informes de visitas a empresas y/o instituciones de salud pública, análisis de información documental entre otros.

• Fomentar la asistencia a eventos académicos (congresos, seminarios, entre otros). • Llevar a cabo actividades que promuevan el desarrollo de habilidades para la

experimentación, tales como: observación, identificación manejo y control de variables y datos relevantes, planteamiento de hipótesis, de trabajo en equipo.

• Proponer problemas que permitan al estudiante la integración de contenidos de la asignatura y entre distintas asignaturas, para su análisis y solución.

• Motivar a los estudiantes con actividades lúdicas (maratones del conocimiento, sociodramas, crucigramas), entre otras.

• Inducir a la investigación documental y de campo. • Fomentar la asistencia a eventos académicos (congresos, seminarios, entre otros). • Generar la reflexión crítica a través de seminarios y sesiones de discusión. • Fomentar la investigación científica, creatividad y actitud emprendedora. • Introducir al estudiante en los métodos y modos de razonamiento propios de la

investigación científica y la discusión crítica de resultados de trabajos científicos publicados.

• Inducir a la formulación de ensayos y resúmenes. Inducir a los estudiantes a realizar exposiciones.

• Brindar ejemplos de hechos recientes relacionados con la Microbiología que tengan interés e impacto social.

9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN La evaluación del presente programa debe ser diagnóstica, formativa y sumativa, es decir haciendo valoraciones durante todo el proceso de enseñanza y al final del curso, considerando la competencia adquirida como evidencia de producto, actitud y desempeño, con base en las actividades de aprendizaje realizadas por el estudiante, tales como:

• Investigaciones documentales, reportes de prácticas de laboratorio y de campo, informes de visitas a empresas entregadas como evidencia.

• Seguimiento de reglas en laboratorio. • Exámenes escritos u orales en donde el estudiante maneje teóricamente aspectos

microbiológicos • Autoevaluación. • Entregar portafolio de evidencias en función de las actividades de aprendizaje.

Lectura de artículos científicos y situaciones reales en el ámbito de la Microbiología y su relación con otras ciencias con su discusión en mesa redonda.

• Desempeño en aplicar técnicas de aislamiento, purificación, identificación, propagación y cuantificación de microorganismos.

• El Manejo de diferentes tipos de microscopios. • Exámenes escritos para comprobar el manejo de aspectos teóricos y declarativos de

la Microbiología. • Discusión grupal de diversos temas teóricos generales de la Microbiología. • Desempeño en la realización de prácticas con la presentación de informes y

discusión de resultados experimentales.

10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1: Introducción a la microbiología Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Conocer los antecedentes de la microbiología, conceptos básicos y terminología, así como su importancia en la industria, ambiente y sistemas de producción.

Construye a través de la búsqueda bibliográfica los antecedentes y desarrollo histórico de la microbiología. Analiza y redacta un ensayo sobre películas proporcionadas por el docente sobre el desarrollo histórico de la microbiología, haciendo énfasis en los conceptos básicos y terminología de la microbiología

Unidad 2: Métodos microbiológicos Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Utilizar adecuadamente terminología, instrumentos y materiales para el manejo de técnicas de esterilización, cultivo y microscopia, utilizadas para la identificación de microorganismos.

• Resume mediante un cuadro sinóptico los conceptos revisados, haciendo énfasis en las características para la identificación de los microorganismos. Investigar y discutir de manera grupal los conceptos mediante un mapa conceptual y fundamentos de la microbiología general.

• Investigar y presentar un informe técnico de las

diferentes técnicas de tinción, que permitan su discusión grupal.

• Investigar técnicas modernas utilizadas en el aislamiento, purificación, propagación, identificación y conservación de microorganismos y aplicar algunas de ellas en prácticas de laboratorio. Discutir los resultados obtenidos y plantear conclusiones grupales.

• Realizar una práctica de laboratorio en donde se

lleven a cabo pruebas bioquímicas para la

identificación y clasificación de microorganismos gram positivos y negativos.

• Discutir en grupos de trabajo los diferentes

medios de cultivo y realizar una práctica de laboratorio en donde se utilicen diferentes medios de cultivo para la propagación de microorganismos.

• Realizar visitas a centros de investigación que

cuenten con equipos actualizados para la cuantificación de microorganismos, así como también diferentes tipos de microscopios.

• Revisar y discutir artículos científicos en inglés

sobre los tipos de microscopios existentes.

• Presentar en diapositivas de power point las principales partes de los diferentes microscopios existentes y su funcionamiento.

Conocer un cepario en algún laboratorio o institución de investigación.

Unidad 3: Factores ambientales que afectan el crecimiento, desarrollo y reproducción de microorganismos Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

• Desarrollar habilidades de investigación documental relacionada con los factores ambientales que afectan el crecimiento, desarrollo y reproducción de los microorganismos.

-En una visita al Centro de Información investiga cuales son los factores que afectan el crecimiento, desarrollo y reproducción de las bacterias, hongos, protozoarios y algas. -Relaciona los conocimientos vistos en la unidad tres con el resultado de su investigación. -Realiza un ensayo en donde se puntualice la importancia de manejar estos factores en la industria alimentaria y en su vida cotidiana.

Unidad 4: Características de los microorganismos celulares Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Identificar las características generales de las bacterias, hongos, protozoarioas, algas y ricketsias.

La práctica de campo le permiten establecer la importancia de estos grupos en los diferentes sistemas de producción y tendrá un trabajo de 20 horas, en donde se llevarán acabo las siguientes actividades:

- Investigación bibliográfica sobre el área de muestreo

- Recolección de muestras para su posterior identificación en laboratorio.

- Diseño de las prácticas que se realizarán de acuerdo al material colectado.

- Realizar prácticas de laboratorio sobre bacterias, hongos, protozoarios y algas identificando morfología, estructuras reproductoras, ciclos de vida e identificando los grupos taxonómicos encontrados en la práctica de campo.

- Se tomará en cuenta el trabajo extractase para la elaboración del protocolo y la entrega al final de la práctica del reporte final.

Unidad 5: Características de los microorganismos acelurares Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Identificar la estructura, replicación y reproducción de virus,priones, plasmidos y micoplasmas.

La práctica de campo le permiten establecer la importancia de estos grupos, en donde se llevarán a cabo las siguientes actividades:

1. Investigación bibliográfica sobre el área de muestreo

2. Recolección de muestras para su posterior identificación en laboratorio.

3. Diseño de las prácticas que se realizarán de acuerdo al material colectado.

4. Realizar prácticas de laboratorio sobre bacterias, hongos, protozoarios y algas identificando morfología, estructuras reproductoras, ciclos de vida e identificando los grupos taxonómicos encontrados en la práctica de campo.

5. Presentar un informe escrito de los diferentes conceptos y tipos de virus y fagos así como su clasificación.

6. Propiciar la discusión grupal mediante presentaciones de las características y morfología de los virus, fagos y partículas subvirales (p.ej. priones).

7. Establecer la importancia económica, de salud humana y seguridad alimentaria de virus y bacteriófagos, a través de una investigación de campo en laboratorio de análisis clínicos, hospitales y laboratorios de investigación.

Se tomará en cuenta el trabajo extraclase para la elaboración del protocolo y la entrega al final de la práctica del reporte final.

Unidad 6: Ecología microbiana Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Identificar las características de los ecosistemas microbianos y agrícolas.

Realiza visitas a sistemas de producción agricola realizando las siguientes actividades:

- Investigación documental sobre el sistema de producción a visitar

Trabajar en equipo en la realización de investigaciones documentales y trabajo de campo, mostrando entusiasmo e interés en la microbiología con elación a los ecosistemas agrícolas. Realizar visitas de campo a sistemas de producción agrícola y acuícola

Unidad 7: Biología Molecular Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

• Conocer, identificar, relacionar y aplicar las técnicas de Biología Molecular para el análisis genético.

• Proponer en un informe escrito y una discusión de grupo los diferentes conceptos de biología molecular.

• Investigar sobre los mecanismos de

variabilidad genética en microorganismos, los tipos de elementos genéticos en bacterias y su papel en la fisiología celular. Presentar un informe y en discusión grupal.

• Leer artículos científicos en inglés, sobre

transferencia y recombinación genética en bacterias y el papel de los plásmidos en la conjugación.

• Mediante una investigación y presentación de

la aplicación de las diferentes herramientas de la biología molecular como son: síntesis in vitro de ADN y clonación de genes, marcaje molecular, expresión homóloga y heteróloga, plásmidos autoreplicativos e integrativos, mutagénesis sitio-dirigido y aleatoria,

secuenciación de genes entre otros. • Realizar un foro de discusión para comprender

el concepto de microorganismo recombinante y sus principales características.

• Mediante un trabajo de investigación

establecer y analizar la importancia que tienen la expresión y recombinación genética de microorganismos así como la legislación en el uso de microorganismos manipulados genéticamente.

• Proponer una prospectiva del desarrollo

agronómico que podría tener México usando microorganismos recombinantes en equipos de trabajo y su discusión en grupo.


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J.B. Lippincott co. Philadelphia 12. Díaz R. Gamazo y López-Goñi. Manual Práctico de Microbiología. Segunda Edición,

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JOURNALS, REVISTAS y WEBSITES: • Daryl, B. Lund (Editor-in-Chief). Journal of Food Science. ISSN: 0022-1147. A

Publication of the Institute of Food Technologist (IFT). USA. • Swientek, B. (Editor-in-Chief). Food Technology Magazine. ISSN: 0015-6639. A

Publication of the Institute of Food Technologist (IFT). USA.

• Matasmura, P. (Editor in Chief). Journal of Bateriology. ISSN: 1098-5530. A publication of the American Society of Microbiology (ASM), USA.

• Fox, A. (Editor-in-Chief). Journal of Microbiological Methods. ISSN: 0167-7012. Elsevier. USA.

• Sang H. Choi. (Editor-in-Chief). The Journal of Microbiology. ISSN: 1225-8873. Springer editorial. USA.

• Dorman, C.J. (Editor-in-Chief). Journal of General Microbiology. ISSN: 1350-0872. HighWire Press. UK.

• Ornston, L.N. (Editor-in-Chief). Applied and Environmental Microbiology. ISSN: 1098-5336. A publication of the American Society of Microbiology (ASM), USA.

• The National Library of Medicine (NLM) of the National Center of Biotechnology (NCBI). www.ncbi.nlm.nih.gov

12.- PRÁCTICAS PROPUESTAS (Dependiendo de la carrera, se seleccionarán las

prácticas correspondientes.)

1. Conocimiento y manejo de un microscopio óptico. 2. Observación al microscopio: preparaciones fijas, tinciones diferenciales, selectiva y

negativa. 3. Preparación y esterilización de materiales y medios de cultivos. 4. Preparación, fijación y coloración simple de frotis. 5. Recuento de bacterias por la técnica de vaciado en placa. 6. Aislamiento de bacterias por estría cruzada e identificación presuntiva por su

morfología colonial y microscópica. 7. Identificación de protozoarios. 8. Identificación de algas. 9. Tinción diferencial de Gram y tensiones selectivas 10. Uso de pruebas bioquímicas, métodos y técnicas rápidas para el aislamiento y

caracterización fisiológica de bacterias 11. Métodos de cultivo y descripción morológica de hongos. 12. Nutrición bacteriana y requerimientos de oxígeno. 13. Desarrollo de un cultivo de un microorganismo fotosintético. 14. Inoculación en medios de cultivo con diferentes fuentes de C y N. 15. Efecto de los agentes físicos y químicos, (Ph, temperatura, Aw, etc) sobre el

crecimiento microbiano. 16. Observación macroscópica de la curva del crecimiento bacteriano. 17. Observación de la curva de crecimiento poblacional en cultivo sumergido. 18. Obtención de cultivos puros, utilizando las diversas técnicas de aislamiento. 19. Aislamiento de DNA genómico y plasmídico de bacterias. 20. Reacción en cadena de la polimerasa (PCR).


Nombre de la asignatura: Carrera: Clave de la asignatura: SATCA1:

Química Analítica Ingeniería en Nanotecnología, Ingeniería Química e Ingeniería Ambiental AEG-1059 3-3-6

2.- PRESENTACIÓN Caracterización de la asignatura. El contenido de esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero, los fundamentos de las diferentes técnicas volumétricas como gravimétricas, en el análisis cuantitativo. Asimismo el curso esta diseñado para que el estudiante, pueda utilizar estos conocimientos para caracterizar algunas propiedades de materiales o compuestos; entender los procedimientos para los cálculos y obtener habilidades para la estimación de composiciones; comprender el equilibrio químico, desarrollar habilidades de trabajo en el laboratorio para la determinación cuantitativa de analitos en muestras problema. Por otro lado, el estudiante conocerá las técnicas de titulación (ácido-base, formación de complejos, por precipitación y de oxidación-reducción) y sus aplicaciones en la determinación cuantitativa de compuestos y materiales. La asignatura, por su aportación al perfil profesional, debe impartirse en el segundo semestre de la carrera cuando el estudiante ya tiene ciertos conocimientos de Química y Matemáticas, necesarios para entender los fenómenos y principios analizados en esta asignatura. Además, soporta a la asignatura posterior de análisis instrumental; promoviendo en el estudiante la habilidad del trabajo de laboratorio. Intención didáctica. En función de la importancia de esta asignatura, como la primera donde el estudiante se enfrenta a métodos de análisis químico cuantitativo para obtener información de la materia y la interpretación de los resultados obtenidos, es necesario que el profesor como facilitador del aprendizaje, introduzca al estudiante a los principios esenciales de las técnicas contempladas en el curso, la aplicación de las mismas y la interpretación de los resultados. El temario se organiza en seis unidades. La primera introduce al estudiante a los métodos químicos, en donde es capaz de aplicar y seguir los pasos de un análisis químico para determinar características de sustancias y desarrollar la habilidad de la toma de muestras y preparación de las mismas dependiendo del tipo de análisis a realizar. En la segunda unidad se analiza el equilibrio químico; esta unidad está estructurada de manera que el estudiante comprenda los aspectos teóricos del equilibrio químico, su importancia en los procesos químicos, la implicación de la condición de equilibrio, la información que puede ser obtenida de la misma, a la vez que el estudiante sea capaz de establecer la expresión de la constante de equilibrio para diversos sistemas y estimar el valor de dicha constante en diferentes casos prácticos. Por último, es capaz de calcular concentraciones de especies químicas, en un sistema con reacción, cuando se encuentran en condición de equilibrio químico.


En la tercera unidad se aborda un caso particular del equilibrio químico, que es el equilibrio ácido-base, desde los aspectos teóricos involucrados hasta los aspectos prácticos. Primeramente, se introduce al estudiante en la descripción y evolución de las teorías para clasificar a las sustancias como ácidos y bases. Una vez comprendidos estos aspectos fundamentales, se aborda el tema del pH, donde se enfoca al estudiante en la importancia de este parámetro, en las implicaciones químicas de su valor y la información que proporciona sobre un sistema químico. Se le proporcionan las herramientas para realizar los cálculos de pH y se le enseña a utilizar las escalas, tanto de pH como de pOH. En esta unidad, el estudiante desarrolla la habilidad para realizar titulaciones ácido-base, a elaborar curvas de titulación e interpretar la información que proporciona dicha curva. Además, desarrolla criterios de selección de indicadores ácido-base. Finalizando con los fundamentos de las soluciones amortiguadoras, su preparación y su aplicación. La cuarta unidad inicia con los fundamentos de la formación de complejos y precipitados. El estudiante comprende los aspectos relacionados con las condiciones de estabilidad de los complejos, así como a realizar titulaciones complejométricas, comprendiendo porque se forman los complejos y la utilidad de estos en la determinación de ciertas especies en muestras problema. De la misma manera, se analizan los fundamentos de las sustancias que precipitan, de la constante del producto de solubilidad, así como la determinación del valor de dicha constante. Finalmente, el estudiante aprende a realizar titulaciones por precipitación, aplicando diferentes métodos conocidos. Otro caso específico del equilibrio químico es la quinta unidad, donde se empieza por definir qué es un agente oxidante y qué un agente reductor, para posteriormente realizar una clasificación de los agentes oxidantes y reductores más comunes utilizados en el análisis químico. El estudiante aprende a seleccionar agentes reductores u oxidantes, dependiendo del tipo de determinación a realizar, así como a realizar titulaciones de oxidación-reducción. La última unidad permite al estudiante, comprender en qué consisten los métodos gravimétricos de análisis y a clasificarlos. Se hace énfasis en la importancia de las relaciones estequiométricas en este tipo de análisis y a establecer los factores gravimétricos. Para finalizar, en esta unidad el estudiante realizar diferentes determinaciones aplicando diferentes métodos gravimétricos. La segunda unidad abarca el contenido teórico más relevante del curso, al proveer al estudiante de los conocimientos fundamentales que le permitan comprender los fenómenos que tienen lugar durante muchos procesos analíticos abordados. En tanto que de la unidad tres a la seis, se agrupan las aplicaciones y alcances más importantes de la asignatura en la contribución al perfil del Ingeniero, con estos temas se pretende mostrar el valor actual de los desarrollos de esta disciplina y los retos por alcanzar. Se sugieren actividades de aprendizaje que permitan un desarrollo más significativo de las competencias en el estudiante. Algunas tienen carácter de actividad extra clase. Se busca que la formalización del aprendizaje sea a través de la observación, la reflexión, solución de problemas, exposición de temas y su discusión. Durante el curso es muy importante que el estudiante valore las actividades que realiza y comprenda que está adquiriendo las competencias necesarias para abordar otras asignaturas de su formación profesional, así mismo se pretende que el estudiante aprecie la importancia del conocimiento aprendido y generado, que desarrolle hábitos de estudio y de trabajo para que adquiera características tales como: la curiosidad, la puntualidad, el entusiasmo, el interés, la

tenacidad, la flexibilidad y la autonomía.


Competencias Específicas Competencias Genéricas

Conocer los distintos métodos empleados en análisis químicos (volumétricos y gravimétricos), así como los fundamentos y aplicaciones del equilibro químico (ácido-base, redox, solubilidad y complejos), de tal manera que permitan adquirir la habilidad de desarrollar un procedimiento analítico.

Competencias Instrumentales • Capacidad de análisis y síntesis • Capacidad de organizar información • Conocimientos de química general , química

orgánica, física y calculo diferencial e integral • Comunicación oral y escrita • Conocimiento de una segunda lengua • Habilidades en el manejo de un lenguaje de

computadora • Habilidad para buscar y analizar información

proveniente de fuentes diversas • Solución de problemas

Competencias Interpersonales • Capacidad crítica y autocrítica • Trabajo en equipo • Habilidades interpersonales • Compromiso ético

Competencias Sistémicas • Liderazgo • Iniciativa y espíritu emprendedor • Habilidades de investigación • Capacidad de aprender • Capacidad de aplicar los conocimientos en la

práctica • Habilidad para trabajar en forma autónoma • Preocupación por la calidad









Representantes de los Institutos Tecnológicos de: Tijuana, Querétaro, Ciudad Juárez, Superior de Irapuato, San Luis Potosí, Chihuahua.







Reunión nacional del fortalecimiento curricular de las asignaturas comunes por área de conocimiento para los planes de estudio actualizados del SNEST.


Conocer los distintos métodos empleados en análisis químicos (volumétricos y gravimétricos), así como los fundamentos y aplicaciones del equilibro químico (ácido-base, redox, solubilidad y complejos), de tal manera que permitan adquirir la habilidad de desarrollar un procedimiento analítico. 6.- COMPETENCIAS PREVIAS

• Comprende la clasificación periódica moderna de los elementos. • Conoce las estructuras y propiedades de los compuestos químicos. • Conoce la nomenclatura y reacciones de compuestos inorgánicos. • Usa las relaciones estequiométricas.

7.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas 1 Introducción a los métodos

químicos 1.1 Importancia de la química analítica 1.2 Principios generales del análisis químico 1.3 Clasificación de los métodos analíticos 1.4 Formas de expresar la concentración 1.5 Estandarización de soluciones

2 Equilibrio químico 2.1 Concepto de equilibrio químico. 2.2 Principio de Le Chatelier 2.3 Constante de equilibrio químico; determinación de la expresión de la constante de equilibrio químico 2.4 Cálculo de las concentraciones en sistemas en equilibrio

3 Titulaciones ácido-base 3.1 Conceptos ácido-base; Teorías de Arrhenius, Brönsted-Lowry y Lewis, electrolitos fuertes y débiles. 3.2 Cálculo de pH y pOH 3.3 Efecto del ión común 3.4 Ecuación de Henderson-Hasselbalch 3.5 Titulaciones ácido-base; curvas de titulación 3.6 Indicadores ácido-base 3.7 Soluciones amortiguadoras 3.8 Aplicaciones de las titulaciones ácido-base

4 Titulaciones de formación de complejos y por precipitación

4.1 Formación de complejos 4.2 Estabilidad de los complejos 4.3 Titulaciones complejométricas 4.4 Aplicaciones de las titulaciones complejométricas

4.5 Producto de solubilidad. Cálculo de la Kps 4.6 Titulaciones por precipitación 4.7 Aplicaciones; métodos de Mohr, Fajans y Volhard

5 Titulaciones de oxidación-reducción

5.1 Agentes oxidantes y reductores. 5.2 Aplicaciones de las titulaciones de oxidación-reducción

6 Métodos gravimétricos de análisis

6.1 Concepto y clasificación de los métodos gravimétricos. 6.2 Estequiometría y factores gravimétricos. 6.3 Aplicaciones de los métodos gravimétricos


Las sugerencias didácticas para esta asignatura, deberán realizarse de manera individual y grupal para coadyuvar a la construcción del conocimiento en los estudiantes, investigando y analizando para que pueda ser comprendido; se sugiere llevar a cabo intercambio de ideas para la interpretación de los resultados obtenidos mediante las técnicas estudiadas en el curso.

• Exposiciones de clase por parte del profesor para activar conocimientos previos y

estimular la motivación utilizando TICs. • Establecer los principios de un fenómeno a partir de una serie de observaciones

producto de un experimento. • Llevar a cabo actividades al finalizar los temas en donde se reflexione sobre las

estrategias metacognitivas utilizadas por los estudiantes. • Resolver problemas en forma independiente y después de manera colectiva,

propiciando la identificación, desarrollo y verificación de los resultados mediante la comparación.

• Llevar a cabo investigaciones documentales donde se realice búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes. Ejemplo: buscar y contrastar definiciones de los ácidos y bases, contrastando entre unas y otras definiciones e identificar cada definición en situaciones concretas.

• Realizar prácticas experimentales para facilitar la comprensión de los conceptos teóricos y facilitar el trabajo colaborativo.


• Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación, el intercambio argumentado de ideas, la reflexión, la integración y la colaboración de y entre los estudiantes. Ejemplo: al socializar los resultados de las investigaciones y las experiencias prácticas solicitadas como trabajo extra clase.

• Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios a las que da soporte, para desarrollar una visión interdisciplinaria en el estudiante. Ejemplos: identificar solventes, ácidos y bases fuertes o débiles, electrolitos adecuados para diferentes soluciones, calcular concentraciones de especies en equilibrio, para la síntesis o para la caracterización instrumental de materiales.

• Trabajar las actividades prácticas con el apoyo de guías escritas, redactar reportes e informes de las actividades de experimentación, exponer al grupo las conclusiones obtenidas durante las observaciones.

• Facilitar el contacto directo con materiales e instrumentos, al llevar a cabo actividades prácticas, para contribuir a la formación de las competencias para el trabajo experimental como: identificación manejo y control de variables y datos relevantes, planteamiento de hipótesis, trabajo en equipo.

• Planear estrategias que ayuden al desarrollo de actividades intelectuales de inducción-deducción y análisis-síntesis, que encaminen hacia la investigación.

• Usar nuevas tecnologías en el desarrollo de la asignatura (procesador de texto, hoja de cálculo, base de datos, graficadora, internet, etc.).


La evaluación debe ser continua durante el semestre, se sugiere integrar diferentes herramientas de evaluación, mismos que deberán integrar todos los aspectos formativos, por lo que se debe considerar el desempeño en cada una de las actividades de aprendizaje, haciendo énfasis en:

• Participación activa del estudiante en las actividades organizadas. • Elaboración de reportes escritos de los temas indicados para su análisis en el curso. • Exposiciones. • Exámenes de conocimientos. • Elaboración y entrega de tareas. • Reportes de las prácticas de laboratorio.

10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1: Introducción a los métodos químicos.


Conocer los métodos químicos fundamentales y sus diferentes aplicaciones en la caracterización de diferentes sustancias. Utilizar diferentes técnicas de muestreo y preparación de muestras, con base en el tipo de análisis.

• Exposiciones grupales donde se destaque el campo de aplicación de la química analítica y la importancia del análisis cuantitativo en la caracterización de las sustancias.

• Elaborar esquemas, en grupos de trabajo, sobre el procedimiento de un análisis.

• Realizar prácticas de aplicación de técnicas de

muestreo y preparación de muestras, en el laboratorio, de diferentes analitos.

• Realizar exposiciones grupales, sobre la

clasificación de los métodos químicos para el análisis, estableciendo los criterios de selección, así como la información que puede proporcionar el método seleccionado, usando TICs.

• Elaborar esquemas que le permita identificar los

principios que rigen los análisis químicos básicos, así como, el tipo de información que proporciona una muestra analizada.

• Preparar, en el laboratorio, diferentes soluciones donde se exprese la concentración en diferentes unidades.

• Resolver ejercicios donde se requiera estimar

cantidades de soluto y de solvente en la preparación de soluciones a determinadas concentraciones.

• Preparar diferentes soluciones y estandarizarlas, de acuerdo con algunas técnicas reportadas.

Unidad 2: Equilibrio químico.


Comprender la definición del equilibrio químico y su implicación desde el punto de vista de procesos químicos, así como interpretar cuando se ha alcanzado el equilibrio en una reacción. Deducir la expresión para la constante de equilibrio químico y utilizar dicha expresión para estimar concentraciones de sustancias en diferentes reacciones.

• Deducir las expresiones para la constante de equilibrio de diferentes sistemas químicos a partir de cierta información.

• Efectuar cálculos de la constante de equilibrio químico en diferentes sistemas con reacción.

• Efectuar cálculos de desplazamiento químico empleando el Principio de Le Chatelier.

• Efectuar prácticas de manejo del conductímetro en el laboratorio.

• Distinguir diferentes sales como electrólitos fuertes y débiles, mediante la medición de la conductividad eléctrica, en el laboratorio.

• Resolver ejercicios donde se estimen concentraciones de especies químicas en condiciones de equilibrio, a partir de los valores de la constante.

Unidad 3: Titulaciones ácido-base.


Comprender las definiciones de ácido y de base, a partir de las diferentes teorías. Comprender la definición de pH y la información que proporciona, su valor, de un sistema químico. Conocer y aplicar los pasos a seguir en la titulación ácido-base, para seleccionar el tipo de indicador Relacionar la influencia de pH, concentración y capacidad reguladora en la preparación de soluciones amortiguadoras.

• Exposición grupal de los fundamentos de las diferentes teorías de clasificación de los ácidos y las bases usando TICs.

• Distinguir diferentes sustancias como ácidos y bases. Ácidos y bases fuertes, así como ácidos y bases débiles.

• Investigar las diferentes escalas de pH, así como de OH.

• Preparar diferentes soluciones de ácidos y bases en el laboratorio, así como, soluciones amortiguadoras.

• Utilizar el medidor de pH digital y conocer el principio de los electrodos.

• Realizar titulaciones potenciométricas ácido-base

y determinar el punto final.

• Elaborar curvas de titulación. Unidad 4: Titulaciones por formación de complejos y por precipitación.

Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje Comprender los aspectos fundamentales de los equilibrios de formación de complejos y los factores que influyen en su estabilidad

Efectuar titulaciones complejométricas para la determinación de metales en muestras.

Efectuar titulaciones por precipitación para determinar cloruros y metales en muestras acuosas.

• Investigar y analizar los fundamentos de la formación de complejos.

• Efectuar titulaciones por formación de complejos, en el laboratorio.

• Investigar sobre las características de los productos de solubilidad.

• Resolver ejercicios sobre cálculo de Kps en diferentes sistemas químicos.

• Efectuar titulaciones por precipitación, aplicando diferentes métodos; Mohr, Fajans y Volhard

Unidad 5: Titulaciones de oxidación-reducción.

Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje Distinguir los diferentes agentes oxidantes y reductores empleados en el análisis químico.

Efectuar titulaciones de oxidación-reducción en diferentes aplicaciones.

• Exponer por equipos de trabajo las características de los agentes oxidantes y de los agentes reductores.

• Efectuar titulaciones de oxidación-reducción en el laboratorio

• Investigar las distintas aplicaciones de las titulaciones de oxidación-reducción.

Unidad 6: Métodos gravimétricos de análisis.

Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje Aplicar los principios de los métodos gravimétricos en la determinación de la cantidad de un elemento y/o compuesto en muestras problema.

• Exponer en equipo la clasificación de los métodos gravimétricos, usando TICs.

• Efectuar cálculos estequiométricos en el aula. • Efectuar diversos análisis gravimétricos en el

laboratorio.


1. Day, R. A. y Underwood. Química Analítica Cuantitativa. México: Prentice Hall, 5ta. edición, 1989. 2. Orozco, Fernando. Análisis Químico Cuantitativo. México: Porrúa, 1982. 3. Ayres, Gilbert. Análisis Químico Cuantitativo. México: Harla. 4. Kolthoff, I .M., Sandell, E. B.; Meehan, E. J. y Bruckenstein, S. Quantitative Chemical Analysis. MC Millan Co. 5. Skoog, West, Holler, Crouch. Química Analítica. México: Mc Graw - Hill, 7ma. edición, 2001. 6. Rubinson, Rubinson. Química Analítica Contemporánea. México: Pearson Educación, 1ra. edición, 2000. 7. Harris, Daniel. Análisis Químico Cuantitativo. España: Reverte S. S. 2nda. edición, 2001. 8. Dick, I. Q. Química Analítica. México: El Mundo Moderno S. A. 9. Hamilton, Simpson, Ellis. Cálculos de Química Analítica. México: McGraw Hill, 7ma. edición, 1981. 10. Schenk, Hahn, Hartkopf. Química Analítica Cuantitativa. México: CECSA. 11. Laitinen. Chemical Analysis. E.U.A. McGraw – Hill. 12. Perry, Robert H. (Ed. In Chief), Perry, S. Chemical Engineers Handbook. McGraw Hill. 13. Glenn, H. Brown y Eugene, M. Sallee. Química Cuantitativa. Reverté, S.A. 14. Association of Official Analytical Chemist. Statistical Manual of the AOAC. AOAC Ediciones. 15. Association of Official Analytical Chemist. Use of Statistics to Develop and Evaluate Analytical Methods. AOAC Ediciones. 12.- PRÁCTICAS PROPUESTAS

Considerar en cada práctica la aplicación a productos agrícolas e industriales como alimentos, aguas, aire, suelo, residuos, entre otros. 1. Reconocimiento de material y equipo de laboratorio, Seguridad en el laboratorio y limpieza de material de vidrio. 3. Realización de diferentes tipos de muestreo. 4. Preparación y estandarización de una solución de HCl 5. Preparación y estandarización de una solución de NaOH 6. Titulaciones potenciométricas ácido fuerte-base fuerte. 7. Titulación potenciométrica ácido débil-base fuerte. 8. Determinación de acidez en vinos y refrescos 9. Determinación de alcalinidad en detergentes y jabones 10. Preparación y estandarización de una sal sódica del EDTA. 11. Valoración con EDTA de Calcio y Magnesio en aguas naturales, dureza total del agua. 12. Preparación y estandarización de soluciones de Nitrato de Plata y de Tiocianato de Potasio. 13. Determinación de cloruro por el Método de Mohr, Método de Fajans y el Método de Volhard. 14. Determinación de Plata en una aleación. 15. Preparación y estandarización de una solución de Permanganato de Potasio. 16. Determinación de Peróxido de Hidrógeno con Permanganato de Potasio. 17. Preparación y estandarización de una solución de Tiosulfato de Sodio. 18. Valoración yodométrica de vitamina C. 19. Determinación de Cloro en un Cloruro soluble. Análisis Gravimétrico.

20. Determinación de Azufre en un Sulfato soluble. Análisis Gravimétrico.


Química Inorgánica Ingeniería en Nanotecnología, Ingeniería Química e Ingeniería Ambiental. AEF-1060 3-2-5

2.- PRESENTACIÓN Caracterización de la asignatura. La Química Inorgánica contribuye al perfil del ingeniero a desarrollar la capacidad para analizar, comprender y sensibilizar sobre el impacto que tienen los compuestos químicos en su entorno, así como los conocimientos, habilidades y actitudes que le permitan participar en equipos multidisciplinarios para ser promotores del desarrollo sustentable. Fomenta el aprendizaje de las bases teóricas que contribuyen a la comprensión e interpretación de los fenómenos químicos que fundamentan los desarrollos tecnológicos. De lo anterior se desprende la importancia de esta asignatura, dado que es el antecedente de la formación en el área de química y soporte de las otras áreas como Química Orgánica y Química Analítica. Intención didáctica. Esta asignatura pretende proporcionar al estudiante la comprensión de las ideas básicas y las operaciones numéricas de la estequiometría, facilitar el aprendizaje de la estructura electrónica de los átomos, las propiedades periódicas, la nomenclatura química y de la naturaleza del enlace químico; de tal manera que el curso está organizado en cuatro unidades: Teoría cuántica y estructura atómica. Periodicidad y nomenclatura de los compuestos químicos inorgánicos. Enlaces químicos. Estequiometría. El orden de las cuales puede cambiarse, de acuerdo al criterio del profesor; por ejemplo, se puede iniciar el curso desarrollando primero alguna de las propiedades macroscópicas de la materia, como la estequiometría y posteriormente la estructura electrónica y los enlaces. Es importante para el estudiante participar activamente en las actividades de aprendizaje que están planteadas en este programa o las que diseñe el profesor para el desarrollo de las competencias tanto generales como específicas. Las actividades de aprendizaje están diseñadas pensando en que sean unidades de competencia; y el profesor establecerá las estrategias de aprendizaje para cada unidad de competencia.


3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR Competencias específicas: Interpretar las propiedades físicas y químicas de las sustancias con base en los conceptos fundamentales de la estructura de los átomos, iones y moléculas y la forma en que interactúan entre sí para generar sustancias nuevas. Aplicar los conceptos básicos del comportamiento de la materia al análisis y resolución de problemas prácticos reales. Utilizar los conceptos básicos de la química y de las propiedades físicas y químicas de la materia para efectuar correctamente experimentos en el laboratorio.

Competencias genéricas: Competencias instrumentales

• Capacidad de análisis y síntesis • Solución de problemas • Habilidades de gestión de información

Competencias interpersonales

• Capacidad crítica y autocrítica • Trabajo en equipo • Apreciación de la diversidad y

multiculturalidad

Competencias sistémicas • Capacidad de aprender y actualizarse

permanentemente • Capacidad para aplicar los

conocimientos en la practica • Capacidad de formular y gestionar

proyectos • Capacidad para adaptarse y actuar

en nuevas situaciones • Habilidad para trabajar de forma

autónoma • Compromiso con la preservación del

medio ambiente • Iniciativa y espíritu emprendedor • Compromiso con la calidad • Búsqueda del logro






Representantes de los Institutos Tecnológicos de: Tijuana, Querétaro, Celaya, Saltillo, Ciudad Juárez, Superior de Irapuato, San Luis Potosí, Chihuahua



Representantes de los Institutos Tecnológicos de: Tijuana, Querétaro, Ciudad Juárez, Superior de Irapuato, San Luis Potosí, Chihuahua







Reunión nacional del fortalecimiento curricular de las asignaturas comunes por área de conocimiento para los planes de estudio actualizados del SNEST.

5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO (competencia específica a desarrollar en el curso) Interpretar las propiedades físicas y químicas de las sustancias con base en los conceptos fundamentales de la estructura de los átomos, iones y moléculas y la forma en que interactúan entre sí para generar sustancias nuevas. Aplicar los conceptos básicos del comportamiento de la materia al análisis y resolución de problemas prácticos reales. Utilizar los conceptos básicos de la química y de las propiedades físicas y químicas de la materia para efectuar correctamente experimentos en el laboratorio. 6.- COMPETENCIAS PREVIAS

• Realiza correctamente la conversión de unidades • Posee conocimientos básicos de los estados de agregación de la materia • Posee conocimientos básicos de los modelos atómicos

7.- TEMARIO Unidad Temas Subtemas

1 Teoría cuántica y estructura atómica.

1.1. Base experimental de la teoría cuántica 1.1.1. Teorías de la luz, Cuerpo negro y Efecto Fotoeléctrico, Teoría de Max Planck. 1.1.2. Espectro y series espectrales.

1.2. Átomo de Bohr 1.2.1 Aportaciones de Bohr al modelo mecánico cuántico 1.2.2. Teoría atómica de Sommerfeld

1.3. Estructura atómica 1.3.1. Principio de incertidumbre de Heisemberg 1.3.2. Principio de dualidad postulado de De Broglie 1.3.3. Ecuación de onda de Schrödinger

1.3.3.1. Significado físico de la función

1.3.3.2. Orbítales atómicos y números cuánticos 1.3.3.3. Principio de Exclusión de Pauli

1.4. Distribución electrónica en sistemas polielectrónicos.

1.4.1. Configuración electrónica de los elementos

1.4.1.1. Principio de construcción 1.4.1.2. Principio de la Máxima multiplicidad de Hund

1.4.1.3. Ubicación periódica de acuerdo al electrón diferencial

2 Periodicidad y nomenclatura de los compuestos químicos inorgánicos

2.1 Elementos químicos, su clasificación y propiedades periódicas

2.1.1 Clasificación general de los elementos químicos en la tabla periódica 2.1.2 Variación de las propiedades periódicas de los elementos 2.1.3 Usos e impacto económico y ambiental de los elementos.

2.2 Compuestos inorgánicos 2.2.2 Tipos y nomenclaturas: sales, óxidos, ácidos, hidróxidos hidruros y compuestos de coordinación. 2.2.3 Usos e impacto económico y ambiental de compuestos

3 Enlaces químicos

3.1 Tipos de enlaces, origen y propiedades físicas y químicas

3.1.1 Enlaces iónicos 3.1.1.1 Requisitos para la formación del enlace iónico 3.1.1.2 Propiedades de los compuestos iónicos 3.1.1.3 Formación de iones 3.1.1.4 Redes cristalinas 3.1.1.5 Estructura 3.1.1.6 Energía 3.1.1.7 Radios iónicos

3.1.2 Enlaces covalentes 3.1.2.1 Teorías para explicar el enlace covalente y sus alcances 3.1.2.2 Enlace de valencia 3.1.2.3 Orbital molecular 3.1.2.4 Teoría de repulsión del par electrónico de la capa de valencia

3.1.3 Enlace metálico 3.1.3.1 Teoría del enlace y propiedades 3.1.3.2 Clasificación en base a su conductividad eléctrica: conductores, semiconductores y aislantes

3.1.4 Fuerzas intermoleculares 3.2 Cristales, polímeros y cerámicos

3.2.1 Estructura química 3.2.2 Clasificación general 3.2.3 Usos más importantes 3.2.4 Impacto económico y ambiental

4 Estequiometría 4.1 Reacciones químicas 4.1.1 Reacciones químicas, clasificación y aplicación.

4.1.1.1 R. de combinación 4.1.1.2 R. de descomposición 4.1.1.3 R. de sustitución 4.1.1.4 R. de neutralización 4.1.1.5 R. de óxido-reducción

4.1.2 Ejemplo de reacciones en base a la clasificación anterior, incluyendo reacciones con utilidad (de procesos industriales, de control de contaminación ambiental, de aplicación analítica, etc.)

4.2 Balanceo de reacciones químicas 4.2.2 Por el método de tanteo. 4.2.3 Por el método algebraico. 4.2.4 Por método redox. 4.2.5 Por el método del ión-electrón

4.3 Concepto de estequiometría y Leyes estequiométricas

4.3.1 Ley de la conservación de la materia 4.3.2 Ley de las proporciones constantes.

4.3.3 Ley de las proporciones múltiples


• Trabajar las actividades prácticas a través de guías escritas, redactar reportes e informes de las actividades de experimentación, exponer al grupo las conclusiones obtenidas durante las observaciones.

• Facilitar el contacto directo con materiales e instrumentos, al llevar a cabo actividades prácticas, para contribuir a la formación de las competencias para el trabajo experimental. Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medio ambiente.

9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN La evaluación debe ser continua y cotidiana por lo que se debe considerar el desempeño en cada una de las actividades de aprendizaje, haciendo especial énfasis en:

• Reportes escritos de las observaciones hechas durante las actividades, así como de las conclusiones obtenidas de dichas observaciones.

• Información obtenida durante las investigaciones solicitadas plasmada en documentos escritos.

• Descripción de otras experiencias concretas que podrían realizarse adicionalmente. • Exámenes escritos para comprobar el manejo de aspectos teóricos y declarativos.

10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1: Teoría Cuántica y Estructura Atómica. Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Comprender los conceptos de la teoría cuántica y de la estructura atómica, tomando como referencia las bases experimentales y los descubrimientos más significativos que contribuyeron a la construcción de la estructura electrónica de los átomos.

• Investigar en diferentes fuentes, los tipos de ondas especificando su origen y características, plasmándolos en un cuadro comparativo.

• Aplicar las propiedades características de las ondas periódicas, para resolver problemas numéricos.

• Conocer el comportamiento ondulatorio de la luz visible mediante la teoría de Maxwell.

• Describir los diferentes tipos de radiación electromagnética especificando el intervalo de las longitudes de onda y frecuencias.

• Explicar la teoría clásica de la radiación a través del estudio de experimentos con la luz que puedan ser interpretados si se la representaba como el movimiento de una onda electromagnética.

• Explicar los fenómenos de emisión de luz por parte de objetos calientes y la emisión de electrones por superficies metálicas en las que incide la luz y su relación con la cuantización de la energía y la existencia de los fotones respectivamente.

• Comprender los espectros atómicos estudiando los de emisión, absorción, continuos y de líneas.

• Mediante la explicación teórica del espectro de emisión del átomo de hidrógeno, comprender el modelo de átomo de Bohr.

• Describir las orbitas elípticas en los átomos de acuerdo a las modificaciones que Sommerfeld propuso a las orbitas circulares del modelo de Bohr.

• Explicar la naturaleza ondulatoria del electrón utilizando la propuesta de Luis de Broglie.

• Explicar la imposibilidad de conocer con certeza el momento (definido como la masa por la velocidad) y la posición de una partícula simultáneamente utilizando el principio de incertidumbre de Heisenberg.

• Describir el átomo de hidrogeno mediante la mecánica cuántica.

• Comprender la descripción de la función de onda del electrón de un átomo con base en la solución de la ecuación de onda de Schrödinger

• Describir los orbitales atómicos utilizando los números cuánticos.

• Identificar a un electrón que está en cualquier orbital y átomo, utilizando a los números cuánticos.

• Determinar configuraciones electrónicas de átomos polielectrónicos y sus propiedades magnéticas tomando en cuenta el principio de exclusión de Pauli.

• Determinar el poder de penetración de un orbital a partir del efecto pantalla en los átomos polielectrónicos.

• Construir configuraciones electrónicas de los elementos, de cationes y aniones aplicando las reglas generales para la asignación de electrones en los orbitales atómicos y el principio de construcción.

Unidad 2: Periodicidad y nomenclatura de los compuestos químicos inorgánicos Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Organizar las propiedades de los elementos químicos como funciones periódicas. Utilizar las reglas de la nomenclatura química para los compuestos inorgánicos, atendiendo a las reglas de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada

• Describir la clasificación general de los elementos químicos en la Tabla periódica de acuerdo con su configuración electrónica en su estado fundamental.

• Comprender los efectos de protección en las propiedades periódicas de los elementos utilizando el concepto de carga nuclear.

• Relacionar las propiedades físicas como la densidad y los puntos de fusión y ebullición con el radio atómico.

• Relacionar las estructuras tridimensionales de los compuestos iónicos con el tamaño de los cationes y aniones.

• Explicar que el tamaño de un átomo y de un ion depende de la carga nuclear, del número

de electrones que posee y de los orbitales en los que residen los electrones de la capa externa.

• Relacionar la estabilidad de los electrones externos (electrones de valencia) con la energía de ionización.

• Comprender la formación de iones a través de un análisis de factores como energía de ionización, afinidad electrónica, carga nuclear, efecto de protección.

• Identificar los usos e impacto económico y ambiental de los elementos

• Conocer los diferentes tipos de compuestos inorgánicos.

• Aplicar las reglas de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada para nombrar a los compuestos químicos inorgánicos y utilizar formulas químicas para representar la composición de las moléculas y de los compuestos iónicos.

• Identificar los usos e impacto económico y ambiental de estos compuestos.

Unidad 3: Enlaces químicos Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Conocer los diferentes tipos de enlaces, su origen e influencia en las propiedades físicas y químicas de los compuestos, atendiendo a las fuerzas que intervienen para que los elementos reaccionen y se mantengan unidos, así como a las formas que adoptan.

• Identificar las condiciones de formación de un enlace iónico.

• Conocer las propiedades de los compuestos iónicos.

• Realizar los cálculos de % de carácter iónico y % de carácter covalente.

• Identificar las fuerzas que estabilizan a un enlace iónico, su energía reticular.

• Describir las características de las redes cristalinas y su estructura.

• Determinar la energía reticular de los compuestos iónicos.

• Comprender las fuerzas que estabilizan a un enlace covalente, utilizar la regla del octeto y las estructuras de Lewis para representar los enlaces en los compuestos.

• Construir estructuras de Lewis y de resonancia, determinar la carga formal, entalpías de reacción.

• Aplicar el modelo de la repulsión de los pares electrónicos de la capa de valencia (RPECV) para explicar la geometría molecular.

• Determinar si una molécula posee un momento dipolar y su utilización en el estudio de la geometría molecular.

• Aplicar la teoría del enlace valencia para explicar la formación de enlaces químicos σ y π y la geometría molecular.

• Describir los enlaces covalentes en términos de orbitales moleculares.

• Comprender la teoría del enlace metálico y sus propiedades.

• Analizar los diferentes tipos de fuerzas intermoleculares, para comprender las propiedades de la materia condensada.

• Determinar características estructurales y propiedades de los líquidos en base a las fuerzas intermoleculares.

Unidad 4: Estequiometría Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Aplicar los conceptos de la estequiometría para resolver problemas de reacciones químicas, con base en la ley de la conservación de la masa.

• Conocer los tipos de reacciones químicas inorgánicas mediante prácticas en laboratorio.

• Elaborar mapas conceptuales y/o diagramas de flujo sobre las reacciones químicas.

• Participar en talleres de solución de problemas de balanceo de reacciones.

• Realizar una investigación para identificar que reacciones pueden aplicarse en áreas de ingeniería.


1. Chang, R. (2007) Química. McGraw – Hill, 9a edición, México. 2. Brown, L. T.; LeMay, H. E.; Bursten, E. B. (2004). Química: La Ciencia Central.

Prentice – Hall, 9a edición, México. 3. Kotz, J. C.; Treichel, P. M. (2003) Química y Reactividad Química, Thomson 5ª

edición, México. 4. Whitten, K. W.; Davis, R. E.; Peck, M. L.; Stanley, G. G. (2008). Química, Cengage

Learning Editores, 8a edición, México. 5. Solís, C.; Hugo, E. (1994) Nomenclatura Química, Ed. McGraw–Hill. 6. Flinn, A. R.; Trojan, K. P. (1994) Materiales de Ingeniería y sus Aplicaciones, Ed.

McGraw–Hill, México. 7. Spencer, N.J.; Bodner, M. G.; Rickard H. L. (2000) Química: Estructura Dinámica,

CECSA. 1ª Edición, México. 8. Sonessa, A; Ander, P. Principios Básicos de Química. Ed. LIMUSA.

Referencias en internet:

1. http://www.ific.csic.es/~carmona/tesina/node2.html 2. http://usuarios.lycos.es/Fibra_Optica/introduccion.htm 3. http://perso.wanadoo.es/chyryes/glosario/silicio.htm 4. http://perso.wanadoo.es/chyryes/index.htm 5. http://herramientas.educa.madrid.org/tabla/4propiedades/4_14.html 6. http://www.monografias.com/trabajos/conducyais/conducyais.shtml 7. http://members.tripod.com/~chure/ 8. http://html.rincondelvago.com/aislantes_materiales.html 9. http://www.cec.uchile.cl/~cutreras/apuntes/nuevo.html 10. http://www.tucomunidad.unam.mx/Files%20HTML/entre_super.htm 11. http://html.rincondelvago.com/baterias-y-pilas.html 12. http://www.monografias.com/trabajos5/chips/chips.shtml

12.- PRÁCTICAS PROPUESTAS

1. Conocimiento de material, equipo y reglas de laboratorio: Conocerá el material, equipo, reglas de seguridad y el manejo de sustancias peligrosas

2. Efecto fotoeléctrico: Experimentalmente encontrar el voltaje de umbral para diferentes

tipos de luz (Luz blanca, luz de sodio, luz ultravioleta, entre otros.)

3. Efecto fotoeléctrico: Experimentalmente encontrar el voltaje de umbral para la luz de sodio y con su longitud de onda, calcular la energía de ionización de una celda fotoeléctrica.

4. Espectroscopía: Experimentalmente visualizar los colores y ubicación de las líneas

espectrales de diferentes tipos de luz (luz blanca, luz de sodio, luz ultravioleta, de neón, de oxígeno, etc.), utilizando el espectroscopio de Kirchoff y Bunsen para conocer su funcionamiento.

5. Clasificación y ley periódica de los elementos químicos (Parte I): Conocer

experimentalmente propiedades físicas, propiedades químicas, grado de reactividad, velocidad de reacción y tipos de precipitados de algunos elementos químicos.

6. Clasificación y ley periódica de los elementos químicos (Parte II): Conocer

experimentalmente propiedades físicas, propiedades químicas, grado de reactividad, velocidad de reacción y tipos de precipitados de algunos elementos químicos.

7. Enlaces químicos: Comprobar y comparar experimentalmente las propiedades de los

enlaces químicos y la conductividad eléctrica de algunos compuestos en solución (Cloruro de sodio, sulfato cúprico, alcohol etílico, hidróxido de amonio, agua destilada, ácido sulfúrico, entre otros).

8. Determinación del peso equivalente del magnesio: Determinar experimentalmente el

peso equivalente del magnesio, calculando cuántos gramos de magnesio se requieren para liberar 1.008 gramos de hidrógeno del ácido clorhídrico.


Termodinámica Ingeniería Química, Ingeniería Bioquímica, Ingeniería Ambiental AEF-1065 3 – 2 - 5

2.- PRESENTACIÓN Caracterización de la asignatura. Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero habilidades para identificar, analizar, formular, sintetizar y resolver problemas, considerando el uso eficiente de la energía en los procesos de producción, además de trabajar en equipo. Se organiza el temario, en cinco unidades, en la primera unidad se tratan los conceptos básicos y las leyes de la termodinámica. Al estudiar cada ley se incluyen los conceptos involucrados con ella para hacer un tratamiento más significativo, oportuno e integrado de dichos conceptos. En la segunda unidad se inicia caracterizando las propiedades de los fluidos y las leyes que los rigen. En la tercera y cuarta unidad integra la primera y segunda ley de la termodinámica, sus aplicaciones en diferentes sistemas. La quinta unidad contempla el estudio termodinámico de las reacciones químicas con y sin cambio de fase. Puesto que esta materia dará soporte a otras, más directamente vinculadas con desempeños profesionales, se inserta en el tercer semestre. Intención didáctica. El enfoque sugerido para la materia requiere que las actividades prácticas promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: identificación, manejo y control de variables y datos relevantes; planteamiento de hipótesis; trabajo en equipo; asimismo, propicien procesos intelectuales como inducción-deducción y análisis-síntesis con la intención de generar una actividad intelectual compleja; por esta razón varias de las actividades prácticas se han descrito como actividades previas al tratamiento teórico de los temas, de manera que no sean una mera corroboración de lo visto previamente en clase, sino una oportunidad para conceptualizar a partir de lo observado. En las actividades prácticas sugeridas, es conveniente que el profesor busque sólo guiar a sus alumnos para que ellos hagan la elección de las variables a controlar y registrar. Para que aprendan a planificar, que no planifique el profesor todo por ellos, sino involucrarlos en el proceso de planeación.


La lista de actividades de aprendizaje no es exhaustiva, se sugieren sobre todo las necesarias para hacer más significativo y efectivo el aprendizaje. Algunas de las actividades sugeridas pueden hacerse como actividad extra clase y comenzar el tratamiento en clase a partir de la discusión de los resultados de las observaciones. Se busca partir de experiencias concretas, cotidianas, para que el estudiante se acostumbre a reconocer los fenómenos físicos en su alrededor y no sólo se hable de ellos en el aula. Es importante ofrecer escenarios distintos, ya sean construidos, artificiales, virtuales o naturales En las actividades de aprendizaje sugeridas, generalmente se propone la formalización de los conceptos a partir de experiencias concretas; se busca que el alumno tenga el primer contacto con el concepto en forma concreta y sea a través de la observación, la reflexión y la discusión que se dé la formalización; la resolución de problemas se hará después de este proceso. Esta resolución de problemas no se especifica en la descripción de actividades, por ser más familiar en el desarrollo de cualquier curso. Pero se sugiere que se diseñen problemas con datos faltantes o sobrantes de manera que el alumno se ejercite en la identificación de datos relevantes y elaboración de supuestos. En el transcurso de las actividades programadas es muy importante que el estudiante aprenda a valorar las actividades que lleva a cabo y entienda que está construyendo su hacer futuro y en consecuencia actúe de una manera profesional; de igual manera, aprecie la importancia del conocimiento y los hábitos de trabajo; desarrolle la precisión y la curiosidad, la puntualidad, el entusiasmo y el interés, la tenacidad, la flexibilidad y la autonomía. Es necesario que el profesor ponga atención y cuidado en estos aspectos en el desarrollo de las actividades de aprendizaje de esta asignatura

3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR Competencias específicas:

• Seleccionar e interpretar propiedades termodinámicas en tablas y diagramas.

• Estimar propiedades termodinámicas de gases, empleando ecuaciones de estado.

• Aplicar la primera ley de la termodinámica a diferentes sistemas de equipos y procesos.

• Cuantificar los requerimientos térmicos en diferentes procesos.

• Resolver problemas de diferentes tipos de energía, calor y trabajo.

Competencias genéricas: Competencias instrumentales • Capacidad de análisis y síntesis • Capacidad de organizar y planificar • Conocimientos básicos de la carrera • Comunicación oral y escrita • Habilidades básicas de manejo de la



• Solución de problemas • Toma de decisiones. Competencias interpersonales • Capacidad crítica y autocrítica • Trabajo en equipo • Habilidades interpersonales Competencias sistémicas • Capacidad de aplicar los conocimientos


(creatividad) • Habilidad para trabajar en forma

autónoma • Búsqueda del logro


(cambios y justificación) Instituto Tecnológico de Villahermosa, Tabasco, del 07 al 11 de septiembre del 2009.

Representantes de los Institutos Tecnológicos de: Aguascalientes, Celaya, Centla, Chihuahua, Durango, La laguna, Lázaro Cárdenas, Matamoros, Mérida, Minatitlán, Orizaba, Pachuca, Parral, Tapachula, Tepic, Toluca, Veracruz, Villahermosa.

Reunión de Diseño curricular de la carrera de Ingeniería Química del Sistema Nacional de Educación Superior Tecnológica

Instituto Tecnológico de Durango, de septiembre 2009 a diciembre 2009. Instituto Tecnológico de Aguascalientes, del15 al 18 de junio de 2010

Representante de la Academia de Ingeniería Representante de los Institutos Tecnológicos de Tuxtepec, Tijuana, Saltillo, Zacatecas, Mérida, Veracruz, Celaya, Aguascalientes y Orizaba y de los Institutos Superiores de Poza Rica, Tamazula de Giordano, Tacámbaro, Irapuato, Coatzacoalcos y Venustiano Carranza.

Análisis, enriquecimiento y elaboración del programa de estudio propuesto en la Reunión Nacional de Diseño Curricular de la carrera de Ingeniería Química. Reunión de fortalecimiento curricular de las asignaturas comunes por área de conocimiento para los planes de estudio actualizados del SNEST

5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO Aplicar las leyes de la termodinámica en el cálculo de requerimientos de calor y trabajo en equipos y procesos industriales. 6.- COMPETENCIAS PREVIAS

• Utilizar las dimensiones y unidades. • Resolver problemas de integrales definidas. • Resolver problemas de cálculo diferencial. • Resolver problemas de estequiometría.

7.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas 1

2

3

4

5

Conceptos y propiedades termodinámicas Propiedades de los fluidos puros. Primera Ley de la Termodinámica Segunda Ley de la Termodinámica Termofísica y termoquímica

1.1 Origen y alcance de la Termodinámica 1.2 Conceptos y propiedades fundamentales 1.3 Ley cero de la termodinámica 2.1 Sustancias puras 2.2 Calor latente y sensible 2.3 Propiedades volumétricas de los fluidos y

sus diagramas PT ,PV y PVT 2.4 Tablas de Vapor 2.5 Relación PVT 2.6 Leyes y ecuaciones del Gas Ideal

Leyes y ecuaciones de los Gases no Ideales

3.1 Deducción de la ecuación de la primera ley en sistemas cerrados y abiertos.

3.2 Aplicaciones de la primera Ley en sistemas cerrados

3.3 Aplicaciones de la primera Ley en sistemas abiertos

4.1 Conceptos de reversibilidad e irreversibilidad

4.2 Entropía y su expresión matemática 4.3 Balance general de entropía en sistemas

termodinámicos 4.4 Ciclos termodinámicos. 5.1 Cálculos de variación de entalpía en

procesos sin cambio de fase 5.2 Cálculos de variación de entalpía con

cambio de fase 5.3 Cálculos de variación de entalpía para

procesos con reacción química

8.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS

El profesor debe: Ser conocedor de la disciplina que está bajo su responsabilidad, conocer su origen y desarrollo histórico para considerar este conocimiento al abordar los temas. Desarrollar la capacidad para coordinar y trabajar en equipo; orientar el trabajo del estudiante y potenciar en él la autonomía, el trabajo cooperativo y la toma de decisiones. Mostrar flexibilidad en el seguimiento del proceso formativo y propiciar la interacción entre los estudiantes. Tomar en cuenta el conocimiento de los estudiantes como punto de partida y como obstáculo para la construcción de nuevos conocimientos.

• Reconocer la función matemática a la que se ajusta cada una de las leyes de los gases: reconocimiento de patrones; elaboración de un principio a partir de una serie de observaciones producto de un experimento: síntesis.

• Buscar y contrastar definiciones de las leyes identificando puntos de coincidencia entre unas y otras definiciones e identificar cada ley en situaciones concretas.

• Socializar los resultados de las investigaciones y las experiencias prácticas solicitadas como trabajo extra clase.

• Identificar las formas de transmisión de calor, hallar la relación entre cambios de fase y cambios de enfriamiento-calentamiento.

• Trabajar las actividades prácticas a través de guías escritas, redactar reportes e informes de las actividades de experimentación, exponer al grupo las conclusiones obtenidas durante las observaciones.

• Identificación, manejo y control de variables y datos relevantes, planteamiento de hipótesis, fomentando el trabajo en equipo.

• Realizar el análisis de casos prácticos. • Proponer problemas que permitan al estudiante la integración de contenidos de la

asignatura y entre distintas asignaturas, para su análisis y solución. • Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medio ambiente. • Cuando los temas lo requieran, utilizar medios audiovisuales para una mejor

comprensión del estudiante. • Propiciar el uso de las nuevas tecnologías en el desarrollo de la asignatura

(procesador de texto, hoja de cálculo, base de datos, graficador, Internet, etc.).


• La evaluación debe ser continua y formativa por lo que se debe considerar el desempeño en cada una de las actividades de aprendizaje, haciendo especial énfasis en:



• Descripción de otras experiencias obtenidas en el análisis de casos prácticos. • Exámenes escritos para comprobar el manejo de aspectos teóricos y declarativos.

10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1: Conceptos y propiedades termodinámicas Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

• Explicar la importancia de la energía, sus formas, principios

• Explicar los conceptos básicos de la termodinámica.

• Resolver problemas utilizando diferentes sistemas de unidades.

• Elaborar un ensayo sobre termodinámica y energía.

• Investigar el significado de los siguientes conceptos: peso, masa, fuerza, trabajo, calor, densidad, peso especifico, volumen específico, volumen molar, sistemas cerrados, abiertos y aislados, límites o fronteras, entorno, propiedades intensivas y extensivas, estado y equilibrio termodinámico, procesos y ciclos, trayectoria, procesos de flujo estable y transitorio, Leyes fundamentales de la termodinámica, energía y formas de energía.

• Elaborar trabajos escritos sobre temperatura y Ley cero de la termodinámica.

• Investigar los diferentes tipos de dispositivos para medir la temperatura.

• Elaborar trabajos escritos sobre presión: significado y medición.

• Resolver problemas que involucren el concepto de presión.

• Elaborar un resumen sobre diferentes sistemas de unidades.

• Resolver problemas de conversión de unidades. Aplicar la constante g c a la solución de problemas.

Unidad 2: Propiedades de los fluidos puros Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

• Explicar el concepto de sustancia pura y sus propiedades.

• Aplicar diferentes ecuaciones de estado para calcular P, V y T de gases ideales y no ideales.

• Utilizar las tablas de vapor y diagramas, en la resolución de problemas.

• Investigar el significado de los siguientes conceptos: sustancia pura, procesos de cambio de fase de sustancias puras, líquido comprimido, líquido saturado, vapor saturado, calidad de vapor, vapor sobrecalentado, temperatura y presión de saturación, calor latente y calor sensible.

• Elaborar trabajos sobre diagramas PT, TV, PV y superficie PVT para sustancias puras.

• Resolver problemas que involucren tablas de propiedades de vapor.

• Investigar los siguientes tópicos: Ley de Boyle, Charles y Gay-Lussac, Ley de Avogadro, Ley Del gas ideal, Ley de Dalton y concepto de presión parcial, Ley de Amagat, Ley de los estados correspondientes, factor de compresibilidad, estado crítico, y desviaciones del comportamiento ideal.

• Aplicación de la ecuación de Van der Walls y sus implicaciones.

• Elaborar un resumen sobre ecuaciones de estado para gas no ideal.

• Resolver problemas utilizando ecuaciones de estado y tablas de propiedades.

• Calcular las desviaciones del comportamiento respecto al gas ideal.

• Participar en discusiones grupales de los temas investigados.

Unidad 3: Primera Ley de la Termodinámica Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

• Aplicar la primera Ley de la termodinámica para realizar cálculos de energía en sistemas cerrados y abiertos.

• Investigar el significado de los siguientes conceptos: interacciones de energía y trabajo, concepto de calor, energía potencial, energía cinética, energía interna y entalpía, formas mecánicas del trabajo, formas no mecánicas del trabajo, principio de

conservación de masa, calores específicos (C P y C V ) y su relación, energía interna y entalpía para gases ideales, sólidos y líquidos, trabajo de flujo y energía de un fluido en movimiento.

• Investigar el experimento de Joule y de Joule-Thompson.

• Elaborar trabajos sobre la primera Ley de la termodinámica y cálculos de energía en sistemas cerrados y en sistemas de flujo estable.

• Resolver problemas aplicando la primera Ley de la termodinámica.

• Investigar las características y aplicaciones de algunos dispositivos de flujo estable (toberas y difusores, turbinas y compresores, válvulas de estrangulamiento, cámaras de mezclado, intercambiadores de calor, entre otros) y la aplicación de la primera Ley de la termodinámica.

Unidad 4: Segunda Ley de la Termodinámica Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

• Comprender los conceptos de reversibilidad,

irreversibilidad y entropía. • Realizará el balance

general de entropía en sistemas termodinámicos.

• Calcular la eficiencia de diferentes ciclos de potencia y refrigeración.

• Investigar el significado de los siguientes conceptos:

transformaciones reversibles e irreversibles, depósitos de energía térmica, máquinas térmicas, refrigeradores y bombas de calor, máquinas de movimiento perpetuo, ciclo de Carnot

• Deducir matemáticamente la segunda Ley de la termodinámica.

• Elaborar trabajos sobre el concepto y la aplicación de entropía.

• Investigar los siguientes tópicos: cambios de entropía de sustancias puras, procesos isentrópicos, diagramas de propiedades que incluyen a la entropía (T-S, P-H, SH), cambios de entropía en líquidos y gases ideales, trabajo reversible en flujo estable, eficiencia isentrópica, energía en procesos sin flujo, energía en procesos de flujo estable y tercera Ley de la termodinámica.

• Resolver problemas aplicando balances de entropía en sistemas termodinámicos.

• Elaborar trabajos sobre Ciclos de potencia de gas, ciclos de potencia de vapor y ciclos de refrigeración.

• Calcular la eficiencia para ciclos de potencia y refrigeración.


Unidad 5: Termofísica y termoquímica Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

• Calcular los cambios de entalpía en transformaciones

físicas y químicas.

• Calcular la variación de entalpía con y sin cambio de fase.

• Investigar los siguientes conceptos: calor de reacción, reacción de formación, valores convencionales de entalpía de formación, calor de combustión, Ley de Hess, calores de solución y dilución, efectos de la temperatura en el calor de reacción

• Calcular entalpías de reacción en función de energías de enlace.

• Elaborar trabajos sobre mediciones calorimétricas.

• Calcular cambios de entalpías durante una reacción química.


11.- FUENTES DE INFORMACIÓN 1. Smith, J. M., Van Ness, H. C. y Abbott, M. M. Introducción a la Termodinámica en Ingeniería Química. México: McGraw – Hill, 6ta. edición. 2. Cengel, Y. A. y Boles, M. A. Termodinámica. México: McGraw – Hill, 4ta. edición. 3. Levenspiel, O. Fundamentos de Termodinámica. México: Prentice – Hall, Hispanoamericana. 4. Russell, L. D. y Adebiyi, G. A. Termodinámica Clásica. México: Addison WesLey Longman. 5. Manrique, J. Termodinámica. Oxford University Press, Tercera edición. 6. Journal of Chemical Education. Disponible en: http://jchemed.chem.wisc.edu/ 7. Castellan, G. W. Fisicoquímica. México: Addison WesLey Longman, Segunda edición. 8. Wark, K. Termodinámica. México: McGraw – Hill, Quinta edición. 9. Faires, V. y Simmang, C. Termodinámica. México: Límusa. 10 Balzhiser R. E, Samuels M.R. y Elliasen J.D., Termodinámica química para ingenieros, Prentice-Hall. 12.- PRACTICAS PROPUESTAS

• Termómetro de gas a volumen constante. • Relación P-V para un sistema gaseoso (Ley de Boyle) • Equivalencia calor-trabajo • Determinación del Cp y Cv del aire. • Calor de neutralización y de dilución • Calor de combustión. • Calor de reacción. • Calor de fusión del hielo. • Temperatura. Manejo de baños termostáticos • Presión y medidores de presión. • Densidad y volumen específico. • Diagrama presión–temperatura para el agua. • 16 Determinación del equivalente de trabajo en calor.


Nombre de la asignatura: Análisis Instrumental

Carrera: Ingeniería Ambiental

Clave de la asignatura: AMF-1001

SATCA* 3 - 2 - 5

2.- PRESENTACIÓN

Caracterización de la asignatura. La asignatura de análisis instrumental nos proporcionará las herramientas para obtener información cualitativa y cuantitativa de una muestra procedente de efluentes, suelo, atmosfera y otros, para una identificación, control, selección e investigación de procesos .También permite adquirir los conocimientos básicos de los métodos de separación previos para el análisis, estos conocimientos son elementales para las asignaturas de toxicología, bioquímica, ciencias del medio ambiente, que son básicas para el desarrollo del perfil del ingeniero ambiental.

Para el desarrollo de la asignatura es necesario conocimientos de física, química analítica, inorgánica y orgánica.

Esta asignatura nos permite evaluar de manera crítica y reflexiva los límites permitidos de contaminantes referenciados en las Normas. Intención didáctica. La asignatura esta dividida en 5 unidades, la primera trata sobre la selecciona adecuado de un método analísticos considerando su fundamento, instrumentación, ventajas y desventajas, La unidad II: está relacionada con el estudio de los métodos instrumentales de espectroscopia infrarrojo, ultravioleta-visible, absorción y emisión atómica, que son de gran importancia en el trabajo de laboratorio y en el campo de la investigación. La unidad IV se aborda el tema de cromatografía, cuya intención es que el alumno comprenda su fundamento para que pueda tomar decisiones con criterio sobre las condiciones óptimas de operación de acuerdo al analito a estudiar, así como el saber interpretar la información bibliográfica. La unidad V se base en la aplicación y valoración de los métodos electroanaliticos como primera alternativa para la rápida cuantificación y clasificación de una muestra.

* Sistema de asignación y transferencia de créditos académicos



• Utilizar métodos de la química analítica que se realizan fundamentalmente a través del uso de instrumentos de laboratorio e interpretar los datos y/o reportes generados por la aplicación de estos métodos.

Competencias genéricas

• Capacidad de análisis y síntesis

• Capacidad de organizar y planificar

• Comunicación oral y escrita

• Habilidades básicas de manejo de la computadora para la realización de análisis.

• Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas

• Solución de problemas

• Toma de decisiones. Competencias instrumentales



• Conocimientos generales básicos

• Conocimientos básicos de la carrera

• Comunicación oral y escrita en su propia lengua

• Conocimiento de una segunda lengua

• Habilidades básicas de manejo de la computadora

• Habilidades de gestión de información(habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas


• Toma de decisiones.


• Capacidad crítica y autocrítica

• Trabajo en equipo

• Habilidades interpersonales

• Compromiso ético

Competencias sistémicas

• Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica

• Habilidades de investigación

• Capacidad de aprender

• Capacidad de adaptarse a nuevas situaciones

• Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad)

• Liderazgo

• Habilidad para trabajar en forma autónoma

• Iniciativa y espíritu emprendedor

• Preocupación por la calidad

• Búsqueda del logro


Lugar y fecha de elaboración o revisión Participantes Evento

IT de Villahermosa

Del 7 al 11 de septiembre de 2009

Representantes de los Institutos Tecnológicos de:

IT de Celaya

IT de Mérida

IT de Minatitlán

IT de Nuevo León

ITS de Santiago Papasquiaro

IT de Villahermosa

Reunión Nacional de Diseño e Innovación Curricular para la formación y desarrollo de competencias profesionales de la carrera de Ingeniería Ambiental

Instituto Tecnológico de

Celaya.

17 de Septiembre del 2009- 5 de Febrero del 2010.

Representantes de los Institutos Tecnológicos de: Representantes de los Institutos Tecnológicos de: Celaya, Minatitlán, Mérida, Nuevo León, Santiago Papasquiaro y Villahermosa

Análisis, enriquecimiento y elaboración del programa de estudio propuesto en la Reunión Nacional de Diseño Curricular de la carrera de

IT de Celaya

Del 8 al 12 de febrero de 2010

Representantes de los Institutos Tecnológicos participantes de:

IT de Celaya

IT de Mérida

IT de Nuevo León


IT de Villahermosa

Reunión Nacional de Consolidación de la carrea de Ingeniería Ambiental

5.- OBJETIVO GENERAL DEL CURSO (competencias específicas a desarrollar en el curso)

Utilizar métodos de la química analítica que se realizan fundamentalmente a través del uso de instrumentos de laboratorio e interpretar los datos y/o reportes generados por la aplicación de estos métodos.


• Preparar y valorar soluciones utilizadas en el análisis químico. • Conocer fundamentos sobre Óptica. • Identificar enlaces de los compuestos químicos orgánicos e inorgánicos • Identificar nomenclatura de los compuestos químicos orgánicos e inorgánicos • Realizar regresiones lineales y despejes de variables • Manejo de computadora

7.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas 1. Conceptos básicos 1.1. Clasificación de los métodos analíticos

1.2. Concepto de Análisis Instrumental y componentes de un instrumentos para el análisis químico

1.3. Etapas en la selección de un método analítico

1.4. Importancia de la química analítica instrumental

2. Métodos ópticos 2.1. Concepto de Radiación electromagnética y sus parámetros ondulatorios y cuánticos

2.2. Fundamentos e instrumentación de los métodos ópticos basados en la absorción molecular de radiaciones Ultravioleta, Visible e Infrarrojo

2.3. Fundamento e instrumentación de la Espectroscopia de absorción atómica

2.4. Fundamento e instrumentación de la turbidimetría

3. Métodos cromatográficos 3.1. Origen, conceptos y clasificación de la cromatografía.

3.2. Fundamento de los métodos cromatográficos

3.3. Fundamento e instrumentación de la Cromatografía de gases

3.4. Fundamento e instrumentación de la cromatografía de líquidos de alta resolución

4. Métodos Electroanalíticos 4.1. Conceptos fundamentales de la electroquímica

4.2. Clasificación y definición de los métodos electroanalíticos

4.3. Fundamentos e instrumentación de los Métodos potenciométricos

4.4. Fundamento e instrumentación de la conductimetría


• Propicia actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes

• Propicia lectura en una segunda lengua. • Propicia la planeación y organización para la solución de problemas y el trabajo en el

laboratorio • Propicia el uso de la computadora. • Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación, el intercambio

argumentado de ideas, la reflexión, la integración y la colaboración de y entre los estudiantes.

• Propiciar, en el estudiante, el desarrollo de actividades intelectuales de inducción-deducción y análisis-síntesis, las cuales lo encaminan hacia la investigación, la aplicación de conocimientos y la solución de problemas.

• Llevar a cabo actividades prácticas que promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: observación, identificación manejo y control de de variables y datos relevantes, planteamiento de hipótesis, de trabajo en equipo.

• Propiciar el uso adecuado de conceptos, y de terminología científico-tecnológica • Proponer problemas que permitan al estudiante la integración de contenidos de la

asignatura y entre distintas asignaturas, para su análisis y solución. • Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medio ambiente; así

como con las prácticas de una ingeniería con enfoque sustentable. • Observar y analizar fenómenos y problemáticas propias del campo ocupacional. • Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios para



• 4 exámenes parciales • Exposiciones • Participación en clase • Tareas • Desempeño práctico en el laboratorio y reportes.

10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE

Unidad 1: Conceptos básicos


Actividades de Aprendizaje

Comprender los conceptos básicos del análisis instrumental

Seleccionar los materiales e instrumentos para la separación e identificación de muestras desconocidas

Explicar la importancia de la química analítica instrumental en la Ingeniería Ambiental.

• Contestar un cuestionario como evaluación diagnostica

• Investigar las técnicas de análisis instrumental y realizar un mapa conceptual

• Realizar un ensayo donde se aborde la importancia de las técnicas instrumentales en ingeniería ambiental

• Realizar un esquema donde se identifiquen los componentes de un equipo de análisis instrumental y su función

• Analizar los tipos de muestras que pueden caracterizarse a través del análisis instrumental.

• Investigar y reportar de manera escrita las técnicas para la preparación de muestras atmosféricas, agua, suelo, etc.

• Explicar las etapas para la selección de un método analítico

• Analizar y resolver un casos especificos para la selección de un método analítico

• Argumentar de manera oral y escrita como se resolvió la actividad anterior y retroalimentar escuchando los puntos de vista de los demás compañeros.

Unidad 2: Métodos ópticos



Conocer y comprender los fundamentos e instrumentación de los métodos ópticos

Manipular equipos de absorción atómica, UV-Visible, Infrarrojo, turbidimetria, para cuantificar sustancias presentes en efluentes y suelo.

Valorar las ventajas y limitaciones de cada uno de los métodos ópticos

Conocer el fundamento, partes y funciones de un potenciómetro y conductimetro

Valorar cada uno de los métodos sobre las ventajas y limitaciones.

Interpretar resultados de la determinación de muestras procedentes de agua, suelo, etc. Para optimizar procesos ambientales.

• Resolver ejercicios sobre la identificación de grupos funcionales y sus enlaces

• Resolver juegos didácticos sobre conceptos de métodos ópticos

• Identificar y comparar las diferentes interacciones y su manifestación en el espectro electromagnético.

• Analizar el comportamiento de la radiación electromagnética.

• Explicar los cambios energéticos en la materia cuando interactúan con la radiación electromagnética y compartir puntos de vista en equipos.

• Realizar un esquema donde se describan los principios de las técnicas espectrofotométricas. Y exponerlo frente al grupo.

• Realizar un foro de discusión sobre las aplicaciones de cada técnica espectrofotométrica y participar de manera responsable, respetuosa, asertiva, reflexiva y critican

• Realizar una búsqueda bibliográfica de UV-VIS de diferentes moléculas y del espectro de dicromato de potasio

• Realizar en el laboratorio el espectro del dicromato de potasio para confirmar la exactitud de la longitud de onda, interpretar el espectro formado y reportar las conclusiones a las que se llegaron de manera grupal.

• Calcular y explicar los limites de detección y concentración características para diversos elementos en adsorción atómica, Uv-Visible, etc, argumentar de manera oral el porque de los resultados obtenidos.

• Relacionar el tipo de movimiento de los diferentes enlaces con las señales de los picos que se generan en un espectro infrarrojo

• Realizar curvas de calibración para adsorción atómica, uv-visible, turbidimetria, usando diferentes elementos, analizar los resultados obtenidos y de manera exponer tu opinión y retroalimentarla con tus compañeros

• Determinar el análisis de un elemento por flama, horno de grafito y generador de vapor e hidruros y comparar los resultados obtenidos y en base a ellos tomar una decisión sobre la precisión y exactitud de la técnica

• Realizar una búsqueda de espectros de infrarrojo y realizar técnicas que nos permitan corroborarlos

• Realizar diversas practicas demostrativas donde se manejen sustancias de efluentes y suelos usando los métodos de espectrofotométricos

• Resolver problemas teóricos y prácticos sobre la aplicación de métodos ópticos.

• Investigar y discutir sobre los contaminantes que desechan las industrias de nuestra región y la forma en que se podrían cuantificar.

Unidad 3: Métodos cromatográficos



Comprender los fundamentos de los métodos cromatográficos

Identificar las partes que componen a un cromatógrafo de gases y de líquidos

Aplicar y valorar determinaciones cuantitativas usando el cromatográficos de líquidos y el de gases

• Realizar un mapa conceptual donde se definan los conceptos básicos de cromatografía.

• Realizar un cuadro sinóptico sobre las principales técnicas de cromatografía de gas-liquido, liquido-liquido y liquido-solido,

• Analizar información bibliográfica sobre los espectros obtenidos de contaminantes atmosféricos, suelo, agua y sus características especificas

• Realizar curvas de calibración

• Realizar prácticas demostrativas de aplicación ambiental sobre una sustancia problema.

• Compartir puntos de vista sobre los resultados obtenidos de las prácticas y realizar un ensayo sobre la forma de resolver cada caso.

Unidad 4: Métodos Electroanaliticos



Conocer el fundamento, partes y funciones de un potenciómetro y conductimetro

Valorar cada uno de los métodos sobre las ventajas y limitaciones

Interpretar resultados de la determinación de muestras procedentes de agua, suelo, etc. Para optimizar procesos ambientales

• Realizar un mapa mental sobre los fundamentos de la electroquímica

• Realizar un esquema sobre la clasificación de los métodos y sus características especiales.

• Exponer los fundamentos e instrumentos de los métodos potenciométricos y, conductimetria

• Investigar ejemplos de aplicación sobre situaciones cotidianas.

• Aplicar las técnicas sobre muestras procedentes de suelo, agua y otras de importancia ambiental

• Valorar el uso de los métodos electroanalíticos sobre la ingeniería ambiental

• Analizar el costo-beneficio de las métodos vistos hasta el momento, sobre un caso de aplicación real.


1. Lucas Hernández Hernández y Claudio González , Introducción al análisis ISBN:84-344-8043-3.

2. Séamus Higson, Patricia Balderas., Higson, Séamus, Química analítica, ISBN:9789701061527.

3. A. Skoog, F. James Holler, Timothy A. Nieman, Skoog, Douglas A.,Principios de análisis instrumental, 5ª ed. ,ISBN:8448127757.

4. Francisco Gomis Medina, Mario Grau Ríos, Fundamentos de técnicas instrumentales y de ingeniería química para ingenieros, 2a ed., ISBN:84-362-5117-2.

5. Daniel C. Harris, Análisis químico, 6a ed. orig. ,ISBN:84-291-7224-6. 6. J. Miller, J. Miller, Estadística y Quimiometría para Química Analítica. Ed. Prentice

Hall, 2002. 7. J. M. Pngarrón y P. Sánchez. Química Electroanalítica. Ed. Síntesis, 1999. 8. L. Godé, Los electrodos selectivos en el análisis de aguas. Ed. GPE Barcelona, 1996. 9. R. Cela, R. A. Lorenzo, M. C. Casais, Técnicas de separación en Química Analítica.

Ed. Síntesis, 2002. 10. M. Valcárcel , Automatización y Miniaturización en Química Analítica. Ed. Springer,

2000. 11. I. López , Química Analítica Avanzada. Ed. Univ. Murcia, 2000


• Cuantificar la medición de metales pesados que pueden estar en la contaminación de agua, aire o suelo. Usando el método de espectrofotometría de absorción atómica.

• Calcular la concentración de un compuesto que se considere un contaminante para el agua o suelo mediante el uso de ecuaciones y la aplicación de la técnica en el laboratorio

• Desarrollar una práctica experimental para medir fosfatos, el cual es considerado un contaminante en agua y suelo debido a detergentes, reportando grafica de regresión y argumentando sus conclusiones finales en base a las Normas Nacionales de acuerdo a los limites permisibles

• Realizar la técnica de infrarrojo usando muestras sólidas y liquidas de compuestos orgánicos e identificar los grupos funcionales presentes

• Determinar una curva de calibración para el análisis de ácido giberélico en el cromatógrafo de líquidos y especifica las variables que afectaran el uso eficiente del método

• Determinar la concentración de acido giberélico en cromatografía de líquidos, de una muestra extraída de un biorreactor.

• Determinar la concentración de DDT en cromatografía de gases de una muestra extraída del suelo y agua. Analiza las concentraciones presentes y argumenta tus conclusiones finales con base


Nombre de la asignatura: Componentes de Equipo Industrial



SATCA* 3 - 2- 5

2.- PRESENTACIÓN

Caracterización de la asignatura. En esta materia se Identificará y describirá los equipos que manejan los diferentes tipos de fluidos que se manejan en cualquier proceso industrial, así como se utilizará para realizar investigación sobre equipos y componentes industriales, su uso adecuado, así como los materiales utilizados en la construcción de éstos.

Además, se analizarán las normas oficiales mexicanas vigentes en el uso y fabricación de tanques, otros recipientes a presión y chimeneas, así como sus costos.

Considerando los usos y aplicaciones de los equipos, se deberán identificar éstos con su resistencia a los fenómenos de corrosión y de aseguramiento de los comportamientos seguros que no ponga en riesgo la integridad del personal de la planta, de las instalaciones y de operación. Intención didáctica. En la unidad 1 el profesor dará especial énfasis al fenómeno de corrosión y su relación con el medio y los materiales utilizaos en los equipos.

La unidad dos se enfocará a la revisión de los diferentes tipos de equipos industriales y sus componentes, así como sus especificaciones de acuerdo con las condiciones del proceso.

En la unidad 3 se orientará el estudio de las características de diseño de grandes equipos industriales como chimeneas, tanques a presión, equipos para el tratamiento de contaminantes como precipitadores electrostáticos, diferentes tipos de filtros, etc.

La unidad 4 tomará especial cuidado en analizar los dispositivos de seguridad como válvulas de alivio, discos de ruptura, etc. y todos los dispositivos que protejan al equipo, al personal y a las instalaciones. También se analizarán criterios de calibración de estos dispositivos de seguridad.

En las unidades 5 y 6 se hará una revisión de otros equipos industriales como compresores, sopladores, intercambiadores de calor, calderas, etc.




• Identificará y seleccionará los equipos de proceso adecuados a la problemática ambiental

• Tomar decisiones, con base en los elementos teóricos adquiridos, que repercutan en aumentar la vida útil de los equipos y sus elementos constituyentes.


• Capacidad de análisis y síntesis.

• Capacidad de organizar y planificar.

• Conocimientos generales básicos.

• Conocimientos básicos de la carrera.


• Conocimiento de una segunda lengua.

• Habilidades básicas de manejo de la computadora.

• Habilidades de gestión de información(habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas.

• Solución de problemas. Toma de decisiones.





• Capacidad de trabajar en equipo interdisciplinario

• Capacidad de comunicarse con profesionales de otras áreas

• Apreciación de la diversidad y multiculturalidad

• Habilidad para trabajar en un ambiente laboral








• Liderazgo

• Conocimiento de culturas y costumbres de otros países


• Capacidad para diseñar y gestionar proyectos



• Búsqueda del logro.

Una competencia es una capacidad profesional, es una construcción intelectual culturalmente diseñada, desarrollada en un proceso formativo



IT de Villahermosa



IT de Celaya

IT de Mérida

IT de Minatitlán

IT de Nuevo León


IT de Villahermosa


Instituto Tecnológico de: Celaya, Mérida, Minatitlán, Nuevo León, Santiago Papasquiaro y Villahermosa.

Fecha: 17 de septiembre de 2009 a 5 de febrero de 2010



IT de Celaya



IT de Celaya

IT de Mérida

IT de Nuevo León


IT de Villahermosa


5.- OBJETIVO GENERAL DEL CURSO

• Identificará y seleccionará los equipos de proceso adecuados a la problemática ambiental

• Tomar decisiones, con base en los elementos teóricos adquiridos, que repercutan en aumentar la vida útil de los equipos y sus elementos constituyentes.


• Conoce de manera integral su carrera. • Se comunica oral y escrita en su propia lengua y comprende textos en otro idioma. • Maneja software básico para procesamiento de datos y elaboración de documentos. • Reconoce los elementos del proceso de la investigación. • Conoce conceptos básicos de ciencias naturales y ciencias sociales. • Lee, comprende y redacta ensayos y demás escritos técnico-científicos. • Maneja adecuadamente la información proveniente de bibliotecas virtuales y de

internet. • Identifica y resuelve problemas afines a su ámbito profesional, aplicando el método

inductivo y deductivo, el método de análisis-síntesis y el enfoque sistémico. • Posee iniciativa y espíritu emprendedor. • Asume actitudes éticas en su entorno.

7.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas 1. Corrosión y materiales. 1.1. Criterios teóricos para la selección de

materiales y equipos.

1.2. Conceptos generales de corrosión.

1.3. Métodos de medición y prevención de la corrosión.

1.4. Materiales usados en los equipos, clasificación y propiedades.

1.5. Selección de materiales.

2. Equipos y accesorios para el manejo de fluidos

2.1. Tuberías.

2.2. Válvulas.

2.3. Bombas.

2.4. Agitadores.

2.5. Compresores.

2.6. Ventiladores.

2.7. Sopladores.

3. Tanques, recipientes y

chimeneas

3.1. Tanques atmosféricos.

3.2. Recipientes a presión.

3.3. Chimeneas.

4. Dispositivos de control y

seguridad.

4.1. Válvulas de control.

4.2. Válvulas de seguridad.

4.3. Venteos atmosféricos.

5. Cambiadores de calor 5.1. Clasificación de intercambiadores y partes principales.

5.2. Diseño térmico.

5.3. Diseño mecánico y especificación.

6. Equipos de manejo de

sólidos

6.1. Secadores.

6.2. Molinos.

6.3. Transporte de sólidos.

6.4. Clasificadores.


• Análisis de casos de estudio prácticos en presentaciones por equipos. • Aplicación de las técnicas aprendidas en clase en la resolución de casos prácticos. • Investigar y presentar conceptos de Componentes de Equipo Industrial ante el grupo. • Investigación a través de las TICs acerca de la utilización de software relacionado con

Componentes de Equipo Industrial. • Asistencia a diversos Eventos y conferencias académicos y científicos relacionados

con la materia. • Organización de eventos y congresos regionales y/o nacionales con la participación

de profesionales del ramo.


• Exámenes escritos. • Reportes técnicos y trabajos de investigación. • Elaboración y entrega de reportes de visitas industriales.


Unidad 1: Introducción.



Analizar y comprender la información actualizada acerca de los materiales utilizados en los Componentes de Equipo Industrial.

• Investigar los principios de corrosión y sus efectos sobre los materiales.

• Organizados por equipos realizaran prácticas de laboratorio para identificar los tipos de corrosión así como los métodos de prevención y protección.

Unidad 2: Equipos de flujo de fluidos.



Analizar los Componentes de Equipo Industrial para el manejo de fluidos.

• Analizará y sintetizará los diferentes tipos de fluidos.

• Identificará y describirá los equipos que manejan los diferentes tipos de fluidos.

• Realizará una investigación por equipos referente a la selección del equipo adecuado para el manejo de fluidos.

Unidad 3: Tanques, recipientes y chimeneas.



Identificar los procesos donde se usan componentes materiales como tanques, intercambiadores de calor, compresores, toberas, chimeneas, etc.

• Investigará a través de las TICs y por equipos, los tipos de equipos de almacenamiento y chimeneas, su uso adecuado así como los materiales utilizados en la construcción de éstos.

• Analizará las normas oficiales mexicanas vigentes en el uso y fabricación de

tanques, recipientes y chimeneas, así como sus costos.

Unidad 4: Dispositivos de control y seguridad.



Comprenderá y analizará el funcionamiento y mecanismo de válvulas de control, de seguridad y venteos.

• Investigará el funcionamiento y los tipos de dispositivos de válvulas de control y seguridad.

• Presentará por equipo los diferentes tipos de dispositivos de control y seguridad usados en la industria.

Unidad 5: Cambiadores de calor



Analizar y comprender la clasificación y la estructura mecánica de los cambiadores de calor.

• Realizará una investigación en referencia a los tipos de equipos y materiales que se utilizan en los cambiadores de calor así como sus usos y funcionamiento.

• Analizará por equipo, la aplicación de las normas oficiales mexicanas vigentes en cuanto al uso y fabricación de cambiadores de calor.

Unidad 6: Equipos para manejo de sólidos.



Identificará los diferentes equipos utilizados para el manejo de sólidos

• Realizará investigación documental para identificar los equipos utilizados para el manejo de sólidos.

• Describirá y explicará los diferentes equipos que se utilizan para el manejo de sólidos, asi como su funcionamiento .

• Investigará y describirá en equipo, los procesos de producción en los que se utilizan los equipos para el manejo de sólidos.


1. Dillon. Materiales. Editorial LIMUSA 2. Crane. Manual de flujos de fluidos. Editorial McGraw Hill. 3. Valiente. Flujo de fluidos. Editorial LIMUSA. 4. Antonio Valiente. Jaime Noriega. Manual del ingeniero químico. Editorial LIMUSA. 5. Joaquín Ocon García. Gabriel Tojo Barreiro. Problemas de ingeniería química.

Editorial Aguilar. 6. Avner. Metalurgia física 7. Manual de Fisher para válvulas de control. Fisher company. 8. Perry y Chilton. Manual del ingeniero químico. Editorial McGraw Hill. 9. Eugene F. Megyesy. Pressure Vessel Hand Book. Editorial LIMUSA. 10. API 2,000 para venteos. API 650 para recipientes atmosféricos. API 520 RP Para

dispositivos de relevo y seguridad. 11. Norma TEMA. 12. Norma ASTM. 13. Código ASME 14. Ernest E. Ludwig. Design for Chemical and Petrochemical Plants. 15. Donald Q. Kern. Intercambiadores de calor. Editorial Trillas. 16. McCabe, Smith. Operaciones Básicas en Ingeniería Química. Reverte


• Visitas a empresas para observar los diferentes equipos que se usan para • el manejo de fluidos. • Visitas a industrias de la región para observar las normas oficiales mexicanas • vigentes en el uso y fabricación de tanques, otros recipientes y himeneas, así como

sus costos. • Por equipo realizarán una práctica de campo en las industrias metal mecánica • para identificar “in situ” los diferentes tipos de dispositivos de control y seguridad

utilizados


Nombre de la asignatura: Contaminación Atmosférica



SATCA* 3 - 2 - 5

2.- PRESENTACIÓN

Caracterización de la asignatura. Esta asignatura es considerada “sello” de la carrera de Ing. Ambiental, pues es de carácter integradora con la mayoría de los conocimientos adquiridos previos, como son las materias “comunes”, y “de Ingeniería”, siendo también antecesora de las de ciencia aplicada o denominadas de “especialidad”. Es importante señalar su estrecha interrelación con la mayoría de las materias que le anteceden en la retícula de la carrera y aun mas con materias de carrera a fines como Ing. Bioquímica y Ing. Química, transitando por materias como microbiología, fenómenos de transporte, balances de materia, fisicoquímicas, termodinámica, mecánica de fluidos, análisis instrumental entre otras, sin embargo, se diferencia de las demás carreras en el sentido de la aplicación, enfoque y contexto que se le da, es decir en el área ambiental. Por lo que esta asignatura tiene además un carácter de especialidad en el área de las ingenieras dándole al ingeniero ambiental su identidad y sello en al campo de la aplicación y laboral. Es importante remarcar también que en esta asignatura se establece las bases teóricas-prácticas para el desarrollo de tecnologías, su adecuación o innovación, referentes al control, prevención y tratamiento de contaminantes atmosféricos y de la calidad del aire. Intención didáctica. Se organiza el temario, en 5 unidades temáticas, agrupando los contenidos conceptuales de la asignatura en la primera unidad y el resto se destina a la aplicación de los conceptos.

Desde la tercera unidad se abordan los principios y fundamentos teóricos y prácticos referentes a la contaminación atmosférica, integrando tanto conceptos nuevos como previos. Las dos primeras incluyen conceptos desde básicos hasta específicos, pasando por normas ambientales y conocimiento básicos de meteorología.

La tercera unidad ya engloba las dos primeras y sigue su camino a la meta de la aplicación de conceptos, teorías y principios de la ingeniería básica y aplicada.

segunda estudiar cada ley se incluyen los conceptos involucrados con ella para hacer un tratamiento más significativo, oportuno e integrado de dichos conceptos. La segunda ley es esencial para fundamentar una visión de economía energética.

La tercera unidad es el corazón de la asignatura la cual se deberá transitar en detalle y profundidad pues es integrativa acerca de varias áreas como, la climática, meteorológica,


matemática, química, física, computacional, fenomenológica, y demás. Su intención es el desarrollo de las competencias que concierne a las instrumentales y sistémicas principalmente por lo que se propone que sea desarrolladla e impartida en detalle

Las dos últimas unidades se absorben una con la otras pues una necesita del desarrollo de la otra y viceversa en términos prácticos y de aplicación. Las dos unidades deberán ser ligadas y evocar temas de análisis instrumental para su ejecución. La 4 unidad es aun mas teórica y de seguimiento de lineamientos y normas y parámetros ingenieriles, sin embargo la ultima es más hacia la práctica, o razón de ser desde el punto de vista técnico de los centros de monitoreo. El nivel de aprendizaje que quiere en estas dos últimas unidades temáticas es desde la básico hasta lo especifico de cada uno de los temas abordados. Los temas de dispositivos de control y prevención, deberán ser abordados si bien no tan a detalles sí dominar sus principios de operación y su vinculo con los tipos de contaminantes y su validez de estimación

Se sugiere una actividad integradora y de aplicación en la última unidad así como reafirmar conceptos y términos ya aprendidos y avanzar en la adquisición de las nuevos conceptos.

El enfoque sugerido para la materia requiere que las actividades prácticas promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: identificación, manejo y control de variables y datos relevantes; planteamiento de hipótesis; trabajo en equipo; asimismo, propicien procesos intelectuales como inducción-deducción y análisis-síntesis con la intención de generar una actividad intelectual compleja. En las actividades prácticas sugeridas, también es conveniente que el profesor busque sólo guiar a sus alumnos para que ellos hagan la elección de las variables a controlar y registrar. Para que aprendan a planificar, que no planifique el profesor todo por ellos, sino involucrarlos en el proceso de planeación.

La lista de actividades de aprendizaje es significativa con iras al desarrollo de competencias profesionales y en algunas prácticas al desarrollo de competencias laborales.

Se busca partir de experiencias concretas, cotidianas, para que el estudiante se acostumbre a reconocer los fenómenos físicos, químicos y climaticos en su alrededor y no sólo se hable de ellos en el aula. Es importante ofrecer escenarios distintos, ya sean construidos, artificiales, virtuales o naturales

En el transcurso de las actividades programadas es muy importante que el estudiante aprenda a valorar las actividades que lleva a cabo y entienda que está construyendo su hacer futuro y en consecuencia actúe de una manera profesional; de igual manera, aprecie la importancia del conocimiento y los hábitos de trabajo; desarrolle la precisión y la curiosidad, la puntualidad, el entusiasmo y el interés, la tenacidad, la flexibilidad y la autonomía.



• Conocer y aplicar los conceptos y fundamentos teóricos-prácticos de las ciencias de la ingeniería, meteorología y química del aire y relacionar estos para proponer tecnologías, métodos y técnicas para el muestreo, preservación, análisis y tratamiento de contaminantes con un enfoque de cultura responsable de la calidad del aire y salud pública, así como en la prevención, control, y tratamiento de contaminantes atmosféricos desde fuentes fijas y móviles.













• Capacidad de trabajar en equipo interdisciplinario

• Capacidad de comunicarse con profesionales de otras áreas.


• .Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica




• Liderazgo






IT de Villahermosa



IT de Celaya

IT de Mérida

IT de Minatitlán

IT de Nuevo León


IT de Villahermosa


Institutos Tecnológicos de: Celaya, Mérida, Minatitlán, Nuevo León, Santiago Papasquiaro y Villahermosa.




IT de Celaya



IT de Celaya

IT de Mérida

IT de Nuevo León


IT de Villahermosa



Conocer y aplicar los conceptos y fundamentos teóricos-prácticos de las ciencias de la ingeniería, meteorología y química del aire y relacionar estos para proponer tecnologías, métodos y técnicas para el muestreo, preservación, análisis y tratamiento de contaminantes con un enfoque de cultura responsable de la calidad del aire y salud pública, así como en la prevención, control, y tratamiento de contaminantes atmosféricos desde fuentes fijas y móviles.


• Manejar hábilmente materiales de laboratorio y reactivos químicos. • Manejo de equipos e instrumentos de laboratorio. • Preparar y estandarizar soluciones químicas. • Preparar y esterilizar medios de cultivo y materiales de laboratorio para análisis

bacteriológicos. • Analizar muestras por métodos bacteriológicos para la identificación de

microorganismos. • Analizar muestras por métodos fisicoquímicos (volumétricos, gravimétricos y

colorimétricos) para determinar su composición. • Calcular la composición de una muestra utilizando fórmulas y datos analíticos. • Interpretar resultados analíticos (análisis instrumentales) con referencia a criterios

establecidos. • Leer y comprender textos científicos. • Conocer diagramas de flujo de procesos y su simbología. • Establecer adecuadamente las ecuaciones matemáticas necesarias para cada

sistema. • Conocer y manejar funciones trigonometrías. • Conocer y manejar propiedades de logaritmos. • Conocer y calcular áreas de diversas geometrías. • Conocer los fundamentos fisicoquímicos de la atmósfera. • Conocer y aplicar los conceptos de masa, presión, temperatura, velocidad y

fenómenos relacionados al transporte de calor y energía y mecánica de fluidos. • Conocer y aplicar conceptos de toxicología de contaminantes. • Manejar temas básicos y aplicados de matemáticas. • Conocer y aplicar los términos y conceptos de ingeniería básica. • Conocer e identificar los pasos del método científico.

7.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas 1. Conceptos básicos 1.1. Características de la atmósfera.

1.2. Fundamentos de meteorología.

1.3. Fuentes de contaminación atmosférica.

1.4. Normatividad en materia de aire.

2. Calidad del aire 2.1. Concepto de calidad del aire.

2.2. Tipos de contaminantes del aire.

2.3. Efectos de los contaminantes del aire.

2.4. Programas y medidas de prevención y control de la contaminación atmosférica.

3. Transporte y dispersión de 3.1. Transporte y dispersión de contaminantes

los contaminantes del aire atmosféricos.

3.2. Circulación global de los contaminantes.

3.3. Características de las plumas en las chimeneas.

3.4. Software para la simulación de la dispersión de contaminantes.

3.5. Bases de cálculo en chimeneas.

3.6. Cálculos relacionados con la dispersión de contaminantes.

4. Monitoreo 4.1. Concepto de monitoreo.

4.2. Objetivo del monitoreo de emisiones.

4.3. Monitoreo en fuentes fijas y móviles.

4.4. Monitoreo atmosférico perimetral.

4.5. Monitoreo de los diferentes tipos de fuentes de emisión.

5. Dispositivos de medición y

control de

emisiones

contaminantes:

gases y partículas

5.1. Mecanismos de colección de gases y partículas

5.2. Clasificación y características de los dispositivos de control gases y partículas

5.3. Selección y dimensionamiento de los dispositivos de control de gases y partículas.



• Realiza, de manera individual, mapas conceptuales en los que interrelaciona los conceptos revisados en clase a lo largo de todo el curso.

• Realiza, individualmente, diagramas de flujo de los procedimientos a seguir durante las prácticas de laboratorio durante todo el curso.

• Elabora reportes de laboratorio grupales en los que analiza los resultados obtenidos durante la práctica y los correlaciona con la teoría discutida en clase a lo largo de todo el curso.

• Contrasta sus conocimientos mediante la resolución de evaluaciones escritas elaboradas por el facilitador al finalizar cada uno de los temas de estudio, con su correspondiente retroalimentación.

• Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes a lo largo de toda la asignatura mediante la asignación de trabajos de investigación tanto individuales como grupales.

• Propiciar el uso de las nuevas tecnologías en el desarrollo de los contenidos de la asignatura mediante la designación de actividades que incluyan forzosamente la utilización de estas herramientas. Ej. Durante en la tercera unidad y ultima se propone la realización de prácticas que cuyo producto sea la realización de un estudio de dimensionamiento de chimeneas y el uso de modelos de dispersión virtuales.

• Llevar a cabo actividades que promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: observación, identificación manejo y control de variables y datos relevantes, planteamiento de hipótesis, de trabajo en equipo. Ej. Desde la tercera unidad en adelante se propone la realización de prácticas de laboratorio o de campo cuyo objetivo es el integrar y usar sus conocimientos de ingeniería ambiental dentro y fuera del ámbito de la clase o escuela.


• Rúbrica de evaluación de prácticas de laboratorio. • Rúbrica de evaluación de exámenes escritos. • Evaluación y autoevaluación de diagramas con base en exposición, discusión grupal

y rúbrica. • Portafolio de evidencias con las prácticas de laboratorio realizadas. • Evaluaciones escritas de cada una de las unidades temáticas en las que se refleje la

comprensión de los conceptos teóricos analizados. CRITERIOS / COMPETENCIAS • Exposiciones individuales y grupales. • Trabajos de investigación y ensayos. • Análisis de artículos técnico científicos. • Trabajos de investigación en grupo. • Reportes de prácticas en laboratorio. • Reportes de visitas industriales. • Se sugiere usar modelos de evaluación de matriz analítica con diferentes niveles.

Evaluando en la matriz su estrategia de búsqueda, los tipos de fuentes citadas, la organización de la información y conceptos (mapas conceptuales como evidencia).

• Evaluar el nivel básico a través de revisar sus mapas conceptuales y tablas comparativas y evaluar bajo criterios establecidos por el profesor de antemano y dados a conocer al alumno.

• Evaluar su competencia de trabajar en equipo ó en forma autónoma, así como de expresar sus ideas, describir los conceptos, y criticar las ideas de los demás durante los coloquios de discusión.

• Durante el curso se le pedirán en las diferentes unidades también como evidencias a entregar serán: los mapas mentales y conceptuales, una matriz de búsqueda en internet y fuentes primarias y secundarias de los temas asignados, reportes de prácticas, resúmenes, exámenes escritos, presentaciones en powerpoint u otra herramienta.





Conocer, comprender y aplicar los fundamentos y las características sobre la atmosfera, meteorología, fuentes de emisión de los contaminantes; así como la normatividad vigente en materia de aire.

Conocer los tipos y categorización de las fuentes de contaminación

• Buscar en diferentes fuentes de información los componentes y características de la atmosfera. Apoyando su búsqueda con videos o documentales acerca de los componentes de la atmosfera.

• Realizar un catálogo de términos y conceptos con ejemplos reales referentes

atmosférica.

Conocer y aplicar la legislación y normatividad vigente en referencia a emisiones, muestreo y tratamiento de contaminantes del aire.

a parámetros meteorológicos siendo incluyentes de rigor los siguientes términos o conceptos: insolación solar, radiación solar. Isobaras, isotermas, albedo, rosa de los vientos, constante solar, transparencia, presión atmosférica, coriólisis, fuerza de coriólisis, fuerza de gradiente de presión, viento geostrófico, rugosidad superficial del terreno, estabilidad atmosférica, etc.

• Construir a partir de datos reales de bases de datos meteorológicos del estado o de su institución, una rosa de los vientos.

• Realizar una investigación y examen exhaustivo de las diferentes normas en referencia a la calidad o contaminantes del aire.

• Realizar una exploración de campo en su institución o localidad para identificar las diferentes fuentes de contaminación atmosférica que existen.

• Tomar fotos o videos de la exploración de campo y realizar mesas de discusión de las evidencias o información captada del punto anterior.

• Hacer un análisis exhaustivo de manera individual en referencia a las normas ambientales nacionales e internacionales vigentes en materia de prevención, tratamiento y control de contaminantes atmosféricos, monitoreo y calidad del aire. Identificando los objetivos de cada norma, su aplicación e interpretación de sus lineamientos. Al final se realiza un examen oral y escrito de las normas ambientales o presentar un resumen de las normas que incluya: nombre y referencia y objetivo.

Unidad 2: Calidad del aire.



Conocer y comprender que es la calidad del aire los tipos y efectos de los contaminantes y en base a ello desarrollar habilidades para identificar los diversos tipos de contaminantes

• Busca información sobre los diferentes contaminantes que existen en su localidad y plantea un programa piloto de prevención de la contaminación del aire o de calidad del aire. Realizar exposición por equipo sobre

del aire y capacidades para planear, realizar o innovar programas y medidas de prevención y control de la contaminación del aire.

• Capacidad de búsqueda y análisis de información en base datos certificados, los diferentes elementos, compuestos o moléculas referidas como contaminantes del aire.

• Analizar las propiedades fisicoquímicas de los contaminantes y reconocer sus efectos a la salud y seres vivos.

• Realiza e implementa inventarios de emisiones atmosféricas.

• Conocer trámites gubernamentales referentes a la calidad del aire.

los efectos globales de los contaminantes del aire

• Formar equipos de trabajo para analizar una problemática ambiental en materia de calidad del aire en su localidad o región y proponer alternativas de solución.

Unidad 3: Transporte y dispersión de los contaminantes del aire



• Comprender, analizar los fundamentos teóricos y calcular matemáticamente como se transportan y dispersan los contaminantes atmosféricos.

• Manejar de software para la simulación de la dispersión de contaminantes de fuentes fijas y moviles.

• Comprender y analizar cómo se lleva a cabo la circulación global de los contaminantes.

• Conocer las características de las plumas y aplicar bases de cálculo para dimensionar las chimeneas (fuentes fijas).

• Realizar cálculos relacionados

• Buscar en libros y artículos científicos temas referentes a la circulación global de los contaminantes y realizar mesas de discusión para la identificación de que parámetros meteorológicos y climatológicos los originan.

• Mediante una instrucción dirigida obtener la información sobre el transporte y dispersión atmosférica, analizarla y mapas mentales o cuadros sinópticos de las ideas principales que respalden los fundamentos, principios y diferentes fenómenos de dispersión de contaminantes.

• Realizar un ensayo escrito sobre parámetros implicados en la dispersión de contaminantes, haciendo énfasis en: velocidades del aire, estabilidades atmosféricas, concentración y tipos de

con la dispersión de contaminantes.

• Realizar un proyecto sobre el dimensionamiento de una chimenea a partir de datos bibliográficos o reales de parámetros atmosféricos de su localidad.

contaminantes, efectos topográficos, temperatura, coeficientes de dispersión, etc., de las fuentes fijas.

• Realizar un ensayo escrito sobre parámetros implicados en la dispersión de contaminantes, en fuentes moviles énfasis en: emisiones de combustión, importancia de la relación aire-combustible, tipos de contaminantes, tipos de partículas de combustión y sus características, distribución de partículas de combustión, recirculación de emisiones en vehículos, control de válvulas de control y recirculación de gas exhaustado (EGR).

• Mediante lecturas dirigidas o guiadas de la ensayos anteriores discutir y ejemplificar cada uno de los conceptos y parámetros abordados.

• Investigar los tipos o clase de modelos matemáticos que existen para la simulación de la dispersión de contaminantes tanto de fuentes fijas como moviles. Haciendo un análisis profundo de los componentes, leyes, teorías y conceptos del modelo de dispersión tipo Gaussiano.

• Discutir en grupo las características, funcionalidad y limitaciones de los modelos abordados.

• Realizar en parejas cálculos matemáticos y aplicaciones de ecuaciones de cada uno y en conjunto de los parámetros implicados en la dispersión de contaminantes de fuentes fijas (chimeneas) y alturas efectivas de dispersión para el dimensionamiento y operación de chimeneas.

• Los cálculos serán realizados a mano y corroborados en hojas de cálculo de software especializados o programas computacionales (ejemplo Excel, fortran, Matlab, Disperse, etc.).

• Manejar software de simulación y dispersión de contaminantes de fuentes fijas y moviles, conocer e interpretar cada uno de sus utilidades y funciones del software.

• Mediante datos bibliográficos o reales-estimados, realizar simulaciones de dispersión de contaminantes en el los software analizados e interpretar individual y grupalmente la interpretación de los datos de salida.

• Realizar un proyecto teórico-práctico por escrito a cerca del análisis del dimensionamiento y operación de una chimenea y la dispersión de sus contaminantes en su localidad, apoyándose con datos bibliográficos o medidos mediante dispositivos manuales: velocidad del viento, temperatura del gas de salida, humedad del gas de salida, altura efectiva, etc.,

• Nota de actividad aprendizaje: es importante que se realice un catalogo de conceptos y ecuaciones implicadas para el dimensionamiento y operación de chimeneas, plumas y dispersión de contaminantes para que sea consultado cuantas veces se requiera.

Unidad 4: Monitoreo



• Conocer el concepto de monitoreo y comprenderá el objetivo de este.

• Establecerá la diferencia entre fuente móvil y fuente fija.

• Adquirir y aplicar conocimientos de las técnicas y/o métodos para aprender a realizar monitoreos de los diferentes tipos de fuentes de emisión; de acuerdo a la normatividad vigente.

• Proponer estrategias teórico-practicas para minimizar emisiones atmosféricas tanto de fuentes fijas como móviles

• Conocer los criterios para

• En forma individual buscar vía internet los diferentes estaciones de monitoreo de la localidad, estado o país. Identificar los objetivos del monitoreo de emisiones y que contaminantes son monitoreados.

• Realizar una visita guiada a otras localidades o exploración de campo local extra clase a centros de monitoreo ambiental de la localidad.

• En el centro de monitoreo Identificar las actividades que se desempeñan, equipos utilizados, sistemas de computo y análisis que se realizan, costos de mantenimiento.

• De la visita a centro de monitoreo discutir grupalmente y coordinado con el profesor los hallazgos e información obtenida y realizar un análisis FODA de los centros de monitoreo.

establecer una red de monitoreo. • A través de dispositivos manuales o

estacionarios monitorear a través del tiempo en su institución parámetros tales como, radiación solar,velocidad del viento, tamaño de partículas PM10 y PM 2.5, temperatura, presión atmosférica, CO2, NOx, Covs, etc.,

• Presentar en triadas un trabajo escrito final acompañado de un presentación visual sobre los criterios de operación, mantenimiento, ubicación, equipos, tipos de contaminantes, normas y lineamientos ambientales nacionales e internacionales que se deben considerar para establecer un centro de monitoreo en una ciudad. El trabajo deberá dar respuesta a las preguntas: ¿Por qué monitorear?, ¿qué monitorear?, y ¿cómo monitorear?

Unidad 5: Dispositivos de control de emisiones contaminantes.



• Conocer las mecanismos de colección de gases y partículas

• Conocer la clasificación y características de los dispositivos de control de emisiones de efluentes gaseosos y de partículas.

• Conocer y aplicar criterios de selección y dimensionamiento de los diferentes dispositivos en el control de la contaminación del aire.

• Interpretar los datos de salida o parámetros de medición de los dispositivos.

• Conoce y maneja conceptualmente los términos básicos como: adsorción/absorción, absorción diferencial, sensibilidad, estabilidad, reproducibilidad,

• De manera individual realizar una búsqueda bibliográfica (internet, tesis, libros) referentes a los dispositivos de control y mediciones de gases contaminantes.

• Analizar y discutir los principios de funcionamiento y mantenimiento de los dispositivos de medición y control de emisión de gases y partículas ayudándose con cartas o diagramas descriptivos (layouts).

• Realizar cálculos básicos de medición de concentración de contaminantes gaseosos y de partículas de los dispositivos manuales o fijos estudiados, ejemplos de dispositivos, así como realizar un análisis de ellos en cuanto a su función, tipo de contaminantes detectados, ventajas y limitaciones. Como referencia se pueden analizar los siguientes dispositivos o equipos.

• Cromatógrafo de gases con detectores de Fotoionización (PID), de ionización de flama (FID), analizadores infrarrojos ,

especificidad, calibración, estabilidad química y pureza, etc.,

medidores de Oxígeno/Combustible Gas (O2/CGI)/Toxina Sensores, medidores de oxígeno, medidores de Ozono y de orgánicos volátiles (COV´s) y semivolátiles (SCOV´s), recolectores de partículas (ciclones), filtros, extractores, biofiltros, impactadores, de partículas, cámaras de sedimentación, colectores de partículas secos y húmedos, analizadores de movilidad diferencial (DMA, sigla en inglés), dispositivos ópticos, etc.


1. De Never, N. (1998). “Ingeniería del control de la contaminación del aire”. Ed. Mc Graw-Hill-Interamericana Editores S. A de C. V. México, D. F.

2. Elson, D. (1990). “La contaminación atmosférica”, 2da. Edición. Ed. Cátedra. Madrid, España.

3. Henry, J. G, y Heinke, G. W. (1999).“Ingeniería ambiental”, 2da. Edición. Ed. Prentice Hall. Mexico, D. F.

4. Ley Gral. del Equilibrio Ecológico y Protección al Ambiente. 1999. Ediciones Delma. 5. Mugica, A. V y Figueroa L. J. (1996). “Contaminación Ambiental Causas y efectos”.

Universidad Autónoma Metropolitana. México, D. F. 6. Normas Oficiales Mexicanas (NOM´s). 7. Seoanez, C. M. (1998). “Tratado de climatología aplicada a la ingeniería medio

ambiental”. Ed Mundi- prensa. Barcelona, España. 8. Wadenn, R. A y Scheff, P. A. (1987). “Contaminación del aire en interiores”. Ed.

Limusa. México, D. F. 9. Wark, K y Warner C. F. (2001). “Contaminación del aire”. Ed. Limusa. México, D. F. 10. De Neves, Noel 1995 “Air Polution Control Engineering” Ed. McGraw-Hill 11. Jeremy Colls. 2002. Air Pollution. Second edition. Ed. Spon press. ISBN 0-203-47602-

6 Master e-book ISBN. 12. Nicholas P. Cheremisinoff. 2002. Handbook of Air Pollution Prevention and Control.

Butterworth-Heinemann is an imprint of Elsevier Science. ISBN 0-7506-7499-7 (alk. paper)

13. Liu David H.F. and Lipták Béla G. 1999. Environmental Engineers Handbook, Second Edition. Lewis Publishers. International Standard Series Number 1523-3197.

14. Ralf Koppmann. 2007. Volatile Organic Compound in the Atmosphere. Blackwell Publishing. ISBN: 978-1-4051-3115-5.

15. R. E. Hester and R. M. Harrison. 1995. Volatile Organic Compound in the Atmosphere. Issues In Environmental Science and Technology, Published by The Royal Society of Chemistry, Thomas Graham House, Science Park, Milton Road, Cambridge CB4 4WF ,UK ISBN 0-85404-215-6.

16. National Research Council. 2003. Air Emissions. International Standard Book Number: 0-309-08705-8. Copyright © National Academy of Sciences. All rights reserved.

17. Kenneth C. Schiffner. 2002. Air Pollution Control Equipment Selection Guide. Lewis Publishers, ISBN 1-58716-069-2 (alk.paper). Visit the CRC Press Web site at www.crcpress.com

18. Karl B. Schnelle Jr., Charles A. Brown, P.E. 2002. Air Pollution Control Tecnology Handbook. CRC Press. ISBN 0-8493-9588-7 (alk. paper).

19. Martha J. Boss and Dennis W. Day. 2001. Air Sampling Industrial Hygiene Engineering. Lewis Publishers. ISBN 1-56670-417-0 (alk. paper).

20. Shareefdeen Z., and Singh Ajay. 2005. Biotechnology for Odor and Air Pollution Control. Zarook Shareefdeen • Ajay Singh (Eds.) Library of Congress Control Number: 2004112254. ISBN 3-540-23312-1 Springer Berlin Heidelberg New York. Springer.

21. Morawska L., and Salthammer T. 2003. Indoor Environment. Airborne Particles and Settled Dust. Edited by Lidia Morawska and Tunga Salthammer. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim. ISBN 3-527-30525-4.Autor, Título libro, Ed, año


• Mediante un centro de monitoreo atmosférico didáctico realizar un monitoreo atmosférico en su escuela considerando parámetros básicos como temperatura, velocidad y dirección del viento, presión, humedad relativa, puntos de rocío etc. Y relacionarlo con los conceptos aprendidos.

• Buscar en fuentes bibliográficas o artículos tecno-científicos datos de mediciones o muestreos en campo (ciudad) de parámetros implícitos en modelos o software atmosférico para el dimensionamiento de chimeneas (ejemplo; altura) y/o dispersión de contaminantes a nivel del suelo o en dirección del viento. Estudio de la dispersión de contaminantes por medio del uso de Software (DISPER).

• Buscar en fuentes bibliográficas o artículos tecno-científicos datos de mediciones o muestreos en campo (ciudad) de parámetros implícitos en modelos o software atmosférico para el dimensionamiento de chimeneas (ejemplo; altura) y/o dispersión de contaminantes a nivel del suelo o en dirección del viento.

• Realizar visitas a empresas o industrias que usen alguna tecnología para el control y tratamiento de efluentes atmosféricos e identificar sus partes y funcionalidad.

• Desarrollo de proyecto de un caso de estudio de emisión de contaminantes. • Realizar visitas a empresas o industrias que usen alguna tecnología para el control y

tratamiento de efluentes atmosféricos e identificar sus partes y funcionalidad. • Revisar y catalogar por orden de gobierno trámites y obligaciones gubernamentales

en materia de calidad del aire. • Realizar como ensayo trámites gubernamentales en materia de calidad del aire o de

cumplimiento de la legislación ambiental. en: <http://www.ref.uk.oclc.org:2000> [Consulta: 6 mayo 1997].


Nombre de la asignatura: Dibujo Asistido por Computadora


Clave de la asignatura: AMA-1004

SATCA* 0 - 4 - 4

2.- PRESENTACIÓN

Caracterización de la asignatura. El dibujo industrial en la ingeniería es una parte muy importante en el perfil del estudiante, debido a que le aporta los conocimientos necesarios para poder plasmar una idea sujeta a normas y estándares especificados dentro del dibujo técnico. El dibujo es un medio de comunicación indispensable en la vida laboral de un ingeniero, de ahí que es imprescindible adquirir las nociones necesarias para obtener una eficaz visualización sobre lo que se tenga que diseñar o interpretar. Para conseguir esto, se deben alcanzar conocimientos técnicos ya establecidos que ayuden a comunicar ideas de manera clara y eficaz. Intención didáctica. La materia debe proporcionar los conocimientos necesarios para desarrollar en el alumno un pensamiento creativo, así como las destrezas necesarias para comunicar ideas de una manera clara, precisa y eficaz, debiendo fomentar la capacidad de expresar con exactitud la forma en que habrá de realizar o interpretar cierto diseño, utilizando para este fin, el software de diseño gráfico AutoCAD.

En la primera unidad se manejan los conceptos básicos del dibujo industrial, mismos que servirán para entender de manera adecuada el ambiente de trabajo propio del software AutoCAD. Conocer así la disposición y uso de los comandos de dibujo y modificación que servirán para la realización de dibujos de objetos en dos dimensiones, trabajo que se realiza en la unidad dos, teniendo especial atención en aspectos como: precisión, exactitud y limpieza.

La tercera unidad se orienta al diseño e interpretación de planos y proyectos propios de la Ingeniería Ambiental.

La siguiente unidad se centra en el uso del software para la resolución de proyectos de carácter topográfico, el cálculo y representación del perfil de un terreno determinado.

La unidad número cinco está destinada a la realización de proyectos relacionados con el perfil de la carrera de Ingeniería Ambiental.




• Diseñar, elaborar e interpretar planos y especificaciones de equipos especializados en el área de ingeniería ambiental, mediante el dibujo asistido por computadora.


• Representar e interpretar diseños de maquinaria y equipo considerando aspectos como: vistas, cortes y secciones.

• Manejo de software para diseños de montajes, máquinas y estructuras.

• Modelar dibujos en 2D y 3D usando el paquete computacional AutoCAD.

• Resolución de problemas relacionados con la Ingeniería Ambiental.

• Proponer soluciones adecuadas en situaciones profesionales.

Competencias instrumentales

• Destreza para el uso de la computadora y el software propuesto.

• Habilidad para comunicarse de manera correcta, favoreciendo la expresión de ideas claras y concisas.

• Destreza para la obtención y síntesis de la información.

• Capacidad de organización y planificación.

• Solución de problemas, organización del tiempo y estrategias para un buen aprovechamiento del aprendizaje.


• Trabajo en equipo interdisciplinario y habilidades interpersonales.

• Capacidad crítica y autocrítica.

• Destreza para comunicación e interacción con profesionales de otras áreas.

• Compromiso ético.


• Capacidad de aplicar los conocimientos obtenidos en la vida profesional.

• Capacidad de generar y gestionar nuevas ideas y proyectos.

• Iniciativa y espíritu emprendedor.

• Sentido de compromiso y búsqueda de la calidad.

• Sentido de pertenencia a su labor.



IT de Villahermosa



IT de Celaya

IT de Mérida

IT de Minatitlán

IT de Nuevo León


IT de Villahermosa






IT de Celaya



IT de Celaya

IT de Mérida

IT de Nuevo León


IT de Villahermosa



Diseñar, elaborar e interpretar planos y especificaciones de equipos especializados en el área de ingeniería ambiental, mediante el dibujo asistido por computadora.


• Manejar los conocimientos básicos en el uso de computadoras. • Manejar conocimientos básicos de representación de figuras geométricas. • Manejar conocimientos básicos en el uso de escuadras y compás. • Comprender la importancia del trabajo en equipo y liderazgo efectivo.

7.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas 1. Introducción al dibujo

asistido por computadora. 1.1. Nociones generales de Dibujo.

1.2. Introducción al Software de dibujo asistido por computadora.

1.3. Ejecución de comandos.

1.4. Trazo de líneas y letras.

1.5. Trazo de figuras.

1.6. Proyección y vistas.

1.7. Normas de acotación.

1.8. Tolerancias y acabados.

1.9. Cortes y secciones.

2. Elaboración de dibujos por computadora.

2.1. Trabajo con niveles.

2.2. Visualización del Diseño.

2.3. Colocación y manipulación básica de elementos.

2.3.1. Entidades.

2.3.2. Curvas.

2.3.3. Multilíneas.

2.3.4. Células.

3. Elaboración e interpretación de planos en la ingeniería.

3.1. Definición de sistemas de medidas.

3.1.1. Sistema Métrico Decimal.

3.1.2. Sistema Inglés.

3.2. Manejo de escalas.

3.2.1. De reducción.

3.2.2. De ampliación.

3.3. Normas o estándares para la elaboración de planos.

3.4. Simbología de planos.

3.5. Elaboración de planos.

4. Elaboración e interpretación de cartas y maquetas topográficas.

4.1. Mapas.

4.2. Dibujo de mapas y planos de ingeniería en el sistema métrico.

4.3. Clasificación de mapas.

4.3.1. Mapas topográficos.

4.3.2. Mapas catastrales.

4.3.3. Mapas de ingeniería.

4.4. Dibujo topográfico.

4.5. Curvas de nivel.

4.6. Perfiles.

5. Elaboración de proyectos en ingeniería ambiental.

5.1. Localización y distribución de la planta.

5.2. Distribución del equipo en el área de proceso.

5.2.1. Graficación de maquinaria y equipo mayor y menor.

5.3. Dibujo y simbología de las instalaciones y servicios (suministros).

5.3.1. Instalaciones hidráulicas.

5.3.2. Instalaciones de drenaje.

5.3.3. Instalaciones de vapor y combustible.

5.3.4. Instalaciones higiénicas.

5.4. Dibujo y simbología de Seguridad e Higiene.

5.5. Dibujo y simbología de instrumentación.

5.6. Aplicación de un proyecto a la ingeniería ambiental.



• Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación, el intercambio argumentado de ideas, la reflexión, la integración y la colaboración entre los estudiantes.

• Promover el uso de nuevo software en el desarrollo de los contenidos de la asignatura.

• Proponer problemas que permitan al estudiante la integración de contenidos de la asignatura y su interacción con distintas asignaturas, para su análisis y solución.


• Observar y analizar fenómenos y problemáticas propias del campo ocupacional. • Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios para



La evaluación de la asignatura se hará con base en siguiente desempeño:

• Examen práctico al finalizar cada unidad. • Reportes de lectura con comentarios de personales. • Investigación bibliográfica. • Creación de dibujos de manera individual. • Exposición del proyecto final por parte del alumno al término del semestre. • Asistencia participativa.


Unidad 1: Introducción al dibujo asistido por computadora.



Reconocer las nociones generales del dibujo técnico, así como las diferentes barras de herramientas: Dibujo, modificación y entrada de datos dinámicos del software AutoCAD.

Explicar los sistemas de coordenadas (coordenadas absolutas, coordenadas relativas y coordenadas polares).

• Investigar los conceptos fundamentales de: dibujo técnico, ramas del dibujo técnico, propósitos del dibujo técnico.

• Discutir la importancia y uso de: entrada de datos dinámicos, el espacio de modelo, el ícono de SCP, el visor de coordenadas, menú de cascadas, barra de comando.

• Utilizar los comandos: Orto (f8), rejilla (f7), forzc (f9), polar (f10), refent (f3),rastreo (f11), din (f12), gln, modelo

• Ejercitar el uso de los comandos de dibujo: Línea, Rayo, Línea auxiliar, Línea múltiple, Polilínea, Polilínea 3D, Polígono, Rectángulo, Arco, Círculo, Nube de revisión, Spline, Elipse, Arco, Insertar bloque, Crear bloque, Punto, Sombreado y degradado, Región, Tabla, Texto de líneas múltiples.

• Utilizar los comandos de modificación: Propiedades, Igualar propiedades, Borrar, Copiar, Simetría, Desfase, Matriz, Desplazar, Girar , Escala, Estirar, Longitud, Recortar, Alargar, Partir, Juntar, Descomponer, Chaflán.

• Investigar las características y tolerancias de las acotaciones.

• Reconocer el uso y las aplicaciones de los cortes y las secciones en el dibujo técnico.

• Utilizar las vistas seccionales.

• Reconocer el uso y correcta aplicación de los tipos de líneas (Líneas visibles, líneas no visibles, líneas de centro).

Unidad 2: Elaboración de dibujos por computadora.



Utilizar el software de AutoCAD para el diseño de dibujos en los que experimente las especificaciones y características propias del dibujo industrial (Exactitud, nitidez, precisión, limpieza, disposición y dimensionamiento de objetos con respecto al espacio de dibujo)

• Analizar las distintas maneras en que se pueden realizar y visualizar diferentes figuras geométricas.

• Discutir las diferentes maneras de realizar letreros, considerando sus propiedades y características.

• Reconocer la representación de vistas de objetos (Rotación, caja de vidrio, elección de vistas, dibujos de dos y tres vistas)

• Comprobar mediante dibujos la importancia del uso de entidades y curvas.

• Analizar la importancia y la metodología para el trazado de curvas y de superficies curvas.

• Discutir la utilidad de las multilíneas en el diseño de elementos y proyectos de interés en la ingeniería ambiental.

• Investigar la aplicación de las vistas auxiliares en la elaboración de un objeto.

• Realizar prácticas ilustrativas.

Unidad 3: Elaboración e interpretación de planos en la Ingeniería Ambiental.



Realizar y analizar mediante el software planos relacionados con la Ingeniería Ambiental.

• Identificar las escalas más usadas en la elaboración de proyectos relacionados con la Ingeniería Ambiental.

• Discutir los límites y ajustes de las escalas en el sistema métrico internacional SI y el sistema inglés.

• Consensar el concepto de “Bloques” y su aplicación práctica en la elaboración de proyectos.

• Utilizar las herramientas del software para realizar dibujos de ensamblado, ensamble de localización, ensamble para dibujos de producción, dibujos de tuberías, distribución de plantas y diseño de equipo.

• Consensar las normas o estándares para la elaboración de planos.

• Realizar prácticas ilustrativas.

Unidad 4: Elaboración e interpretación de cartas y maquetas topográficas.



Utilizar el software para la realización de dibujos topográficos y de mapas de ingeniería.

• Definir el concepto de mapas y planos y su relación con la ingeniería ambiental

• Utilizar el software para realizar planos de levantamientos de terrenos y parcelas.

• Utilizar el paquete para la realización de planos y mapas parciales de ciudades.

• Resolver situaciones relacionadas con el uso y aplicación del dibujo topográfico.

• Consensar en mesa redonda el uso de los símbolos topográficos.

• Identificar y utilizar dibujos de líneas de agua.

• Consensar y ejemplificar el uso y la aplicación de las curvas de nivel.

• Calcular el perfil de un terreno irregular.

Unidad 5: Elaboración de proyectos en Ingeniería Ambiental.



Manejar y utilizar el software de AutoCAD para el diseño proyectos relacionados con la ingeniería ambiental.

• Realizar la distribución y localización de una planta.

• Graficación de maquinaria y de equipo mayor.

• Analizar y realizar un proyecto

concerniente a la ingeniería ambiental.


1. Waren, J. Luzader. Fundamentos de dibujo en Ingeniería. Editorial CECSA. 2. Jensen C. H. Dibujo y diseño de Ingeniería. Editorial Mc. Graw Hill. 3. French Thomas E. Charles J. Vierick. Dibujo de Ingeniería. Editorial Mc. Graw Hill. 4. Lombardo J. V. Dibujo técnico y de Ingeniería. Editorial CECSA. 5. Gerling. Alrededor de las máquinas-Herramientas. Editorial Reverté. 6. Albert Bachman/Richard Forberg. Dibujo Técnico. Editorial Labor, S.A. 7. Levens, Alexander S. Análisis gráfico para arquitectura e ingeniería. Editorial Limusa. 8. Normas Oficiales Mexicanas de dibujo técnico. Dirección General de Normas.

Secretaría de Industria y Comercio. 9. Manual de AutoCAD o libro designado por el maestro. 10. Manual o libro de software de modelado de sólidos designado por el maestro. 11. Manuales de dibujo electrónico de I.E.E.E.

12.- PRÁCTICAS PROPUESTAS (aquí sólo describen brevemente, queda pendiente la descripción con detalle).

• Realizar vistas y proyección isométrica con acotaciones y tolerancias, de piezas para equipo ambiental.

• Realizar plano a escala de áreas naturales con acotaciones en SI y USCS. • Realizar maqueta a escala de áreas naturales. • Realizar plano y maqueta a escala de una planta industrial ecológica. • Realizar vistas y proyección isométrica con acotaciones y tolerancia. • Realizar un plano a escala de un área natural con acotaciones en SI y USCS. • Realizar maquetas a escala de áreas naturales. • Realizar plano y maqueta a escala de una planta industrial ecológica


Nombre de la asignatura: Diseño de Experimentos Ambientales


Clave de la asignatura: AMC-1005

SATCA* 2 - 2 - 4

2.- PRESENTACIÓN

Caracterización de la asignatura. Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero Ambiental la capacidad para participar en el desarrollo y ejecución del protocolo o parte de él, de investigación básica o aplicada para la resolución de problemas ambientales

Para integrarla se hizo un análisis de la Estadística Inferencial, identificando los temas que tienen una mayor aplicación en el quehacer profesional de este ingeniero y dará soporte a otras materias vinculadas con desempeños profesionales, por lo que se imparte en el tercer semestre de la trayectoria escolar Intención didáctica. Se organiza el temario en cuatro unidades, agrupando los contenidos conceptuales de la asignatura.

La primera unidad aborda la unidad correspondiente al análisis de regresión.

En la segunda unidad, así como los diseños estadísticos de un solo factor.

En la tercera unidad se abordan las diferentes técnicas de los diseños de experimentos de bloques.

Posteriormente, en una siguiente unidad se explican los diseños factoriales.

Se sugiere como actividad el uso de software para cada unidad, que permita aplicar los conceptos estudiados dando un cierre a la unidad mostrándola como útil por sí misma.

El enfoque sugerido para la materia requiere que las actividades prácticas promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: identificación, manejo y control de variables y datos relevantes; planteamiento de hipótesis; trabajo en equipo; asimismo, propicien procesos intelectuales como inducción-deducción y análisis-síntesis con la intención de generar conclusiones que lleven al alumno a ampliar su criterio y pueda tomar decisiones coherentes.

En las actividades prácticas sugeridas, es conveniente que el profesor busque sólo guiar a sus alumnos para que ellos hagan la elección de las hipótesis a probar, para que aprendan a identificar los factores que causen efectos significativos y puedan obtener conclusiones adecuadas y tomar las decisiones pertinentes.


La lista de actividades de aprendizaje no es exhaustiva, se sugieren sobre todo las necesarias para hacer más significativo y efectivo el aprendizaje. Algunas de las actividades pueden hacerse extra clase y comenzar el tratamiento en clase a partir de la discusión de los resultados de las observaciones. Se busca partir de experiencias concretas cotidianas, para que el estudiante se acostumbre a reconocer las variables que puede controlar en el diseño de experimento, así como los factores involucrados y no sólo se hable de ellos en el aula. Es importante ofrecer escenarios distintos, desde un enfoque ambiental.

En las actividades de aprendizaje sugeridas, generalmente se propone la formalización de los conceptos a partir de experiencias; se busca que el alumno tenga el primer contacto con el concepto en forma concreta y sea a través de la observación, la reflexión y la discusión que se dé la formalización; la resolución de problemas se hará después de este proceso. Esta resolución de problemas no se especifica en la descripción de actividades, por ser más familiar en el desarrollo de cualquier curso. Pero se sugiere que se diseñen problemas con datos faltantes o sobrantes de manera que el alumno se ejercite en la identificación de datos relevantes y elaboración de supuestos.


Es necesario que el profesor ponga atención y cuidado en estos aspectos en el desarrollo de las actividades de aprendizaje de esta asignatura.



• Analizar, identificar y aplicar métodos estadísticos útiles en la investigación, que permitan abordar fenómenos tecnológicos y ambientales así como facilitar la estimación e interpretación lo cual permitirá dar solución eficaz a problemas relacionados con la Ingeniería Ambiental.

Competencias genéricas Competencias instrumentales



• Comunicación oral y escrita en su propia lengua.


• Habilidades de manejo de la calculadora.

• Habilidades básicas de manejo de la computadora.

• Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas.

• Solución de problemas.







• Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica.

• Habilidades de investigación.

• Capacidad de aprender.

• Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad).

• Habilidad para trabajar en forma autónoma.

• Capacidad para diseñar y gestionar proyectos.

• Preocupación por la calidad.




IT de Villahermosa



IT de Celaya

IT de Mérida

IT de Minatitlán

IT de Nuevo León


IT de Villahermosa




Representante de la Academia de Ingeniería Ambiental


IT de Celaya



IT de Celaya

IT de Mérida

IT de Nuevo León


IT de Villahermosa



Analizar, identificar y aplicar métodos estadísticos útiles en la investigación, que permitan abordar fenómenos tecnológicos y ambientales así como facilitar la estimación e interpretación lo cual permitirá dar solución eficaz a problemas relacionados con la Ingeniería Ambiental.


• Aplicación de modelos probabilísticos a diversos problemas teóricos en el campo de la Ingeniería Ambiental

• Aplicación de métodos estadísticos más adecuados para colectar, representar y analizar información para hacer inferencias válidas

• Resolución de problemas que involucren fenómenos aleatorios en el ámbito de la Ingeniería Ambiental.

• Asociar el comportamiento de variables con una representación gráfica y elegir una función. (Concepto de función).

• Manejo de hojas de cálculo y software especializado. • Asertivo en la interpretación de los resultados de salida.

7.- TEMARIO


1. Regresión lineal. 1.1. Regresión lineal simple.

1.1.1. Estimación de parámetros.

1.1.2. Prueba de significancia.

1.1.3. Medidas de adecuación del modelo (análisis residual, coeficiente de determinación, coeficiente de correlación).

1.1.4. Estimación de intervalo de predicción.

1.2. Regresión lineal múltiple.

1.2.1. Estimación de parámetros.

1.2.2. Prueba de significancia.

1.2.3. Prueba de coeficientes individuales.

1.2.4. Medidas de adecuación del modelo de regresión (análisis residual, coeficiente de determinación, coeficiente de correlación)

1.2.5. Estimación del intervalo de predicción

1.3. Paquete computacional para la solución de problemas.

2. Diseño de experimentos de un factor.

2.1. El análisis de varianza en la clasificación de un solo sentido.

2.2. Análisis del modelo de efectos fijos.

2.2.1. Descomposición de la suma total de cuadrados.

2.2.2. Análisis estadístico.

2.2.3. Estimación de los parámetros del modelo.

2.2.4. El caso desbalanceado.

2.3. Comparación entre las medias de los tratamientos.

2.3.1. Método de Scheffé para comparación de contrastes.

2.3.2. Método de la diferencia mínima significativa.

2.3.3. Prueba de rango múltiple de Duncan.

2.3.4. Prueba de Tukey.

2.4. El modelo de efectos aleatorios.

2.5. Verificación de la adecuación del modelo.

2.5.1. Generación de los residuos.

2.5.2. La suposición de normalidad.

2.5.3. Trazo de los residuos en secuencia de tiempo.

2.5.4. Trazo de los residuos contra valores ajustados.

2.5.5. Prueba de Bartlett para igualdad de varianzas.

3. Diseños de Bloques 3.1. El diseño de bloques totalmente aleatorizado.

3.2. Verificación de la adecuación del modelo.

3.2.1. Generación de los residuos.

3.2.2. La suposición de la normalidad.

3.2.3. Trazado de los residuos contra tratamientos, bloques y valores ajustados.

3.2.4. Estimación de valores perdidos.

3.3. El diseño de Cuadro Latino.

3.4. El diseño de Cuadro Greco-Latino.

4. Introducción a los Diseños Factoriales

4.1. Definiciones y principios básicos.

4.2. Diseño factorial de dos factores.

4.2.1. Análisis estadístico del modelo de efectos fijos.

4.2.2. Comparaciones múltiples.

4.2.3. Verificación de la adecuación del modelo.

4.2.4. Modelo de dos factores sin interacción.

4.2.5. Una observación por celda.

4.3. Modelos aleatorios y mixtos.

4.3.1. Modelo de efectos aleatorios.

4.3.2. Modelo de efectos fijos.

4.4. Tratamiento con datos desbalanceados.

4.4.1. Datos proporcionales.

4.4.2. Métodos aproximados.

4.5. Diseños factoriales.


El profesor debe:

• Ser conocedor de la disciplina que está bajo su responsabilidad, conocer su origen y desarrollo histórico para considerar este conocimiento al abordar los temas. Desarrollar la capacidad para coordinar y trabajar en equipo; orientar el trabajo del estudiante y potenciar en él la autonomía, el trabajo cooperativo y la toma de decisiones. Mostrar flexibilidad en el seguimiento del proceso formativo y propiciar la interacción entre los estudiantes. Tomar en cuenta el conocimiento de los estudiantes como punto de partida y como obstáculo para la construcción de nuevos conocimientos.

• Propiciar actividades de metacognición ante la ejecución de una actividad, señalar o identificar el tipo de proceso intelectual que se realizó: una identificación de patrones, un análisis, una síntesis, la creación de un heurístico, etc. Al principio lo hará el profesor, luego será el alumno quien lo identifique. Ejemplos: reconocer la función matemática a la que se ajusta cada una de las leyes de los gases: reconocimiento de patrones; elaboración de un principio a partir de una serie de observaciones producto de un experimento: síntesis.

• Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes. Ejemplo: buscar y contrastar definiciones de las leyes identificando puntos de coincidencia entre unas y otras definiciones e identificar cada ley en situaciones concretas.


• Observar y analizar fenómenos y problemáticas propias del campo ocupacional. Ejemplos: el proyecto que se realizará en la unidad 3 y varias de las actividades sugeridas para la unidad 1.

• Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios a las que ésta da soporte para desarrollar una visión interdisciplinaria en el estudiante. Ejemplos: identificar las formas de transmisión de calor en instalaciones agronómicas, hallar la relación entre cambios de fase y enfriamiento producido por evapotranspiración.

• Propiciar el desarrollo de capacidades intelectuales relacionadas con la lectura, la escritura y la expresión oral. Ejemplos: trabajar las actividades prácticas a través de guías escritas, redactar reportes e informes de las actividades de experimentación, exponer al grupo las conclusiones obtenidas durante las observaciones.


• Propiciar el desarrollo de actividades intelectuales de inducción-deducción y análisis-síntesis, que encaminen hacia la investigación.



• Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medio ambiente; así como con las prácticas de una agricultura sustentable.


• Propiciar el uso de las nuevas tecnologías en el desarrollo de la asignatura (procesador de texto, hoja de cálculo, base de datos, graficador, Internet, etc.).





• Descripción de otras experiencias concretas que podrían realizarse adicionalmente. • Resolución de problemas con apoyo de software. • Exámenes escritos para comprobar el manejo de aspectos teóricos y declarativos.


Unidad 1: Regresión lineal.



Conocer los métodos para el análisis de regresión.

Identificar la variable de respuesta.

Identificar la(s) variable(s) de control.

Realizar un análisis estadístico de un caso empleando el análisis de regresión.

• Discutir sobre los datos adecuados que puedan analizarse estadísticamente y con base en esta discusión formalizar el análisis de regresión elegido.

• Investigar la relación entre la variable de respuesta y la(s) variable(s) de control.

• Analizar sistemas de su entorno desde un punto de vista ambiental.

Unidad 2: Diseño de experimentos con un factor.



Conocer los conceptos fundamentales de diseño de experimentos.

Conocer los procedimientos de los diseños de experimentos con un factor.

Reconocer la variable de respuesta

Realizar un análisis estadístico de un caso donde se involucre un solo factor.

Identificar significancia en las medias de tratamientos.

• Discutir sobre los datos adecuados que puedan analizarse estadísticamente y con base en esta discusión formalizar el diseño de experimento.

• Calcular medias y varianzas de un experimento.

• Investigar la relación entre la variable de respuesta y el factor que la afecta.

• Utilizar software para el análisis de casos de estudio.

• Presentar trabajos de aplicación de las técnicas de diseño de experimentos con un solo factor.

• Analizar casos de estudio de diseño de experimentos con un factor, desde un punto de vista ambiental.

Unidad 3: Diseños de bloques.



Conocer los procedimientos de los diseños de experimentos de bloques.

Reconocer la variable de respuesta

Identificar los factores que intervienen.

Identificar los niveles de cada factor.

Realizar un análisis estadístico de un caso donde se involucre más de un factor.

• Discutir sobre los datos adecuados que puedan analizarse estadísticamente y con base en esta discusión formalizar el diseño del experimento elegido.

• Investigar la relación entre la variable de respuesta y los factores que la afectan.

• Analizar la relación entre los factores y su correspondiente nivel

• Utilizar software para el análisis de experimentos con varios factores.

• Presentar trabajos de aplicación de las técnicas utilizadas.

• Analizar casos de estudio desde un punto de vista ambiental.

Unidad 4: Introducción a los Diseños Factoriales.



Conocer los procedimientos de los diseños de experimentos factoriales.

Reconocer la variable de respuesta.

Identificar los factores que intervienen.

Identificar los niveles de cada factor.

Realizar un análisis estadístico de un caso empleando los diseños factoriales.

• Discutir sobre los datos adecuados que puedan analizarse estadísticamente y con base en esta discusión formalizar el diseño factorial elegido.

• Investigar la relación entre la variable de respuesta y los factores que la afectan.

• Analizar la relación entre los factores y su correspondiente nivel.

• Analizar sistemas de su entorno desde un punto de vista ambiental.

• Utilizar software para el análisis de casos de estudio.

• Presentar trabajos de aplicación de las técnicas aprendidas.


1. Genichi Taguchi, Subir Chowdhury, Yuin Wu. Taguchi´s quality engineering handbook. Pearson Education.

2. Gutiérrez P., H. y de la Vara S. R. (2004). Análisis y diseño de experimentos. México: Mc Graw Hill.

3. Hines, W.W. y Montgomery, D.C. (1993). Probabilidad y Estadística para Ingeniería y Administración. (3ª Ed). México: CECSA.

4. Infante G., S. y Zárate de L., G. (1984). Métodos Estadísticos. Un enfoque interdisciplinario. (3ª Reimpr. 1996). México: Trillas.

5. Kuehl, R.O. (2001). Diseño de experimentos. Principios estadísticos para el diseño y análisis de investigaciones. (2ª Ed.) México: Thomson.

6. Levin, R.I. y Rubin, D.S. (1996). Estadística para Administradores. (6a Ed.). México: Prentice Hall Hispanoamericana.

7. Mason, R.D.; Lind, D.A. y Marchal, W.G. (2001). Estadística para Administración y Economía. (3a Ed.) México: Mc Graw Hill.

8. Mason, R.D.; Lind, D.A. y Marchal, W.G. (2002). Estadística para Administración y Economía. (10a Ed.) México: Alfaomega.

9. Miller, I.R., Freund, J.E. y Johnson, R. (1992). Probabilidad y Estadística para Ingenieros. (4ª Ed.). Cuarta Edición. México: Prentice Hall.

10. Montgomery, D.C. y Runger, G.C. (1996). Probabilidad y Estadística aplicadas a la Ingeniería. México: Mc Graw Hill.

11. Montgomery, D.C. (2002). Diseño y análisis de experimentos. (2ª Ed.) México: Limusa.

12. Spiegel, M. R. (1991). Probabilidad y estadística. México: Mc Graw Hill. 13. Spiegel, M. R.; Schiller, J. y Alu S., R. (2003). Probabilidad y estadística. México: Mc

Graw Hill. 14. Ranjit K. Roy. Desing of Experiments Using the Taguchi Approach: 16Steps to

product and Process. Wiley, John & Sens, Incorporated. 15. Qualitek-4 sofware for Automatic Desing and Analysis of Taguchi Experiments. 16. Walpole, R. E.; Myers, R. H.; Myers, S. L. y Keying, Y. (2007). Probabilidad y

estadística para ingeniería y ciencias. (8ª Ed.). México: Prentice Hall – Pearson.


• Visita a bancos de información para obtener datos y ensayar grupos de datos experimentales derivando fuentes de información e interpretarlas.

• Manejo de software simplificado dirigido a la agrupación, análisis e interpretación de resultados en base a los diseños experimentales estudiados en el curso.

• Simular la aplicación de diseños experimentos a estudios de casos en el campo de la Ingeniería Ambiental.

• Realizar visitas guiadas a centros o empresas afines en el entorno, para ejemplificar y clarificar la estructura y aplicación de los distintos protocolos de diseño de experimentos en el ámbito de la Ingeniería Ambiental.


Nombre de la asignatura: Ecología



SATCA* 3 - 2 - 5

2.- PRESENTACIÓN

Caracterización de la asignatura. Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero Ambiental la capacidad de conocer, comprender y explicar fenómenos involucrados de las relaciones de los seres vivos y su medio ambiente, para relacionar el valor de los recursos naturales y promover su uso sustentable de acuerdo a las necesidades de la región, mediante instrumentos de concienciación, sensibilización y comunicación.

Para integrarla se ha hecho un análisis de la estructura y funcionalidad de los ecosistemas así como las interacciones entre los factores abióticos y bióticos del campo de la ecología, identificando los su aplicación en el quehacer profesional del ingeniero ambiental.

Puesto que esta materia dará soporte a otras, más directamente vinculadas con desempeños profesionales; se inserta en la primera mitad de la trayectoria escolar; antes de cursar aquéllas a las que da soporte. De manera particular, lo trabajado en esta asignatura se aplica en el estudio de los temas: conocimiento de la estructura y funcionalidad de los ecosistemas de la región, así como la promoción del uso sustentable de éstos, según las necesidades. Intención didáctica. Se organiza el temario, en cinco unidades, agrupando los contenidos conceptuales de la asignatura en la primera y segunda unidad, se revisarán los conceptos básicos de la ecología; e incluyen los factores limitativos y el flujo de la materia y la energía del ecosistema, la unidad tres se refiere a la biodiversidad en los ecosistemas, las unidad cuatro aborda los recursos naturales renovables y no renovables y por ultimo en la unidad cinco se analiza el deterioro ambiental de los ecosistemas ocasionadas por las fuentes naturales y antropogénicas.

Se sugieren actividades integradoras que permitan dar un cierre a la materia, mostrándola como útil por sí misma en el desempeño profesional, independientemente de la utilidad que representa en el tratamiento de temas en materias posteriores.

El enfoque sugerido para la materia requiere que las actividades prácticas promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: identificación, manejo y control de variables y datos relevantes; planteamiento de hipótesis; trabajo en equipo;


asimismo, propicien procesos intelectuales como inducción-deducción y análisis-síntesis con la intención de generar una actividad intelectual compleja; por esta razón varias de las actividades prácticas se han descrito como actividades previas al tratamiento teórico de los temas, de manera que no sean una mera corroboración de lo visto previamente en clase, sino una oportunidad para conceptualizar a partir de lo observado. En las actividades prácticas sugeridas, es conveniente que el profesor busque sólo guiar a sus alumnos para que ellos hagan la elección de las variables a controlar y registrar. Para que aprendan a planificar, que no planifique el profesor todo por ellos, sino involucrarlos en el proceso de planeación.

La lista de actividades de aprendizaje no es exhaustiva, se sugieren sobre todo las necesarias para hacer más significativo y efectivo el aprendizaje. Algunas de las actividades sugeridas pueden hacerse como actividad extra clase y comenzar el tratamiento en clase a partir de la discusión de los resultados de las observaciones. Se busca partir de experiencias concretas, cotidianas, para que el estudiante se acostumbre a reconocer los aspectos ecológicos que a diario y encada momento están ocurriendo a su alrededor y, no sólo se hable de ellos en el aula. Es importante ofrecer escenarios distintos, ya sean construidos, artificiales, virtuales o naturales

En las actividades de aprendizaje sugeridas, generalmente se propone la formalización de los conceptos a partir de experiencias concretas; se busca que el alumno tenga el primer contacto con el concepto en forma concreta y sea a través de la observación, la reflexión y la discusión que se dé la formalización; la resolución de problemas se hará después de este proceso. Esta resolución de problemas no se especifica en la descripción de actividades, por ser más familiar en el desarrollo de cualquier curso. Pero se sugiere que se diseñen problemas con datos faltantes o sobrantes de manera que el alumno se ejercite en la identificación de datos relevantes y elaboración de supuestos.





• Conocer y comprender los conceptos fundamentales de las relaciones entre los organismos y su medio ambiente para identificar y promover las condiciones de un desarrollo sustentable.

• Ser consciente y capaz de discutir la importancia de preservar la biodiversidad, del manejo sostenible de los recursos y servicios naturales, así como de los problemas ambientales provocados por la actividad humana.















• . Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica







Lugar y fecha de elaboración o revisión

Participantes Evento

IT de Villahermosa



IT de Celaya

IT de Mérida

IT de Minatitlán

IT de Nuevo León


IT de Villahermosa






IT de Celaya



IT de Celaya

IT de Mérida

IT de Nuevo León


IT de Villahermosa



Conocer y comprender los conceptos fundamentales de las relaciones entre los organismos y su medio ambiente para identificar y promover las condiciones de un desarrollo sustentable. Ser consciente y capaz de discutir la importancia de preservar la biodiversidad, del manejo sostenible de los recursos y servicios naturales, así como de los problemas ambientales provocados por la actividad humana.


• Conoce conceptos básicos de biología y química. • Se comunica en forma oral y escrita en su propia lengua y comprende textos en otro

idioma. • Maneja software básico para procesamiento de datos y elaboración de documentos. • Reconoce los elementos del proceso de la investigación. • Identifica las características de un ecosistema. • Lee, comprende y redacta ensayos y demás escritos técnico-científicos. • Maneja adecuadamente la información proveniente de bibliotecas virtuales y de


inductivo y deductivo, el método de análisis-síntesis y el enfoque sistémico. • Posee iniciativa y espíritu emprendedor. • Asume responsabilidades ambientales.

7.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas 1. Ecosistemas 1.1. Ecosistema como unidad básica del

ambiente

1.2. Clasificación, estructura y funcionamiento de los ecosistemas

1.3. Factores bióticos y abióticos

1.4. Flujo de energía en los ecosistemas.

1.5. Ciclos biogeoquímicos y su importancia

1.6. Producción Primaria

1.7. Cadenas tróficas

2. Interrelaciones entre los organismos vivos

2.1. Leyes de la Ecología

2.1.1. Ley del mínimo de Liebeg.

2.1.2. Ley de la tolerancia de Shelford.

2.2. Adaptación y sucesión de especies

2.3. Relaciones de comunidades y poblaciones

2.4. Relaciones de supervivencia

2.5. Extinción

3. Biodiversidad 3.1. Diversidad y organización biológica.

3.2. Dinámica poblacional.

3.2.1. Densidad poblacional.

3.2.2. Principales propiedades de las poblaciones.

3.2.3. Curva de crecimiento poblacional.

3.2.4. Estrategias de crecimiento poblacional “r” y “k”. Curvas de supervivencia.

3.2.5. Patrones de crecimiento poblacional.

3.2.6. Poblaciones cíclicas y poblaciones no cíclicas.

3.3. Dispersión y conceptos biogeográficos

4. Recursos naturales 4.1. Renovables.

4.2. No renovables.

4.3. Explotación de los recursos naturales.

5. Deterioro ambiental 5.1. Contaminación del medio ambiente

5.2. Contaminación del aire

5.3. Contaminación del suelo

5.4. Contaminación del agua

5.5. Desarrollo urbano y explosión demográfica




• Relacionar los contenidos de la asignatura con asignaturas de las ciencias biológicas. • Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación, el intercambio

argumentando ideas, mediante la reflexión, la integración y la colaboración de y entre los estudiantes.

• Propiciar la capacidad para interpretar y sintetizar datos e información biológica. • Propiciar el uso adecuado de conceptos, y de terminología científica, con base a su

importancia económica, industrial y ambiental. • Proponer actividades que permitan al estudiante la integración de contenidos de la

asignatura relacionándolos con otras asignaturas del plan de estudios. • Propiciar actividades de metacognición. Ante la ejecución de una actividad, señalar o

identificar el tipo de proceso intelectual que se realizó: una identificación de patrones, un análisis, una síntesis, la creación de un heurístico, etc. Al principio lo hará el profesor, luego será el alumno quien lo identifique



• Observar y analizar fenómenos y problemáticas propias del campo ocupacional. • Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios a las

que ésta da soporte para desarrollar una visión interdisciplinaria en el estudiante. • Propiciar el desarrollo de capacidades intelectuales relacionadas con la lectura, la

escritura y la expresión oral. • Facilitar el contacto directo con materiales e instrumentos, al llevar a cabo actividades

prácticas, para contribuir a la formación de las competencias para el trabajo experimental como: identificación manejo y control de variables y datos relevantes, planteamiento de hipótesis, trabajo en equipo.




• Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medio ambiente; así como con las prácticas de desarrollo sustentable.




• Evaluación de reportes de prácticas de laboratorio y visitas de campo. • Evaluación de exámenes escritos. • Evaluación de exposiciones orales. • Tareas y ejercicios. • Exposición de temas. • Evaluación de proyectos comunitarios. • Autoevaluación de los mapas conceptuales con base en la discusión grupal. • Revisión de ejercicios. • Evaluación de exposiciones orales. • Evaluación del desempeño integral del alumno


Unidad 1: Ecosistemas



Comprender la estructura, clasificación y funcionamiento de los ecosistemas, así como su productividad.

Identificar los factores bióticos y abióticos

Conocer su entorno biológico, así como los ciclos naturales más importantes, el flujo de nutrientes y energía, las interacciones entre especies dentro de comunidades donde el hombre impacta o se desarrolla.

Comprender la importancia de los ciclos biogeoquímicos

Describir los niveles tróficos

Entender la estructura de los distintos ecosistemas.

• Construir un mapa conceptual de los temas de ecosistema, clasificación y funcionamiento de los ecosistemas, factores bióticos y abióticos.

• Discutir, y realizar un análisis en grupo de artículos científicos relacionados con el flujo de energía en los ecosistemas y los ciclos biogeoquímicos

• Realizar ejemplos prácticos acerca de la identificación de los elementos estructurales y funcionales del ecosistema

• Visitar ecosistemas de la región y elaborar un ensayo y presentación por equipos de trabajo, del uso que hace el hombre de estos.

Unidad 2: Interrelaciones entre los organismos vivos



Comprender las interacciones entre los organismos vivos y el medio.

Conocer los procesos de selección y adaptación de las especies.

Conocer la dinámica de poblaciones y los métodos de control, así como la importancia del control de crecimiento de las mismas

Determinar la importancia que tienen los factores limitantes, ley del mínimo y ley de tolerancia, para la distribución de los organismos en el medio.

• Investigar y discutir en grupo un ejemplo de un organismo vivo con relación a la ley del Liebeg y Shelford.

• Investigar y discutir en grupo un ejemplo de sucesión de especies.

• Discutir y analizar grupo las relaciones que existen entre comunidades y poblaciones y su supervivencia.

Unidad 3: Biodiversidad



Entender la importancia de la biodiversidad

Conocer la dinámica de poblaciones y los métodos de control, así como la importancia del control de crecimiento de las mismas.

Tomar decisiones con base a los elementos teórico adquiridos, que permitan el manejo adecuado de la biodiversidad y los recursos naturales

• Elaborar por equipos de trabajo, resumen y ponencia acerca de los principales factores limitativos físicos.

• Identificar y elaborar un listado por equipos de trabajo, a partir de videos de poblaciones naturales, de los diversos conceptos relacionados a la dinámica poblacional.

• Seleccionar una población tipo de la región, y aplicar los diversos concepto de la dinámica poblacional.

• Recolectar por equipos de trabajo, datos en las instancias pertinentes para la elaboración de climografos tanto de ecosistemas terrestres como de ecosistemas marinos de la región.

Unidad 4: Recursos naturales



Estar consciente de la importancia del manejo de los recursos de su

• Identificará en grupo con una lista de

entorno.

Analizar la disponibilidad sostenible de los recursos naturales.

recursos naturales, cuales son renovales y no renovables

• Elaborar por equipos de trabajo, un listado de los recursos naturales de la región y clasificarlos.

• Realizar por equipos de trabajo de trabajo, una investigación acerca del estado de un recurso específico de la región

Unidad 5: Deterioro ambiental



Categorizar los diferentes problemas ambientales del entorno como consecuencia de la actividad y desarrollo humanos.

• Analizar y discutir en grupo artículos científicos relacionados con la problemática ambiental en su entorno y en el mundo.

• Organizar y realizar por equipos de trabajo, un debate acerca del impacto que las nuevas tecnologías ocasionan al medio ambiente, y del papel que jugaría el ingeniero ambiental en esto.


1. Calixto Flores, R., L. Herrera. Y V. H. Guzman. Ecología y Medio Ambiente. Ed. Cengage Learning. 2008

2. Collin, R.T., Harper, J.L. y Begon M. Ecología. Ed. Omega. 1999. 3. Emmel, T. Ecología y biología de las poblaciones. Primera edición. Ed.

Interamericana.1975. 4. Federico Arana. Ecología para principiantes. Trillas, Enero del 2002. 5. Galvan Meraz, F.J. Diccionario Ambiental y Asignaturas Afines. Ediciones

Mundiprensa. 2007. 6. Glinn Henry y Gary Heinke. Ingeniería Ambiental. Prentice-Hall/Pearson, 1996. 7. Jacques Vernier. El medio ambiente. Publicaciones Cruz, 1998. 8. Joandomènec Ros. Prácticas de Ecología. Ed. Omega.1979. 9. Jonathan F. López. Manual de Ecología. Ed. Trillas. 1998. 10. Ley general del Equilibrio Ecológico y la protección al ambiente y leyes

complementarias. Delma, Séptima reimpresión 2003. 11. Manuel Ludevid Anglada. El cambio global en el medio ambiente. Introducción a sus

causas humana. Alfa-omega, 1998. 12. Odum, P. E y G. W. Warrent. Fundamentos de Ecología. Quinta edición. Ed.

Thomson. 2006. 13. R Campbell. Ecología microbiana. Limusa, 1987. 14. Rodríguez Martínez, J. Ecología. Ed. Piramidal. 2002. 15. Ronald M. Atlas y Richard Bartha. Ecología microbiana y microbiología ambiental.

Addison Wesley, 2002. 16. Turk; Wittes. Fundamentos de Ecología. Nueva Editorial Interamericana.2006. 17. Tyler Millar, G., Jr. Ciencias Ambientales. Desarrollo sostenible. Un enfoque integral.

Octava edición. Ed. Thomson. 2007 18. Vazquez Torre, G.A. Ecología y Formación Ambiental. Segunda edición. Ed. McGraw

Hill. 2007.


• Creación de un ecosistema. • Visitas de campo para el análisis de distintos ecosistemas. • Estudio comparativo de hábitats. • Realización de un modelo de crecimiento de la población. • Prácticas de campo (ecosistema acuático, terrestre, etc.). • Como afecta una población a otra. • Efecto de los factores abióticos sobre la dinámica de una comunidad de un charco. • Estimación de la velocidad de crecimiento de una población. • Elaboración de climógrafos. • Estimación de la Pérdida de Agua de una planta. • Fluctuación de microorganismos en la atmósfera.


Nombre de la asignatura: Economía Ambiental


Clave de la asignatura: AMP-1007

SATCA* 3 - 0 - 3

2.- PRESENTACIÓN

Caracterización de la asignatura. Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero Ambiental la capacidad para entender y establecer la importancia del manejo y explotación responsable y racional del capital natural para lograr el desarrollo económico y social del hombre.

Estar consciente de la importancia económica que representa el capital natural, diferenciando los bienes y servicios naturales que representan el desarrollo económico, mediante el uso de herramientas, tales como el análisis costo-beneficio, Análisis de indicadores de sustentabilidad , que le permitan desarrollar políticas ambientales para preservar dicho capital natural de manera responsable y sostenible, en el país, región y global. Intención didáctica. Se organiza el temario, en 6 unidades, agrupando el campo de la economía ambiental en la primera unidad, los problemas ambientales y la economía de los recursos naturales y del medio ambiente en la segunda y tercera. El enfoque de la economía se aborda en la cuarta unidad y las dos últimas unidades abordan las políticas ambientales así como la relación entre la empresa y el medio ambiente.

En la primera unidad se aborda el campo de la economía ambiental con la finalidad de que se conozca todas las relaciones de esta materia con las demás ciencias y en qué forma se puede aplicar.

Los problemas ambientales se abordan en la segunda unidad para que el alumno observe y analice interrelacionando las relaciones sociales con las ambientales, y el costo de los problemas ambientales no solo de forma directa si no también los costos indirectos.

La tercera unidad se centra en la economía de los recursos naturales renovables y no renovables, así como los costos ambientales del desarrollo y el crecimiento económico.

En la cuarta unidad se explican los enfoques de la economía desde el punto de vista económico y ecológico para analizar la relación entre ambos.

Las políticas ambientales que se abordan en la quinta unidad centraran al alumno en la creación y aplicación de las políticas nacionales e internacionales así como el


fortalecimiento de estas.

La unidad seis se enfoca a la relación empresa y medio ambiente, se observara como a evolucionado las relaciones entre los países y sus políticas en pro del medio ambiente.



• Estar consciente de la importancia económica que representa el capital natural, diferenciando los diferentes bienes y servicios naturales que representan el desarrollo económico mediante herramientas, tales como el análisis costo-beneficio, que le permitan desarrollar políticas ambientales para preservar dicho capital natural de manera responsable y sostenible.


• Colaborar con el cumplimiento de la legislación ambiental internacional, nacional y local.

• Pensamiento analítico, ético y crítico.

• Desarrollar, calcular y poner en práctica soluciones técnicas.

• Diagnosticar, interpretar, modelar y evaluar situaciones ambientales.

• Formular soluciones sustentables.

• Concientizar su responsabilidad y participación social.

• Analizar problemas por medio de las tecnologías actuales.


• Coordina y organiza objetivamente los recursos.

• Sabe trabajar de manera colaborativa.

• Resuelve problemas o al menos plantea posibles soluciones.

• Utiliza las tecnologías de la información y comunicación.

• Se adapta a nuevas situaciones.

• Abstrae, analiza y sintetiza la información.

• Reconoce su entorno social, económico y político.

• Tiene capacidad crítica y reflexiva.


• Compromiso ético en la interpretación de las leyes, reglamentos, normas y políticas aplicables al desarrollo sustentable y al mejoramiento de la calidad de vida.

• Participa en equipos multidisciplinarios en la organización,

planificación, elaboración o ejecución de proyectos con la perspectiva de sustentabilidad.


• Capacidades de aplicar los conocimientos en la práctica.

• Habilidad de investigación.

• Resolver problemas.



IT de Villahermosa



IT de Celaya

IT de Mérida

IT de Minatitlán

IT de Nuevo León


IT de Villahermosa



Celaya.

17 de Septiembre del 2009- 5 de Febrero del 2010.


Reunión nacional de consolidación de la carrera de ingeniería Ambiental.

IT de Celaya



IT de Celaya

IT de Mérida

IT de Nuevo León


IT de Villahermosa



Estar consciente de la importancia económica que representa el capital natural, diferenciando los diferentes bienes y servicios naturales que representan el desarrollo económico mediante herramientas, tales como el análisis costo-beneficio, que le permitan desarrollar políticas ambientales para preservar dicho capital natural de manera responsable y sostenible.


• Conocer y comprender los principios en los que se basa el desarrollo sostenible. • Estar consciente de la importancia de la ética ambiental en el desarrollo económico. • Comprender los índices que reflejan la calidad de vida de una población o sociedad. • Identificar los diferentes factores ambientales, económicos y socio-culturales de un

entorno determinado.

7.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas 1. Campo de la economía

ambiental. 1.1. Ecología, Ética y Política.

1.2. Balance fundamental entre los desarrollos económico, social y ecológico.

1.3. Calidad ambiental.

2. Problemas ambientales. 2.1. Principales problemas ambientales.

2.2. Clasificación de los problemas ambientales.

2.3. Relaciones entre la economía y el ambiente.

2.4. Mercado y biósfera.

3. Economía de los recursos naturales y del medio ambiente.

3.1. Desarrollo, crecimiento económico y el ambiente.

3.2. Calidad ambiental y capital natural.

3.3. Economía de los recursos renovables.

3.4. Economía de los recursos no renovables.

4. Enfoques de la economía. 4.1. Enfoques de la economía ambiental.

4.2. Enfoques de la economía ecológica.

4.3. Ecología y capitalismo.

4.4. Aspectos metodológicos.

4.5. Análisis costo-beneficio financiero.

4.6. Análisis costo-beneficio social.

4.7. Análisis costo-beneficio ambiental.

5. Políticas ambientales. 5.1. Definición y tipos de políticas.

5.2. Desarrollo económico y el ambiente.

5.3. Problemas ambientales globales.

5.4. Acuerdos internacionales.

5.5. Comercio internacional y el ambiente.

5.6. Políticas ambientales descentralizadas.

6. Empresa y medio ambiente.

6.1. El reto ambiental de las empresas.

6.2. Desarrollo sostenible y empresas sustentables.

6.3. Estándares internacionales y su aplicación.

6.4. Mercados ecológicos.


• Realizar, de manera individual, mapas conceptuales en los que interrelaciona los conceptos revisados en clase a lo largo de todo el curso.

• Investigar individualmente, la situación de un recurso natural que sea explotado en su localidad y que represente un mercado económico.

• Construir individualmente diagramas esquemáticos en los que representa la economía de los recursos renovables y de los no renovables.

• Exponer con su equipo de compañeros, de manera oral y con apoyo visual, los métodos establecidos para la valoración económica del capital natural.

• Comprobar los conocimientos adquiridos mediante la resolución de evaluaciones escritas al finalizar cada uno de los temas de estudio, con su correspondiente retroalimentación.

• Investigar como actividad final del curso y mediante trabajo en equipo, expone el análisis económico de un recurso renovable y uno no renovable que signifique un gran mercado económico.

• Considerando el material a utilizar realizar ejercicios de evaluación de calidad del medio ambiente.

• Realizar la planeación y la secuencia de un programa de minimización de costos ambientales.

• Realizar análisis de las políticas económicas ambientales de las Entidades Federativas y compararlas con la política Nacional.

• Elaborar un análisis de las políticas ambientales Nacionales y compararlas con las políticas ambientales Internacionales.

• Verificar y analizar las políticas económicas ambientales de las empresas de su Entidad Federativa y compararlas con las políticas económicas ambientales Nacionales.

• Analizar los mercados ecológicos Nacionales e Internacionales.


• Autoevaluación de los mapas conceptuales con base en la discusión grupal y rúbrica. • Evaluación de los trabajos de investigación asignados a lo largo del curso. • Evaluación de los diagramas esquemáticos asignados a lo largo del curso. • Evaluación de los análisis de casos reales. • Evaluación de exámenes escritos. • Evaluación de las exposiciones audiovisuales realizadas en clase. • Evaluación de la exposición final.


Unidad 1: Campo de la economía ambiental.



Capacidad de análisis entre la economía ambiental y un desarrollo económico, social y ecológico.

• Investigará en diversas fuentes de información la relación entre la economía ambiental y otras ciencias.

• Desarrollara un estudio del balance entre el desarrollo económico, social y ecológico a nivel nacional y local.

• Evaluara los criterios de calidad ambiental.

• Realizara un estudio sobre la calidad ambiental en su localidad y en su Entidad Federativa.

Unidad 2: Problemas ambientales.



Identificar los problemas ambientales y sus costos económicos para la población y el medio ambiente.

• Investigara los problemas ambientales a nivel internacional, nacional y local.

• Clasificara los problemas ambientales y los identificara por grado de importancia para el país y para su Entidad Federativa.

• Establecerá cuales son las relaciones económicas y el ambiente en su Entidad Federativa y su localidad.

• Realizara una presentación por equipo sobre el desarrollo del mercado económico y la

biósfera.

Unidad 3: Economía de los recursos naturales y del medio ambiente.



Explicar la relación entre la economía de los recursos naturales y el medio ambiente.

• Investigará y relacionara el desarrollo, crecimiento económico y el ambiente.

• Establecerá los puntos de la calidad ambiental y el capital natural.

• Investigara y explicara en clases cuales son los recursos renovables y no renovables.

• Documentara los costos de producción y cuidado de los recursos renovables y no renovables.

Unidad 4: Enfoques de la economía.



Conocerá y discernirá sobre los diversos enfoques de la economía.

• Investigará los enfoques de la economía ambiental y ecológica.

• Realizará un proyecto donde diferenciara los diversos tipos de enfoques.

• Establecerá la relación entre la ecología y el capitalismo.

• Investigará los aspectos del análisis costo-beneficio financiero.

• Investigara los aspectos del análisis costo-beneficio social.

• Investigará los aspectos del análisis costo-beneficio ambiental.

• Relacionará los diversos costos-beneficios en un proyecto de desarrollo económico.

Unidad 5: Políticas ambientales.



Conocerá las diversas políticas ambientales a nivel mundial,

• Investigará el concepto y clasificación de las políticas.

internacional, nacional y local e interrelacionara cada una de ellas con los aspectos locales de su entidad.

• Explicará el desarrollo económico y el ambiente.

• Identificará los problemas ambientales a nivel mundial y los relacionara con los acuerdos internacionales que existen.

• Investigará casos reales de comercio internacional y las medidas de control ambiental que les son aplicadas.

• Identificará las políticas ambientales descentralizadas que existen a nivel nacional y local, así como el sustento legal de estas.

Unidad 6: Empresa y medio ambiente.



Conocerá la relación sustentable entre las empresas y el medio ambiente

• Investigará el reto ambiental que las empresas tienen actualmente y lo comparara con la mentalidad de estas hace 30 o 40 años atrás.

• Relacionará el enfoque de desarrollo sostenible y las empresas sustentables.

• Investigará los estándares internacionales ambientales y ejemplificara con empresas locales.

• Establecerá un proyecto de mercado ecológico a nivel local.


1. Acuña Carmona A., Aguilera Avidal R.C., Aguayo Arias M., Azúcar García G. y cols. 2003. Conceptos básicos del medio ambiente y desarrollo sustentable. Colección: Educar para el ambiente-Manual del docente. Publicación financiada por fondos de la cooperación técnica de la República federal Alemana. ISBN: 987-20598-8-8.

2. Azapagic A., Perdan S., and Clift R. 2004. Sustainable Development In practice: Case Studies for Engineers and Scientists. John Wiley & Sons Ltd, the Atrium, Southern Gate, Chichester, West Sussex PO19 8SQ, England. ISBN 0-470-85608-4.

3. Azqueta O.D. 2002. Introducción a la economía ambiental. Madrid: Editorial Mc Graw Hill.

4. Barkin D. 1998. Riqueza, pobreza y desarrollo sustentable. México: Editorial Jus y Centro de Ecología y Desarrollo. ISBN: 9687671041; versión electrónica.

5. Beltrán-Morales L.F., Urciaga-García J.L. y Ortega-Rubio A. (Eds). 2006. Desarrollo sustentable ¿mito o realidad? Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, S.C. 272.

6. Brañes R. 2000. Manual de derecho ambiental mexicano. México, Editorial Fondo de Cultura Económica.

7. Carabias J. y Tudela F. 1999. El cambio climático. El problema ambiental del próximo siglo. En Desarrollo Sustentable año 1 num 9. México.

8. Cariño, M. y Monteforte M. (Coordinadores). 2008. Del saqueo a la conservación: Historia ambiental contemporánea de Baja California Sur, 1940-2003. SEMARNAT-INE-UABCS-CONACYT. México. ISBN: 978-968-817-854-6.

9. Charter M. y Clark T. Product sustainability: organisational considerations. En Domingo Gómez Orea, Vicente Agustín Cloquell Ballester y Tomás Gómez Navarro (Coords). Del 6 al 8 de octubre de 2003. Seminario: La integración ambiental de planes proyectos y productos. Tomo III. UIMP Valencia, España.

10. Comisión Mundial del Medio Ambiente y del Desarrollo.1987. Alianza Editorial, Madrid: 1987. Nuestro futuro común.

11. Gobierno Constitucional de los Estados Unidos Mexicanos. 28 de enero de 1988. Ley general del equilibrio ecológico y la protección al ambiente. DOF. Con las reformas de 7 de enero del 2000, 31 de diciembre del 2001, 25 de febrero del 2003 y 23 de febrero del 2005.

12. Gobierno Constitucional de los Estados Unidos Mexicanos. 30 de mayo del 2000. Reglamento de la LGEEPA en Materia de Evaluación del Impacto Ambiental.

13. Gobierno Constitucional de los Estados Unidos Mexicanos. 22 de mayo de 2006. Ley General para la Prevención y Gestión Integral de los Residuos.

14. Gobierno Constitucional de los Estados Unidos Mexicanos. 22 de mayo de 2006. 15. Gobierno Constitucional de los Estados Unidos Mexicanos. 22 de mayo de 2006. 16. Gobierno Constitucional de los Estados Unidos Mexicanos. 22 de Noviembre del

2000. 17. Gobierno Constitucional de los Estados Unidos Mexicanos. 22 de Noviembre del

2000. 18. Field, Barry C.2003. Economía Ambiental una Introducción, McGraw-Hill. 19. Aguilera. Klink Federico, de la economía ambiental a la economía ecológica, Icaria

fuhem, Madrid. 20. Labandeira X, Carmelo J. León y Vázquez Mª Xosé. 2006. Economía Ambiental.

Pearson Educación.


• Desarrollar a través del estudio de un caso real los impactos económicos ambientales.

• Elaborar un análisis de su comunidad. • Estudio y discusión de casos actuales de problemas ambientales que han provocado

efectos nocivos a la economía local, nacional o internacional, durante todo el curso. • Análisis de casos actuales nacionales o internacionales de productos naturales que

son sobreexplotados por su importancia económica, durante todo el curso. • Elaborar un análisis de los indicadores para la evaluación del desempeño ambiental. • Evaluar la económica de la biodiversidad en su localidad, región y en México.


Nombre de la asignatura: Evaluación de Impacto Ambiental


Clave de la asignatura: AMD-1008

SATCA* 2 - 3 - 5

2.- PRESENTACIÓN

Caracterización de la asignatura. La evaluación del impacto ambiental es una herramienta fundamental para el Ingeniero ambiental, pues constituye un instrumento de pronóstico para saber las consecuencias que va a tener una actividad sobre el medio ambiente desde la fase de planificación, hasta la fase de abandono.

Esta asignatura proporciona las pautas para realizar un estudio de impacto ambiental a través de diferentes metodologías, considerando un desarrollo sustentable, además de las directrices y requisitos establecidos en la legislación ambiental mexicana en materia de impacto ambiental.

La asignatura involucra el conocimiento de flora, fauna, tipos de suelo, fuentes de agua y algebra lineal, brindando a su vez más herramientas para un dominio de la gestión ambiental. La concurrencia de competencias en esta materia, permite al alumno obtener una visión global de la interacción del desarrollo económico, social y nuestro medio ambiente, consolidando las alternativas de coexistencia de las especies de nuestro planeta. Intención didáctica. La asignatura de evaluación de impacto ambiental se compone de cinco unidades, en las cuales se revisan los fundamentos de conservación, requerimientos legales, estructura, desarrollo y su aplicación en diversos sectores productivos y de servicios.

En la unidad uno se aborda conceptos y definiciones necesarias para diferenciar los impactos ambientales asociados a los diversos sectores productivos y de servicios, reafirmando con los aspectos legales enmarcados en la legislación ambiental de nuestro país.

Con referencia en la unidad dos, se revisa el contenido y procedimiento que requiere un estudio de impacto ambiental.

En la unidad tres se revisan detalladamente las etapas de un estudio de impacto ambiental en el cual se tipifican los impactos dependiendo de la actividad a desarrollarse, prosiguiendo con la estructuración de medidas preventivas y programas de seguimiento que debe contener un estudio de impacto ambiental.


Las diversas metodologías existentes para identificar y valorar un impacto ambiental se revisa en la unidad cuatro, permitiendo aportar herramientas suficientes para el desarrollo y ejecución de una evaluación de impacto ambiental.

Por último, en la unidad cinco se realizan evaluaciones de impacto ambiental para diferentes giros industriales, comerciales y de servicios, incluyendo los trámites que requiere para dar cumplimiento a lo enmarcado en la legislación ambiental mexicana en materia de impacto ambiental.

El profesor brindará los fundamentos teóricos de cada unidad temática, asegurándose de reforzarlos con trabajo de campo y ejercicios complementarios. Las evaluaciones de impacto ambiental que los alumnos generen, deberán reflejar el entendimiento, importancia y compromiso de éste tipo de evaluaciones para fomentar un desarrollo sustentable en el país.



• Realizar evaluación de impacto ambiental, aplicando los diferentes métodos existentes de cuantificación y trámites necesarios hasta su autorización, con un enfoque de desarrollo sustentable.


• Capacidad de análisis y síntesis.


• Conocimientos generales básicos.

• Conocimientos básicos de la carrera.

• Comunicación oral y escrita en su propia lengua.

• Habilidades de gestión de información (habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas.

• Solución de problemas.



• Trabajo en equipo.

• Habilidades interpersonales.

• Capacidad de trabajar en equipo interdisciplinario.


• Apreciación de la diversidad y multiculturalidad.

• Habilidad para trabajar en un ambiente laboral.

• Compromiso ético.





• Capacidad de adaptarse a nuevas situaciones.

• Capacidad de generar nuevas ideas

(creatividad).

• Liderazgo.



• Iniciativa y espíritu emprendedor.





IT de Villahermosa



IT de Celaya

IT de Mérida

IT de Minatitlán

IT de Nuevo León


IT de Villahermosa



Fecha

17 de septiembre del 2009 al 5 de Febrero del 2010

Representantes de los Institutos Tecnológicos participantes en el diseño de la carrera de Ingeniería Ambiental: Celaya, Mérida, Minatitlán,

Nuevo León, Santiago Papasquiaro y Villahermosa.


IT de Celaya



IT de Celaya

IT de Mérida

IT de Nuevo León


IT de Villahermosa



Realizar evaluación de impacto ambiental, aplicando los diferentes métodos existentes de cuantificación y trámites necesarios hasta su autorización, con un enfoque de desarrollo sustentable.


• Tiene conocimiento de la Gestión Ambiental. • Sabe identificar y aplicar la legislación ambiental. • Conoce conceptos básicos de ciencias naturales y ciencias sociales. • Tiene conocimientos de Ciencias de la Ingeniería Básica y Aplicada. • Comprender la relevancia del Desarrollo Sustentable para mantener el equilibrio en

los ecosistemas. • Conocer y aplicar algebra lineal. • Maneja software básico para procesamiento de datos y elaboración de documentos. • Reconoce los elementos del proceso de la investigación. • Lee, comprende y redacta ensayos y demás escritos técnico-científicos-jurídicos. • Maneja adecuadamente la información proveniente de bibliotecas virtuales y de



7.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas 1. Planeación de proyectos e

inicio de actividades. 1.1. La planeación de los proyectos de

desarrollo.

1.2. Nociones básicas de evaluación económica, técnica, financiera y de mercado.

1.3. Diferencias entre proyectos del sector público y del sector privado.

1.4. Regulación de actividades clasificadas. Normatividad.

2. El estudio de impacto ambiental.

2.1. Introducción, impacto ambiental y tipo de impactos.

2.2. Contenido del estudio de impacto ambiental.

2.3. Normatividad para evaluación del impacto ambiental

2.4. Procedimiento administrativo de evaluación del impacto ambiental.

2.5. Proyectos sujetos a evaluación de impactos.

3. Etapas de un estudio de impacto ambiental.

3.1. Análisis del proyecto.

3.2. Inventario ambiental.

3.3. Identificación y valoración de impactos.

3.4. Medidas preventivas y correctivas.

3.5. Impactos residuales.

3.6. Programas de seguimiento y control.

4. Metodologías para la identificación y valoración de impactos.

4.1. Metodologías AD HOC.

4.2. Listados de chequeo.

4.3. Análisis Costo-Beneficio.

4.4. Matrices de interacción.

4.5. Redes.

4.6. Sobre posición de mapas.

4.7. Combinación de técnicas.

4.8. Aplicación de Sistemas de Información

4.9. Geográfica y modelos de dispersión de contaminantes en el aire y el agua.

5. Estudio de casos. 5.1. Caso de EIA en proyectos hidráulicos.

5.2. Caso de EIA en proyectos de la industria petroquímica.

5.3. Caso de EIA en proyectos de carreteras.

5.4. Caso de EIA en proyectos turísticos.

5.5. Caso de EIA en rellenos sanitarios.

5.6. Caso de EIA en instalaciones de ductos de hidrocarburos.

5.7. Caso de EIA en la región.



• Propiciar actividades de meta cognición. Ante la ejecución de una actividad, señalar o identificar el tipo de proceso intelectual que se realizó: una identificación de patrones, un análisis, una síntesis, la creación de un heurístico. Al principio lo hará el profesor, luego será el alumno quien lo identifique.











• Propiciar el uso de las nuevas tecnologías en el desarrollo de la asignatura (procesador de texto, hoja de cálculo, base de datos, graficador, Internet).

• Propiciar el uso adecuado de conceptos, y de terminología científico-tecnológica.


La evaluación de la asignatura debe ser objetiva; las sugerencias de evaluación del programa pueden ser divididas en participación y evaluación escrita. La participación activa puede incluir los análisis grupales, trabajos de investigación y razonamiento de ejercicios. Por otra parte, la evaluación escrita, es un examen por unidad para comprobar el manejo de aspectos teóricos y declarativos, formulado de acuerdo al contenido del programa y la profundidad del tema analizado en clase; el alumno debe tener el tiempo suficiente para resolverlo. A continuación se mencionan algunos instrumentos de evaluación aplicables:

• Rúbrica de evaluación de desempeño y reporte de evaluación de impacto ambiental de giros específicos.

• Rúbrica de evaluación de exámenes escritos. • Autoevaluación de los mapas conceptuales con base en la discusión grupal y rúbrica. • Rúbrica de revisión de ejercicios. • Rúbrica de evaluación de exposiciones orales. • Carpeta de evidencias sobre cumplimiento de tareas y ejercicios. • Rúbrica de exposición de temas. • Considerar el desempeño integral del alumno. • Realizar investigación sobre temas específicos, haciendo un análisis y evaluación del

mismo mediante carpeta de evidencias.


Unidad 1: Planeación de proyectos e inicio de actidades.



Conocer los aspectos necesarios para realizar una planeación de un proyecto.

Identificar las formas de evaluar el medio industrial, comercial y de servicios.

Identificar las diferencias entre el sector público y el privado.

Conocer los aspectos legales que regulan el desarrollo de nuevas actividades.

• Revisar aspectos de planeación para el desarrollo de proyectos.

• Revisar los componentes de una evaluación de mercado de los sectores industriales, comercial y de servicios.

• Revisar los mecanismos y procedimientos que diferencian al sector público del privado.

• Revisar la obligatoriedad de presentar una evaluación de impacto ambiental para una nueva actividad.

Unidad 2: El estudio de impacto ambiental.



Conocer el contenido de un estudio de impacto ambiental.

Aplicar la normatividad aplicable a un estudio de impacto ambiental.

Identificar el procedimiento a desarrollar para un estudio de impacto ambiental.

Identificar los proyectos sujetos a evaluación de impacto ambiental.

• Revisar y estructurar un estudio de impacto ambiental.

• Revisar la aplicación de normatividad y la diferenciación de los estudios a presentar dependiendo del tipo de actividad a evaluar.

• Realizar la estructuración de un estudio de impacto ambiental.

Unidad 3: Etapas de un estudio de impacto ambiental.



Desarrollar las etapas de un estudio de impacto ambiental.

• Realizar un análisis de proyecto tipo.

• Elaborar un inventario ambiental.

• Debatir los tipos de impactos y su valoración.

• Proponer y defender en una presentación sobre medidas preventivas y correctivas para el proyecto tipo.

• De manera grupal desarrollar un programa de seguimiento y control.

Unidad 4: Metodologías para la identificación y valoración de impactos.



Conocer y aplicar metodologías para identificar impactos.

Conocer y aplicar metodologías para valoración de impactos.

• Revisar en clase y realizar ejercicios de aplicación de diferentes metodologías para identificar y valorar impactos ambientales.

Unidad 5: Estudio de casos.



Aplicar los elementos, metodologías y normatividad en la realización de evaluaciones de impacto ambiental para los sectores industrial, público, comercial y de servicios.

• Realizar en equipo la evaluación de impacto ambiental, incluyendo el procedimiento de trámites y lista de requisitos necesarios para los sectores industrial, comercial, público y de servicios.


1. Banco Mundial. Medio Ambiente y desarrollo en América Latina y el Caribe, 1992. 2. Canter. L. W. Environmental Impact Assesment,. Mc. Graw Hill 1986. 3. Estevan Bolea, M. T. Evaluación de Impacto Ambiental. Mapfre, S. A. 1986. 4. Hunt, D. Y C. Jonson. Sistema de Gestión Ambiental. Madrid: Mc. Graw Hill, 1996. 5. Owen, O. Conservación de los Recursos Naturales. Galve, S. A. 1986. 6. Metleer, L. Geometría de las Poblaciones 7. COUNCIL ON ENVIRONMENTAL QUALITY. 1992. Regulations for Implementing the

Procedural Provisions of the National Environmental Policy Act. Washington, D.C. 8. COUSILLAS, MARCELO J. 1994. Evaluación del Impacto Ambiental, análisis de la

Ley 16.466 del 19 de Enero de 1994. Instituto de Estudios Empresariales, Montevideo.

9. COWLES, R.V. 1990. Environmental Impact Assessment in the Planning Process for Mining Projects. Energy Law 90: Changing Energy Markets, The Legal Consequences. International Bar Association Series. London.

10. GÓMEZ OREA, DOMINGO, 1994. Evaluación de Impacto Ambiental. Editorial Agrícola Española S.A., Madrid.

11. GROSS, C.M.F. 1992. Una aproximación a la problemática de los impactos: Los impactos de obras hidroeléctricas. Revista Interamericana de Planificación Vol. 25, No. 98.

12. JERNELOV, A. y MARINOV, U. 1990. Un enfoque de la evaluación del impacto ambiental de proyectos que afecten al medio ambiente marino y costero. Oceans and Coastal Areas Programme Activity Centre. PNUMA. Nairobi.


• Exposición del proyecto de desarrollo propuesto para trabajar durante el semestre. • Exposición del inventario ambiental del entorno de su proyecto de desarrollo. • Exposición del análisis cualitativo y cuantitativo de los impactos detectados. • Exposición de las medidas de mitigación y remediación propuestas. • Exposición del estudio de impacto ambiental que elaboró conjuntamente con su

equipo. • Elaboración de un Estudio de Evaluación Impacto Ambiental en el ámbito federal y

estatal. • Uso de software necesario para EIA. • Evaluación del impacto ambiental en proyectos hidráulicos. • Evaluación del impacto ambiental en proyectos de la industria petroquímica. • Evaluación del impacto ambiental en proyectos de carreteras. • Evaluación del impacto ambiental en proyectos turísticos. • Evaluación del impacto ambiental en rellenos sanitarios. • Evaluación del impacto ambiental en instalaciones de ductos de hidrocarburos. • Evaluación del impacto ambiental en la región. • Realizar para cada estudio un diagrama de flujo con los trámites requeridos para la

aceptación por parte de la dependencia correspondiente.


Nombre de la asignatura: Física



SATCA* 3 - 2 - 5

2.- PRESENTACIÓN

Caracterización de la asignatura. La Física es una ciencia que se utiliza para modelar, comprender y predecir el comportamiento de fenómenos de la naturaleza, así como analizar y aplicar los principios que rigen el comportamiento de la materia y la energía, para lograr su transformación de forma que le permitan aportar diversas soluciones a la problemática ambiental. Por lo tanto el presente curso de Física brindará al estudiante de Ingeniería Ambiental una presentación clara y lógica de los conceptos y principios que tendrán una amplia gama de aplicaciones en el mundo real y sobre todo en su ámbito laboral. Intención didáctica. Este curso estará dividido en seis unidades. En la primera unidad se abordarán el análisis dimensional y algunos de los tipos de errores más comunes al realizar mediciones y cálculos, los cuales servirán como base para las unidades siguientes.

En la unidad dos se manejarán conceptos de dinámica, específicamente de cinemática en movimientos rectilíneos, tiros parabólicos y movimientos circulares

En la unidad tres, se analizará la forma en que actúan las fuerzas sobre los movimientos de las partículas y cuerpos, lo cual lleva como nombre cinética.

Propiedades de los materiales es el nombre de la unidad cuatro, en la cual se estudiarán distintas aleaciones para conocer y aprovechar sus propiedades mecánicas, magnéticas, ópticas y eléctricas. Y así abordar conceptos de esfuerzo y deformación para el diseño de estructuras.

En la unidad cinco, electrostática y electricidad, se analizarán conceptos básicos de electricidad y magnetismo, así como leyes sobre la naturaleza de los mismos.

En la unidad seis, óptica, se estudiará el movimiento ondulatorio, las teorías


electromagnéticas, la propagación de la luz, óptica geométrica, reflexión, refracción, difracción e interferencia.

Con el fin de que el alumno comprenda los conceptos que se le van a proporcionar y que sea capaz de aplicarlos, se propone prácticas demostrativas en campo y en el laboratorio, según se requiera el temario de la unidad.

La evaluación se propone que considere tanto la parte teórica como la parte práctica, así como: investigaciones de campo (individual y en equipo), visitas a empresas, interpretación y manejo de conceptos básicos, asistencia y participación en clase y problemas de tarea.



• Comprender y aplicar los principios fundamentales de la Física en cuanto a cinética de la partícula y sus propiedades, así como campos eléctricos, magnéticos y óptica para la solución de problemas ambientales.


• Colaborar con el cumplimiento de la legislación ambiental.

• Imaginación espacial para ubicarse en el espacio real.

• Pensamiento analítico, ético y crítico.

• Desarrollar, calcular y poner en práctica soluciones técnicas.

• Dominar distintas herramientas matemáticas.

• Planear y desarrollar alternativas de su área.

• Diagnosticar, interpretar, modelar y evaluar situaciones ambientales.

• Formular soluciones sustentables.

• Concientizar su responsabilidad y participación social.

• Analizar problemas por medio de tecnologías actuales.


• Proponer soluciones técnicas a los problemas ambientales.

• Utilizar metodologías para resolución de problemas en su área de desarrollo.

• Capacidad de identificar, formular y resolver problemas para emitir juicios.

• Capacidad de modelar, simular, calcular y diseñar soluciones a problemas.

• Capacidad de autoaprendizaje.

• Interés por mantenerse permanente al día en nuevas tecnologías.


• Integración de conocimientos.

• Expresarse oralmente y por escrito.

• Conducción de grupos de trabajo interdisciplinarios.




• Habilidad de investigación.


• Realizar prácticas de laboratorio.



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Comprender y aplicar los principios fundamentales de la Física en cuanto a cinética de la partícula y sus propiedades, así como campos eléctricos, magnéticos y óptica para la solución de problemas ambientales.


• Manejar álgebra elemental y avanzada. • Manejar álgebra vectorial. • Manejar cálculo diferencial e integral. • Interpretar problemas matemáticos y físicos.

7.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas 1. Introducción. 1.1. Sistema de unidades.

1.2. Análisis dimensional.

1.3. Incertidumbre en mediciones

2. Cinemática. 2.1. Conceptos básicos.

2.2. Movimiento rectilíneo (Horizontal y vertical).

2.3. Movimiento en un plano: Tiro parabólico y movimiento circular.

3. Cinética. 3.1. Ley de Newton.

3.2. Análisis de sistemas de fuerzas.

3.3. Equilibrio de la partícula.

3.4. Trabajo y Energía.

4. Propiedades de los materiales.

4.1. Propiedades mecánicas, magnéticas, ópticas, eléctricas.

4.2. Esfuerzo deformación.

4.3. Tipos de aleaciones (usos y aplicaciones).

5. Electrostática y electricidad.

5.1. Propiedades de carga eléctrica.

5.2. Fuerza eléctrica.

5.3. Ley de Coulomb.

5.4. Campo eléctrico.

5.5. Líneas de campo eléctrico.

5.6. Ley de Gauss.

5.7. Corriente, voltaje y resistencia eléctrica.

5.8. Elementos de un circuito y tipos de circuitos eléctricos.

5.9. Ley de Ohm y Leyes de Kirchhoff

5.10. Campos Magnéticos

5.10.1. Naturaleza del magnetismo.

5.10.2. Fuentes de magnetismo.

5.10.3. Inducción magnética.

6. Óptica 6.1. Naturaleza de la luz.

6.2. Leyes de la Óptica.

6.3. Óptica geométrica.

6.4. Reflexión y refracción.

6.5. Interferencia de ondas luminosas.


• Propiciar actividades de búsqueda, selección, interpretación y análisis de información en distintas fuentes bibliográficas, Internet, etc.

• Fomentar el trabajo en equipos mediante la integración de grupos. • Propiciar el uso adecuado de conceptos y terminología científico-tecnológica. • Llevar a cabo actividades prácticas que promuevan el desarrollo de habilidades para

la experimentación, tales como: observación, identificación, manejo y control de herramientas.

• Propiciar el compromiso ético y profesional. • Desarrollar el análisis para resolución de problemas.


• Prácticas de laboratorio. • Investigaciones de campo (individual y en equipo). • Reportes escritos de visitas a empresas. • Asistencia y participación en clase. • Exámenes escritos. • Problemas de tarea.


Unidad 1: Introducción.



Realizar mediciones y cálculos para identificar los diferentes tipos de errores.

Reconocer los diferentes sistemas de unidades y las conversiones entre ellas, para resolver homologar y resolver problemas con unidades mixtas.

• Investigar los distintos tipos de sistemas de unidades.

• Resolver ejercicios de análisis dimensional en los diferentes sistemas de unidades.

• Calcular conversiones entre los diferentes sistemas de unidades.

• Aplicar la medición directa e indirecta, así como la incertidumbre propia de ella.

• Medir dimensiones en diferentes sistemas de unidades, convertirlos y comparar los datos medidos con los calculados.

• Calcular el porcentaje de error de las dimensiones medidas y las calculadas.

Unidad 2: Cinemática.



Explicar los conceptos básicos de la cinemática y resolver problemas de movimiento rectilíneo y curvilíneo desde el punto de vista de la cinemática, para aplicarlo en situaciones de partículas en movimiento.

• Investigar los conceptos: cinemática, desplazamiento, rapidez, velocidad y aceleración de una partícula.

• Clasificar problemas según su aceleración.

• Deducir las ecuaciones del movimiento rectilíneo uniforme y uniformemente acelerado.

• Resolver y analizar problemas de posición, velocidad y aceleración de una partícula en movimiento rectilíneo uniforme.

• Resolver y analizar problemas de posición, velocidad y aceleración de una partícula en movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.

• Resolver y analizar problemas de caída libre y tiro parabólico.

• Deducir las expresiones de los componentes radial y tangencial de la velocidad y de la aceleración.

• Resolver y analizar problemas de movimiento curvilíneo.

• Resolver problemas de aplicación sobre los temas de la unidad.

Unidad 3: Cinética.



Utilizar los conceptos básicos de la cinética (leyes de Newton, trabajo y energía) para explicar la relación entre las fuerzas y su estado de reposo o movimiento, para resolver problemas sobre segunda ley de Newton, trabajo y energía.

• Investigar la definición de cinética, las leyes de Newton, trabajo y energía.

• Demostrar la transmisibilidad de una fuerza.

• Descomponer y sumar fuerzas aplicadas a un cuerpo rígido de un sistema.

• Resolver problemas sobre equilibrio de un punto y de un cuerpo rígido.

• Aplicar el concepto de la segunda ley de Newton a casos en desequilibrio de las partículas y cuerpos rígidos.

• Investigar y explicar la relación entre trabajo y energía.

• Resolver problemas de trabajo y energía

• Investigar y resolver problemas reales sobre los temas de la unidad

Unidad 4: Propiedades de los materiales.



Reconocer los diferentes tipos de materiales y sus propiedades con fines específicos en las industrias ecológicas, los tipos de esfuerzos y deformaciones, para resolver problemas sobre esfuerzos y deformaciones, para la toma de decisiones sobre el adecuadamente el material adecuado para condiciones especifica de trabajo

• Investigar los diferentes tipos de materiales utilizados en las industrias ecológicas.

• Investigar los conceptos de las propiedades mecánicas, magnéticas, ópticas y eléctricas, de los materiales.

• Investigar las propiedades mecánicas, magnéticas, ópticas y eléctricas, de los diferentes tipos de materiales utilizados en las industrias ecológicas, así como sus usos.

• Realizar una tabla resumida de los materiales utilizados en las industrias ecológicas, con sus propiedades: mecánicas, magnéticas, ópticas y eléctricas.

• Realizar visitas a industrias para conocer diferentes tipos de materiales utilizados en él.

• Investigar los tipos de esfuerzos y deformaciones, así como sus ecuaciones particulares

• Analizar los esfuerzos y deformaciones producidas por la aplicación de las fuerzas externas sobre cuerpos.

• Resolver problemas sobre esfuerzos y deformaciones.

• Realizar ensayos a la tensión y analizar los diagramas esfuerzo-deformación.

• Calcular propiedades mecánicas a partir de ensayos.

• Resolver ejercicios y problemas reales sobre selección de materiales

Unidad 5: Electrostática y electricidad.



Comprender los conceptos fundamentales de la electrostática y magnetismo, para resolver problemas de electromagnetismo en el campo de la Ingeniería Ambiental.

• Investigar que es carga eléctrica y sus unidades.

• Realizar tabla comparativa entre los materiales conductores y aisladores.

• Investigar sobre la fuerza eléctrica.

• Investigar y comprobar la Ley de Coulomb.

• Investigar y comprobar el concepto de líneas de campo eléctrico.

• Investigar y comprobar el concepto de campo eléctrico.

• Investigar y comprobar la Ley de Gauss.

• Investigar la definición de: corriente, voltaje y resistencia eléctrica.

• Realizar una tabla de los diferentes elementos de un circuito eléctrico.

• Investigar los diferentes tipos de circuitos eléctricos.

• Investigar y comprobar la ley de Ohm.

• Resolver problemas de cargas.

• Resolver problemas de fuerza eléctrica.

• Resolver problemas de cargas (Ley de Coulomb).

• Revolver problemas de circuitos eléctricos

• Resolver circuitos eléctricos, aplicando las leyes de Kirchhoff.

• Investigar la naturaleza del magnetismo.

• Investigar las fuentes del magnetismo.

• Comprobar fuentes del magnetismo.

• Investigar el concepto de inducción magnética.

• Investigar y comprobar los fundamentos de la Ley de Faraday y sus aplicaciones.

• Investigar el concepto de inducción

• Magnética y explicar el funcionamiento de maquinas eléctricas.

• Resolver problemas de inducción magnética.

Unidad 6: Óptica.



Explicar los conceptos básicos de la óptica geométrica y ondulatoria.

Reconocer la relación que existe entre los fenómenos electromagnéticos y los fenómenos luminosos, para resolver problemas de aplicación de óptica geométrica y ondulatoria.

• Investigar los conceptos básicos de la óptica geométrica y ondulatoria, así como sus leyes.

• Analizar el espectro de luz visible.

• Demostrar las leyes la óptica geométrica.

• Demostrar las leyes la óptica ondulatoria.

• Resolver ejemplos de óptica geométrica.

• Resolver ejemplos de óptica ondulatoria.

• Identificar y resolver problemas reales sobre óptica.

• Hacer tabla de comparación entre la óptica geométrica y la óptica ondulatoria.


1. Rusell C. Hiberler. (1996). Mecánica para ingenieros, estática y dinámica. México. Ed. CECSA. Séptima edición.

2. Bedford y Fowler. (1996). Mecánica para ingenieros, estática y dinámica. México: Pearson Educación.

3. Willian Riler. Leroy D. Sturges. (1995). Estática. México: Reverte S.A. 4. Resnick Halliday Krane. (1997). Física. Vol. I y II. México: CECSA. 5. Ferdinand P. Beer. y E. Rusessell Johnston. (1997). Mecánica vectorial para

ingenieros, Estática y Dinámica. México: McGraw Hill. 6. Andrew Pytel y Jaan Kiusalaas. (1999). Ingeniería Mecánica, estática. México:

Thomson. 7. Meriam J.L. (1998).Mecánica para ingenieros, dinámica México. Reverte. 8. Fitzgerald. (1992). Mecánica de Materiales. México: Alfaomega. 9. Donald R. Askeland. (1998). Ciencia e Ingeniería de los Materiales. México:

Thomson. 10. V.B. John. (1976). Conocimiento de los materiales en ingeniería. Barcelona: Gustavo

GIli, S.A. 11. Serway. (1997). Electricidad y magnetismo. México: Mc Graw Hill. 12. Víctor Serrano Domínguez. (2001). Electricidad y magnetismo. México: Prentice Hall. 13. Milton Gussow. (1986). Fundamentos de Electricidad. México. Mc Graw Hill. 14. Serway. (1997). Física. Tomos I y II. México: Mc Graw Hill.

12.- PRÁCTICAS PROPUESTAS (aquí sólo describen brevemente, queda pendiente la descripción con detalle).

• Cálculo de velocidad y aceleración. • Prueba de equilibrio de un cuerpo rígido. • Prueba de tensión y compresión. • Uso de aparatos de medición eléctricos. • Comprobación de la Ley de Ohm. • Comprobación de la Ley de Kirchhoff. • Construcción de un electroimán. • Reflexión, refracción de la luz y descomposición de la luz. • Polarización, superposición, interferencia y difracción de la luz. • Identificas las fuentes de energía limpias.


Nombre de la asignatura: Fisicoquímica I



SATCA* 3 - 2 - 5

2.- PRESENTACIÓN

Caracterización de la asignatura. Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero Ambiental la capacidad para explicar los fenómenos involucrados en los procesos ambientales, así como la sensibilidad y conocimientos para enfrentarlos.

Para integrarla se ha hecho un análisis del campo de la física y la química, identificando los temas de termodinámica que tienen una mayor aplicación en el quehacer profesional de este ingeniero.

Puesto que esta materia dará soporte a otras, más directamente vinculadas con desempeños profesionales; se imparte antes de cursar aquéllas a las que da soporte.

De manera particular, lo trabajado en esta asignatura se aplica en el estudio de las propiedades termodinámicas de los fluidos, así como en el equilibrio de fases y el equilibrio químico, temas que le permiten participar en el desarrollo y ejecución del protocolo o parte de él, de investigación básica o aplicada para la resolución de problemas ambientales, así como tener una actitud emprendedora y de liderazgo para interactuar con otros profesionistas en la búsqueda de soluciones a los problemas del deterioro del medio ambiente. Intención didáctica. Se organiza el temario en cinco unidades, agrupando los conceptos básicos de la asignatura en la primera unidad; en la segunda unidad conocerá el equilibrio de fases y el equilibrio químico de las soluciones. Posteriormente, en la tercera unidad conocerá las propiedades termodinámicas de las soluciones no electrolíticas y sus propiedades coligativas. En una siguiente unidad, conocerá la termodinámica de las soluciones electrolíticas, su actividad iónica y las condiciones eléctricas en la solución, así como sus propiedades coligativas. Y en la última unidad, aplicará los procesos de adsorción.

El propósito es abordar reiteradamente los conceptos fundamentales hasta conseguir su comprensión. Se propone abordar los procesos termodinámicos desde un punto de vista conceptual, partiendo de la identificación de cada uno de dichos procesos en el entorno cotidiano o el de desempeño profesional. En el tema de equilibrio entre fases, se incluye el


estudio de cómo influye la presión de trabajo en la temperatura a la que se da el cambio de fase con fines de profundización.

Se sugiere una actividad integradora desde la primera unidad, que permita aplicar los conceptos termodinámicos estudiados. Esto permite dar un cierre a la materia mostrándola como útil por sí misma en el desempeño profesional, independientemente de la utilidad que representa en el tratamiento de temas en materias posteriores.

El enfoque sugerido para la materia requiere que las actividades prácticas promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: identificación, manejo y control de variables y datos relevantes; planteamiento de hipótesis; trabajo en equipo; asimismo, propicien procesos intelectuales como inducción-deducción y análisis-síntesis con la intención de generar una actividad intelectual compleja; por esta razón varias de las actividades prácticas se han descrito como actividades previas al tratamiento teórico de los temas, de manera que no sean una mera corroboración de lo visto previamente en clase, sino una oportunidad para conceptualizar a partir de lo observado. En las actividades prácticas sugeridas, es conveniente que el profesor busque sólo guiar a sus alumnos para que ellos hagan la elección de las variables a controlar y registrar. Para que aprendan a planificar, que no planifique el profesor todo por ellos, sino involucrarlos en el proceso de planeación.

La lista de actividades de aprendizaje no es exhaustiva, se sugieren sobre todo las necesarias para hacer más significativo y efectivo el aprendizaje. Algunas de las actividades sugeridas pueden hacerse como actividad extra clase y comenzar el tratamiento en clase a partir de la discusión de los resultados de las observaciones. Se busca partir de experiencias concretas, cotidianas, para que el estudiante se acostumbre a reconocer los fenómenos físicos en su alrededor y no sólo se hable de ellos en el aula. Es importante ofrecer escenarios distintos, ya sean construidos, artificiales, virtuales o naturales





• Identifica e interpreta los conceptos fisicoquímicos y el tipo de solución, que le ayuden a explicar y describir fenómenos que ocurren en su entorno. Establece y adapta ecuaciones de equilibrio, ecuaciones de estado relacionados con problemas ambientales.

• Aplica teorías y principios de equilibrio físico, las variaciones de propiedades en un componente puro, en una solución o en una dispersión que le permitan interpretar los fenómenos fisicoquímicos y su importancia.























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• Identifica e interpreta los conceptos fisicoquímicos y el tipo de solución, que le ayuden a explicar y describir fenómenos que ocurren en su entorno. Establece y adapta ecuaciones de equilibrio, ecuaciones de estado relacionados con problemas ambientales.

• Aplica teorías y principios de equilibrio físico, las variaciones de propiedades en un componente puro, en una solución o en una dispersión que le permitan interpretar los fenómenos fisicoquímicos y su importancia.


• Establecer adecuadamente las ecuaciones necesarias para cada sistema. • Conocer los conceptos básicos de química inorgánica. • Aplicar las leyes de la termodinámica. • Conocer los conceptos de estequiometría. • Manejar software básico para procesamiento de datos y elaboración de documentos.

7.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas 1. PROPIEDADES

TERMODINÁMICAS DE LOS FLUIDOS

1.1. Propiedades termodinámicas de los componentes puros

1.2. Propiedades termodinámicas en sistemas

1.3. Evaluación de propiedades termodinámicas

1.3.1. Unidades de concentración

1.3.2. Sistemas ideales: Energía libre de Gibbs, Ley de Raoult, Ley de Henry

1.3.3. Sistemas reales: Soluciones líquido y sólidas (actividad), Soluciones gaseosas (fugacidad)

2. EQUILIBRIO DE FASES Y EQUILIBRIO QUÍMICO

2.1. Tipos de soluciones: Acuosas, gaseosas y sólidas

2.2. Equilibrio de fases (líquido-líquido, líquido-vapor, sólido-líquido, sólido-vapor)

2.3. Equilibrio químico: Potencial químico, Equilibrio Kc y Kp

2.4. Aplicación a solución de problema

3. SOLUCIONES NO ELECTROLÍTICAS

3.1. Termodinámica de las mezclas

3.2. Equilibrio de fases de sistemas de dos componentes sólido- liquido

3.3. Propiedades coligativas

3.3.1. Disminución de la presión de vapor del solvente

3.3.2. Disminución del punto de congelación

3.3.3. Aumento de la temperatura de ebullición de la solución

4. SOLUCIONES ELECTROLÍTICAS

4.1. Termodinámica de los iones en solución

4.2. Actividad iónica

4.3. Condiciones eléctricas en la solución (potenciales de interacción: ión-ión, ión molécula,-molécula-molécula)

4.4. Propiedades coligativas de las soluciones electrolíticas

4.4.1. Presión osmótica

4.4.2. Efecto de Salting-in y salting-out en el equilibrio líquido vapor por la adición de una sal soluble a una solución binaria

5. PROCESOS DE ADSORCIÓN

5.1. Adsorción.

5.2. Tipos de adsorción.

5.3. Tipos de Energía de adsorción.

5.4. Aplicaciones de la adsorción.


El profesor debe:

• Ser conocedor de la disciplina que está bajo su responsabilidad, conocer su origen y desarrollo histórico para considerar este conocimiento al abordar los temas.

• Desarrollar la capacidad para coordinar y trabajar en equipo; orientar el trabajo del estudiante y potenciar en él la autonomía, el trabajo cooperativo y la toma de decisiones.

• Mostrar flexibilidad en el seguimiento del proceso formativo y propiciar la interacción entre los estudiantes.

• Tomar en cuenta el conocimiento de los estudiantes como punto de partida y como obstáculo para la construcción de nuevos conocimientos.

• Propiciar actividades de metacognición. Ante la ejecución de una actividad, señalar o identificar el tipo de proceso intelectual que se realizó: una identificación de patrones, un análisis, una síntesis, la creación de un heurístico, etc.

• Al principio lo hará el profesor, luego será el alumno quien lo identifique. Ejemplos: reconocer la función matemática a la que se ajustan las propiedades termodinámicas de los componentes puros; elaboración de un principio a partir de una serie de observaciones producto de un experimento: síntesis.

• Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes. Ejemplo: buscar y contrastar definiciones de los tipos de soluciones y sus unidades de concentración.



que ésta da soporte para desarrollar una visión interdisciplinaria en el estudiante. Ejemplos: identificar los equilibrios de fase y hallar la relación entre cambios de fase






• Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medio ambiente.


La evaluación debe ser continua y formativa, por lo que se debe considerar el desempeño en cada una de las actividades de aprendizaje, haciendo especial énfasis en:





Unidad 1: Propiedades termodinámicas de los fluidos



Comprender los fundamentos de la termodinámica aplicada a fluidos

• Realizar investigación en diversas fuentes sobre la importancia y conceptos de la termodinámica aplicada a los fluidos.

• Explicar los postulados del estado termodinámico por medio de una exposición.

• Explicar la ecuación de estado y resolver problema.

• Ejemplificar como formar soluciones líquidas, sólidas y gaseosas.

• Deducir expresiones para el cálculo de cambio de propiedades en soluciones.

• Investigar la ley de Raoult, sus desviaciones y ejemplos para cada caso.

• Investigar la ley de Henry.

• Calcular propiedades termodinámicas de soluciones ideales líquidas y gaseosas.

• Definir el potencial químico y su importancia en las propiedades termodinámicas de las mezclas y como criterio de equilibrio.

• Investigar definiciones de fugacidad y coeficiente de fugacidad de sustancias puras y soluciones y los métodos que

existen para su cálculo.

• Calcular el coeficiente de fugacidad para sustancias puras y soluciones mediante gráficos, a partir de datos experimentales y ecuaciones de estado.

• Investigar la definición de la actividad, el coeficiente de actividad y su relación con la energía libre de Gibbs de exceso.

• Analizar el efecto de la composición en el coeficiente de actividad.

• Analizar el efecto de la composición en soluciones reales.

Unidad 2: Equilibrio de fases y equilibrio químico



Conocer y aplicar el equilibrio de fases para distintos tipos de sistemas en equilibrio

Determinar la constante de equilibrio en un sistema ideal y no ideal de una reacción homogénea y heterogénea, en función de la presión o concentración.

• Explicar el concepto de fase.

• Conocer las definiciones básicas de equilibrio.

• Comprender la regla de las fases de Gibbs y resolver problemas con la ecuación de Gibbs.

• Investigar el concepto de equilibrio físico o de fases en soluciones y los criterios de equilibrio en soluciones.

• Estudiar los sistemas de un solo componente.

• Estudiar los sistemas de dos componentes.

• Determinar y comprender los equilibrios sólido – líquido.

• Comprender la naturaleza de las fases sólidas.

• Reconocer la clasificación de los equilibrios.

• Interpretar el equilibrio de fases.

• Diferenciar una solución ideal en el sentido de la ley de Raoult con la ley de Henry para el caso de equilibrio líquido-gas.

• Resolver problemas de equilibrio de soluciones ideales binarias.

• Investigar el equilibrio líquido-sólido para sistemas binarios (Datos T-x) con ejemplos

• Definir el potencial químico y su importancia en las propiedades termodinámicas de las mezclas y como criterio de equilibrio.

• Elaborar resumen de los conceptos de equilibrio químico, reacción homogénea y heterogénea, constante de equilibrio, así como las ecuaciones empleadas en su cálculo para ser discutidos en clase.

• Resolver problemas de constantes de equilibrio en reacciones homogéneas y heterogéneas.

Unidad 3: Soluciones no electrolíticas



Comprender los fundamentos de la termodinámica aplicada a las mezclas.

Aplicar los conceptos de las propiedades coligativas en la solución de problemas.

• Investigar las propiedades coligativas y sus aplicaciones.

• Analizar el efecto de adicionar un soluto no volátil en la presión de vapor, sobre el punto de ebullición y de congelación de una solución y calcular su variación

• Calcular pesos moleculares de solutos de no electrólitos, a través de las propiedades coligativas.

• Analizar el efecto que se tiene en la presión osmótica por la adición de un soluto en un solvente puro.

• Estimar la presión osmótica en soluciones no electrolíticas

Unidad 4: Soluciones electrolíticas



Comprender los fundamentos de la termodinámica de formación y solvatación de iones.

Aplicar los conceptos de las propiedades coligativas en la solución

• Investigar los conceptos de entalpía, entropía y energía de Gibas de la formación de iones en disolución.

• Investigar los fundamentos de la termodinámica de formación y solvatación de iones.

de problemas. • Analizar los conceptos de actividad y

coeficiente de actividad para soluciones electrolíticas.

• Calcular pesos moleculares de solutos electrólitos, a través de las propiedades coligativas.

• Analizar el efecto que se tiene en la presión osmótica de soluciones electroliticas.

• Estimar la presión osmótica en soluciones electrolíticas.

• Analizar el efecto en el equilibrio líquido-vapor (efecto de salting-in , efecto de salting-out) por la adición de sales en soluciones.

Unidad 5: Procesos de adsorción



Comprender los fundamentos de los procesos de adsorción.

Conocerá los fenómenos de adsorción y comprenderá el funcionamiento de un convertidor catalítico para la eliminación de emisiones tóxicas.

• Elaborar un resumen de los conceptos de: adsorción y los procesos de adsorción.

• Conocer el concepto de adsorción y absorción.

• Comprender y analizar los tipos de adsorción.

• Estudiar la adsorción de gases por sólidos.

• Conocer las isotermas de adsorción.

• Encontrar las aplicaciones de la adsorción en la cromatografía de gases, agentes humectantes y catálisis.


1. Atkins, William P. Fisicoquímica. Addison – Wesley Iberoamericana. Sin edición. México, 1997

2. Castellan, Gilbert. Fisicoquímica. Addison - Wesley Iberoamericana. 3. Crockford, H.D., Knight Samuel B. Fundamentos de Fisicoquímica. CECSA. 4. Chang, Raymond. Química. McGraw – Hill. 5. Howell, John R., Buckius, Richard. Principios Termodinámicos para Ingenieros. 6. Huang, Francis. Ingeniería Termodinámica: Fundamentos y Aplicaciones. CECSA. 7. Langmuir, I. Journal Chemical Society, 38,2221 (1916), idem. 40, 1316 (1918) 8. Levine, Ira N. Fisicoquímica volumen I y II, Quinta edición. Mc Graw- Hill. México,

2004. 9. Maron, Samuel H. y Karl F. Protton. Fundamentos de Fisicoquímica. Edit. Limusa,

México,1985. 10. Moore, W. J. Química Física. Prentice-Hall, Hispanoamericana. México, 1995. 11. Perry – Chilton. Manual del Ingeniero Químico. McGraw – HilI, 6ta. edición. 12. Yunus A. Congel y Michael A. Boles. Termodinámica, Cuarta edición, Mc. Graw- Hill.

México, 2004.


• Equilibrio líquido-vapor. Elaboración del diagrama T-X-Y a presión constante. • Propiedades coligativas: Aumento del punto de ebullición. Disminución de la

temperatura de congelación • Calcular teórica y experimentalmente el diagrama de puntos de ebullición de un

sistema liquido-liquido etanol-agua (azeótropo) a diferentes temperatura y presión constante, y determinar experimentalmente y posteriormente hacer la curva de equilibrio del sistema.

• Realiza las siguientes mezclas (agua y acido sulfúrico, agua y alcohol, agua y hidróxido de sodio, agua y grenetina), anota el volumen inicial y final de cada una de las mezclas. a) Identifica si es una reacción exotérmica o endotérmica.


Nombre de la asignatura: Fisicoquímica II



SATCA* 3 - 2 - 5

2.- PRESENTACIÓN

Caracterización de la asignatura. Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero en Ambiental la capacidad para explicar y comprender las cinéticas químicas y biológicas involucradas en procesos de producción de contaminantes y la sensibilidad y el criterio para aprovechar los recursos no renovables, de esta manera podrá determinar los factores que aceleran o retardan la reacción o incluso que impiden que se lleven a cabo. También abarca el diseño de los reactores mas adecuados en relación con los mecanismos de reacción, catalizadores y resistencia a la transferencia de calor y materia, este curso se basa en los conocimientos simples, pero da las herramientas necesarias para abordar casos mas complejos y comprender el uso de nueva tecnología que ayuda a disminuir los contaminantes y rehabilitar zonas contaminadas.

En las anteriores asignaturas los alumnos aprendieron a plantear y resolver de manera crítica y analítica problemas de distintos ámbitos de su realidad, así como a justificar la toma de decisiones. En esta asignatura se busca consolidar los aprendizajes y desempeños, habilidades, actitudes y valores relacionados con el campo de las matemáticas, promoviendo el uso sistemas de ecuaciones algebraicas, integrales definidas, derivación, manejo de funciones, mismas que permitirán al estudiante modelar cinéticas y establecer un sistema de solución que nos permitirá explicar e interpretar los resultados. En termodinámica, se emplearan los conceptos básicos, ecuaciones de estado y manejo de propiedades termodinámicas (tablas). En fisicoquímica 1, manejo de ecuaciones de equilibrio, determinar concentraciones de sustancias en fase liquida, solido y gaseoso, soluciones. En balances de materia y energía, la aplicación de balances estequiométricos en ecuaciones químicas, Análisis instrumental, manejo de equipo para medir las concentraciones de productos y reactivos, mediante el uso de titulaciones, pH, conductividad, cromatografía, etc. Microbiología, conocimiento de las características especificas de cada microorganismo y su forma de reproducirse, nos ayudaran a plantear mejores estrategias para la degradación biológica de contaminantes.

Cada una materia del plan de estudios mantiene un a relación vertical y horizontal con el resto, el enfoque por competencias reitera la importancia de establecer este tipo de relaciones al promover el trabajo interdisciplinario.


Intención didáctica. Esta asignatura se divide en tres unidades con el objeto de facilitar la formulación y/o resolución de problemas de manera integral en cada una y de garantizar el desarrollo gradual y sucesivo de conocimiento, habilidades, valores y actitudes.

La unidad I aborda la introducción a la cinéticas químicas donde se establece el avance de reacción, la constante de equilibrio y las velocidades de reacción (reversibles e irreversibles), es importante hacer énfasis en la interpretación de los conceptos, con el objetivo de que el alumno pueda intervenir en los mecanismos de reacción para evitar su acción y acelerarla según el planteamiento.

En la unidad II se analizaran los reactores homogéneos de manera sencilla donde al estudiante le permita adquirir los conocimientos necesarios para poder tomar decisiones sobre el control de variables de: presión, concentración inicial, temperatura, mezclado, flujo de aire, etc. Los cuales se puedan optimizar con el uso de reactores, realizar visitar industriales para que el alumno visualice la aplicación de estos en el área laboral y se facilite la transferencia de conocimientos

La unidad III son sistemas heterogéneos, en los cuales se considera las reacciones catalíticas y sistemas liquido-solido, en ellos se realizaran simulaciones con situaciones reales y se cotejan con los resultados obtenidos de manera experimental en el laboratorio, esto ayudara a obtener métodos mas precisos que modelen los datos reales y descubrir nuevos factores o reactivos o catalizadores que influyen en la velocidad de reacción.

El software usado para la solución de sistemas de ecuaciones, así como las prácticas programadas es solo una herramienta que ayuda a la transferencia de los conocimientos a la realidad del estudiante y este al perfil de egreso.



• Interpretar y determinar mecanismos de reacciones químicas y biológicas concernientes con su vida cotidiana, que le ayuden a explicar y describir el comportamiento cinético que tiene una reacción en los procesos ambientales.















• Capacidad de comunicarse con profesionales de otras áreas








• Liderazgo

• Habilidad para trabajar en forma

autónoma

• Capacidad para diseñar y gestionar proyectos



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Interpretar y determinar mecanismos de reacciones químicas y biológicas concernientes con su vida cotidiana, que le ayuden a explicar y describir el comportamiento cinético que tiene una reacción en los procesos ambientales.


• Aplica modelos estadísticos de datos y resultados. • Aplica el cálculo diferencial e integral en la solución de ejercicios • Resuelve sistemas de ecuaciones algebraicas. • Aplica un balance estequiométrico en ecuaciones químicas. • Comprende conceptos termodinámicos. • Conoce y aplica las ecuaciones de equilibrio para la solución de problemas. • Conoce y aplica las propiedades termodinámicas y coligativas de las soluciones • Determina concentraciones de sustancias en fase liquida, sólido y gaseoso • Utiliza tablas de propiedades termodinámicas como herramienta.

7.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas 1. Introducción a la cinética

química 1.1. Velocidad de reacción

1.2. Orden de reacción

1.3. Avance de reacción

1.4. Calor de reacción

1.5. Constante de Arrhenius

1.6. Principio de LeChâtelier

1.7. Velocidad de reacción en sistemas biológicos

2. Reactores homogéneos 2.1. Reactor flujo pistón

2.2. Reactor mezcla completa

2.3. Sistemas de reacciones homogéneas

3. Sistemas heterogéneos 3.1. Sistemas liquido-solido

3.2. Reacciones catalíticas


• Organizar los contenidos tomando como centro el planteamiento de problemas. • Realizar una actividad de rompe hielo • Realizar un encuadre dando una expectativa general de los objetivos, actividades,

temas y la forma de evaluarlos y su importancia con la aplicación de su carrera. • Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas

fuentes • Propiciar el desarrollo de habilidades y destrezas de lectura comprensiva y de

expresión oral y escrita. • Propiciar lectura en una segunda lengua. • Favorecer el proceso de reflexión, la adquisición y la profundización de fundamentos

teóricos con base en la solución de problemas y la toma de decisiones. • Propiciar el uso de paquetes de informática para la solución de ecuaciones

algebraicas y diferenciales, regresiones lineales, exponenciales o logarítmicas, etc. • Evaluar las actividades de los alumnos, sostener sus progresos, interpretar y ayudar a

comprender los errores, • Presentar actividades cada vez más complejas relacionadas con el cuidado del medio

ambiente fomentando en la meta cognición. • Proponer situaciones practicas similares a las reales • Realizar visitar industriales para conocer equipos y procesos


• Exámenes escritos. • Entrega de portafolio de evidencias como producto de las actividades de aprendizaje. • Prácticas de laboratorio y reportes • Reporte de visitas industriales. • Tareas y participación asertiva en clase. • Mantiene una actitud de respeto. • Entrega puntual de trabajos y con calidad. • Realizar la cinéticas de reacción para la medición de fosfatos en la cual es importante

considerar el tiempo de reacción contra la concentración, para ello usa el espectrofotómetro UV-Visible.

• Determina la constante de equilibrio de reacción y revertir la dirección del avance de reacción.

• Determina el efecto de un catalizador en una reacción química o biológica • Determina como afecta la velocidad de mezclado en el tiempo de una reacción para

llegar al equilibrio.


Unidad 1: Introducción a la cinética química



Conocer y aplicar los conocimientos básicos y los parámetros de una cinética química para la solución de problemas ambientales

• Realizar una investigación de manera general de los temas de la unidad uno y pedir un resumen de ello.

• Clasificar las reacciones químicas

• Realizar un mapa conceptual de la cinética química y los parámetros de importancia.

• Investigar las teorías que explican los mecanismos de una reacción química.

• Investigar y realizar un diagrama sobre las reacciones químicas y biológicas que ocurren en su cuerpo.

• Deducir mediante conceptos escritos ecuaciones matemáticas que le ayuden a resolver problemas de acuerdo a diferentes condiciones.

• Aplicar los conocimientos adquiridos para dar solución a una serie de problemas de aplicación propuestos.

• Analizar e interpretar datos cinéticos de manera teórica y práctica.

• Determina el orden reacción y la constante especifica de velocidad, selectividad y rendimiento de problemas de aplicación usando diferentes reacciones.

• Fomentar el seguimiento y análisis cinético de una reacción química y el efecto de la temperatura sobre la velocidad de reacción en un problema ambiental

• Proponer de manera creativa soluciones a problemas ambientales analizando previamente un contaminante químico o biológico.

Unidad 2: Reactores homogéneos



• Interpretar la teoría de reactores en diferentes procesos biológicos y ambientales.

• Plantear y analiza los mecanismos de cinética química multifásica con la finalidad de comprender y transforma su realidad

• Investigar los reactores existentes, sus variables, parámetros de control y características especificas

• De manera grupal realizar un esquema sobre la información anterior

• Explica la diferencia entre un reactor flujo pistón y una de mezcla completa y la relación con su entorno.

• Determinar las ecuaciones de cada uno de los reactores

• Deducir a partir del enunciado la ecuación matemática empleada para la solución del problema

• Aplicar las diferentes teorías de reactores para resolver problemas teóricos y prácticos sobre situaciones reales o hipotéticas.

• Comparar y analizar los resultados en equipo y aporta puntos de vista personales y considera los de otras personas, retroalimentado tus resultados

• Analiza y explica de manera experimental y teórica los efectos de la concentración inicial de reactivos en el avance de la reacción

• Analiza y establece la diferencia del grado de agitación en el avance de una reacción, de manera teórica y experimental.

• Investigar tres situaciones cotidiana de contaminación donde se pueda usar como herramienta un reactor para dar solución a una problemática ambiental

• Compartir la información obtenida con tus compañeros y escribir las conclusiones a las que llegaron de manera grupal.

Unidad 3: Sistemas heterogéneos



• Simular mecanismos metabólicos microbianos integrados a procesos de transporte e intercambio de energía en sistemas multifásicos.

• Evalúar e interpreta la información de datos experimentales, Relacionándolos con las bases teórica para comprender mejor la cinética de los contaminantes ambientales

• Resumir las características de los sistemas liquido-sólidos usando 5 fuentes bibliográficas diferentes

• Realizar un mapa conceptual sobre las especificaciones de las reacciones catalíticas

• Inferir los mecanismos de transferencia de masa y de calor en cada una de las etapas del proceso catalítico heterogéneo

• Identificar las etapas controlantes y determinar la velocidad global de reacción sobre un proceso biológico o de aplicación ambiental.

• Realizar experimentalmente la curva de adsorción de los sistema carbón-acido acético y establece el valor de la constate de equilibrio de adsorción y su cinética.

• Simular mecanismos metabólicos microbianos integrados a procesos de transporte e intercambio de energía en sistemas multifasicos de su entorno y argumenta la toma de decisiones.

• Aplicar mecanismos de reacciones biológicas sobre sistemas de reaccione en procesos isotérmicos y no isotérmicos de situaciones reales de su medio ambiente

• Aportar puntos de vista importantes sobre los criterios y toma de decisiones realizadas para dar solución a los

problemas

• Analizar y argumenta de manera oral y escrita, los resultados obtenidos de las simulaciones y comparar con sus compañeros, retroalimenta sobre los errores obtenidos de manera personal.


1. Ball David W., Fisicoquímica Editorial: Thomson, 2005, México D:F 2. Castellan Gilbert W. Fisicoquímica. Addison- Wesley Iberoamericana. 3. Clyde R. Metz, Teoría y problemas de fisicoquímica, McGraw-Hill, 1991 4. Fogler Scout H. Elements of Chemical Reaction Engineering Mc Graw Hill. 5. González Velasco Juan Ramón, Cinética química aplicada, 1999 6. Hill Charles G. An Introduction to Chemical Engineering Kinetics and Reactor Design.

Wiley 7. Holland Charles D. & Anthony Rayford G. Fundamentals of Chemical Reaction

Engineering 8. Octave Levenspiel, Ingeniería de las reacciones químicas, 2009 9. Perez Baéz Sebastián y Antonio Gómez Gotor, Ingeniería de las reacciones

químicas, sistemas heterogéneos, Editor Dirección General de Universidades e Investigación, 1997

10. Raymond Chang, Fisicoquímica con aplicaciones a sistemas biológicos, Compañía Editorial Continental, 1992

11. Smith J. M. & Van Ness H. C. Introducción a la Termodinámica en Ingeniería Química. Mc Graw Hill.

12. Smith J. M. Chemical Engineering Kinetics. Mc Graw Hill. 13. Tiscareño Lechuga Fernando, ABC para comprender reactores químicos con

multireacción, Editorial Reverte, 2008. Software

• Redalyc. "SIMULEX". Simulador en excel para cinética química http://redalyc.uaemex.mx/redalyc/pdf/944/94401505.pdf

• MATLAB Books Collection • Aptech GAUSS 10.0.0.1276


• Realiza la cinética de reacción para la medición de fosfatos en la cual es importante considerar el tiempo de reacción contra la concentración, para ello usa el espectrofotómetro UV-Visible.

• Determinar el efecto de la temperatura sobre la velocidad de reacción • Determina la constante de equilibrio de reacción y revertir la dirección del avance de

reacción • Determina el efecto de un catalizador en una reacción química o biológica • Determina como afecta la velocidad de mezclado en el tiempo de una reacción para

llegar al equilibrio • Determinar isotermas de adsorción


Nombre de la asignatura: Fundamentos de Aguas Residuales


Clave de la asignatura: AMG-1012

SATCA* 3 - 3 - 6

2.- PRESENTACIÓN

Caracterización de la asignatura. Esta asignatura aporta al perfil del ingeniero ambiental los elementos para entender las características del agua residual desde su fuente de generación y los efectos negativos que tiene en el entorno, así mismo provee las herramientas y conocimientos para proponer esquemas de saneamiento.

Se consideran las características físicas, químicas y biológicas del agua residual, así como la cantidad de agua que genera un sector determinado, permitiendo seleccionar operaciones unitarias, procesos unitarios y procesos biológicos para reducir sus contaminantes y acondicionarla para un uso posterior.

La materia pertenece al bloque de ciencias de la ingeniería y da pie a la materia de tratamiento de aguas residuales, por lo que se integran conocimientos que dan soporte para diseño y dimensionamiento de un sistema de tratamiento de aguas residuales. Intención didáctica. En esta asignatura se incluyen seis unidades, abordándose en la unidad uno conceptos básicos de aguas residuales, mecanismos de evacuación y la normatividad que regula su descarga. En la unidad se integran actividades de investigación sobre el marco conceptual, orientando al estudiante al análisis y comprensión de la información, mediante la aportación de ejemplos prácticos por parte del estudiante con la guía del facilitador.

Respecto a la unidad dos, en ella se abordan los conceptos de la caracterización de las aguas residuales y la descripción de los parámetros analíticos: físicos, químicos y biológicos. Es importante que el alumno reconozca la clasificación de los análisis mediante la comprensión de sus principios. Además en esta unidad se define el muestreo enfocándolo a las aguas residuales, tomando de referencia los procedimientos normativos y haciendo un análisis del mismo con ejemplos prácticos en la clase con participación del estudiante. En lo que respecta a los métodos de medición de caudales se hace una descripción de los diferentes métodos existentes que se aplican a las aguas residuales, en


la que se induce la participación del alumno mediante preguntas de razonamiento por parte del facilitador, para que pueda identificar las razones de aplicar un determinado método. Finalmente en esta unidad se describen los métodos analíticos para determinar las características de las aguas residuales definiendo los objetivos del mismo, así como la interpretación de los resultados analíticos, por lo que es importante que el alumno investigue los métodos analíticos en la que podrá identificar el fundamento de análisis, su procedimiento, el objetivo de aplicación, los valores típicos o recomendados de acuerdo a criterios establecidos para su interpretación, de manera que se dimensione la magnitud del problema y la responsabilidad que representan las aguas residuales.

Respecto a las unidades tres, cuatro y cinco se revisan de manera particular las operaciones unitarias, procesos unitarios y procesos biológicos aplicables para remover contaminantes específicos de manera que brinden al estudiante los conocimientos necesarios para identificar de forma clara los mecanismos que permiten la remoción de un contaminante aprovechando sus características físicas, químicas y biológicas.

Se incluyen los tratamientos de agua preliminares conocidos como pretratamientos, y se muestran los tipos que se aplican normalmente a las aguas residuales, entre ellos el desbrozo, cribado y desarenado. Se fomenta la investigación de esquemas e imágenes de los diferentes equipos y elementos de estos pretratamientos. Además se explica la operación y principios de funcionamiento, con el objetivo de reafirmar el conocimiento se sugiere efectuar ejercicios prácticos.

Se definen los objetivos de la homogeneización, neutralización, flotación, coagulación, floculación y sedimentación, que son la combinación de tratamientos tanto físicos como químicos. En esta unidad se explica el fundamento teórico y la operación de los mismos, además se involucra a los alumnos en la investigación de los tipos de equipos e instalaciones necesarias para dichos tratamientos. Se analizan los factores fundamentales para su aplicación incluyendo ejercicios prácticos de cada proceso. Además, se hace un análisis en clase de los valores típicos esperados en la remoción de contaminantes en este tipo de tratamientos y los casos prácticos de la aplicación de estos tratamientos en diversos tipos de aguas residuales. Se incluyen prácticas de laboratorio como: la elaboración de curvas de neutralización, determinación de dosis óptima de coagulante y pH óptimo mediante prueba de jarras, curvas de sedimentación de sólidos en columna de sedimentación, auxiliándose de los análisis de sólidos suspendidos totales, fijos y volátiles, pH, turbidez, entre otros. El estudiante debe desarrollar la capacidad de seguir procedimientos analíticos, manejo de equipo e instrumentos y de interpretación en los resultados obtenidos.

En la unidad seis se revisan los trenes de tratamiento de aguas residuales convencionales a manera de brindar un panorama del trabajo sanitario que se ha realizado, haciendo hincapié en la eficiencia de remoción que presenta cada unidad de los trenes de tratamiento para que el estudiante aplique criterios de selección de mejores alternativas de remoción de los contaminantes del agua residual.

El profesor brindará los fundamentos teóricos de cada unidad temática, asegurándose de

reforzarlos con trabajo de campo y laboratorio. Los reportes que los alumnos generen de estas actividades deberán reflejar el entendimiento del problema que representa el agua residual, así mismo las características particulares de cada contaminante que permiten usarse en su remoción.



• Identificar y cuantificar caudales de agua residual así como sus contaminantes, para que el alumno asocie las operaciones unitarias, procesos unitarios y procesos biológicos aplicables en el saneamiento de éstas.

Competencias genéricas Competencias instrumentales










• Trabajo en equipo.


• Capacidad de trabajar en equipo interdisciplinario.


• Apreciación de la diversidad y multiculturalidad.

• Habilidad para trabajar en un ambiente laboral.






• Capacidad de adaptarse a nuevas situaciones.

• Capacidad de generar nuevas ideas

(creatividad).

• Liderazgo.








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Representante de la Academia de Ingeniería Ambiental

Análisis, enriquecimiento y elaboración del programa de estudio propuesto en la Reunión Nacional de Diseño Curricular de la carrera de Ingeniería Ambiental

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Identificar y cuantificar caudales de agua residual así como sus contaminantes, para que el alumno asocie las operaciones unitarias, procesos unitarios y procesos biológicos aplicables en el saneamiento de éstas.


• Manejar hábilmente materiales de laboratorio y reactivos químicos. • Manejo de equipos e instrumentos de laboratorio. • Preparar y estandarizar soluciones químicas. • Preparar y esterilizar medios de cultivo y materiales de laboratorio para análisis

bacteriológicos. • Analizar muestras por métodos bacteriológicos para la identificación de

microorganismos. • Analizar muestras por métodos fisicoquímicos (volumétricos, gravimétricos y

colorimétricos) para determinar su composición. • Calcular la composición de una muestra utilizando formulas y datos analíticos. • Interpretar resultados analíticos con referencia a criterios establecidos. • Leer y comprender textos científicos. • Conocer diagramas de flujo de procesos y su simbología.

7.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas 1. Conceptos básicos 1.1. Conceptos básicos de las aguas residuales

y su clasificación.

1.2. Tipos de fuentes generadoras de aguas residuales y su efecto en el ambiente.

1.3. Recepción, traslado y vertido del agua residual.

1.4. Normatividad vigente.

2. Caracterización de la calidad de las Aguas Residuales

2.1. Concepto de caracterización del agua residual.

2.2. Parámetros de medición para la caracterización del agua residual.

2.3. Muestreo de aguas residuales.

2.4. Métodos de medición de caudal.

2.5. Caracterización y monitoreo de aguas residuales.

2.6. Interpretación de resultados analíticos e instrumentales.

3. Operaciones unitarias 3.1. Desbrozo.

3.2. Cribado.

3.3. Desarenado.

3.4. Flotación.

3.5. Sedimentación.

4. Procesos unitarios 4.1. Homogeneización-neutralización.

4.2. Coagulación-floculación.

4.3. Cloración.

5. Procesos biológicos 5.1. Procesos aerobios.

5.2. Procesos anaerobios.

5.3. Procesos naturales.

5.4. Digestión de lodos.

6. Esquemas convencionales para el saneamiento de agua residual

6.1. Sistema aerobio.

6.2. Sistema anaerobio.

6.3. Sistema natural.

6.4. Sistema aerobio-anaerobio.

6.5. Sistema anaerobio-natural.


El profesor debe:


• Propiciar actividades de meta cognición. Ante la ejecución de una actividad, señalar o identificar el tipo de proceso intelectual que se realizó: una identificación de patrones, un análisis, una síntesis, la creación de un heurístico. Al principio lo hará el profesor, luego será el alumno quien lo identifique











• Propiciar el uso de las nuevas tecnologías en el desarrollo de la asignatura (procesador de texto, hoja de cálculo, base de datos, graficador, Internet).

• Propiciar el uso adecuado de conceptos, y de terminología científico-tecnológica


La evaluación de la asignatura debe ser objetiva; las sugerencias de evaluación del programa pueden ser divididas en participación y evaluación escrita. La participación activa puede incluir los análisis grupales de artículos científicos previamente investigados por el alumno, trabajos de investigación y solución de ejercicios. Por otra parte, la evaluación escrita, es un examen por unidad para comprobar el manejo de aspectos teóricos y declarativos, formulado de acuerdo al contenido del programa y la profundidad del tema analizado en clase; el alumno debe tener el tiempo suficiente para resolverlo. Las prácticas de laboratorio deben ser evaluadas con: asistencia, realización de la práctica, llenado de bitácora de laboratorio y reporte escrito con estructura definida. El alumno debe cumplir con el reglamento del laboratorio, la asistencia, participación activa durante la práctica, llenado de bitácora de laboratorio y entrega del reporte de la práctica en medio electrónico. A continuación se mencionan algunos instrumentos de evaluación aplicables:

• Rúbrica de evaluación de desempeño y reporte de prácticas de laboratorio, prácticas de campo y visitas industriales.

• Rúbrica de evaluación de exámenes escritos. • Autoevaluación de los mapas conceptuales con base en la discusión grupal y rúbrica. • Rúbrica de revisión de ejercicios. • Rúbrica de evaluación de exposiciones orales. • Carpeta de evidencias sobre cumplimiento de tareas y ejercicios. • Rúbrica de exposición de temas. • Considerar el desempeño integral del alumno. • Realizar investigaciones sobre temas específicos, haciendo un análisis y evaluación

del mismo mediante carpeta de evidencias.





Identificar las fuentes generadoras de agua residual y sus características particulares.

Valorar el efecto nocivo que genera el vertido de aguas residuales sin sanearla.

Conocer los sistemas de recepción, evacuación, descarga y fuentes receptoras de aguas residuales.

Conocer la fundamentación y

• Revisar y analizar las principales fuentes generadoras de aguas residuales.

• Realizar una investigación de la disposición y usos que se da al agua residual complementando con un análisis de riesgo potencial sobre el deterioro de suelo, contaminación de mantos freáticos y la exposición a alimentarnos con productos regados con aguas negras.

• Revisar los componentes del alcantarillado, sistema de colectores y emisores, punto de descarga y fuentes receptoras de las aguas residuales.

aplicación de la legislación ambiental en materia de agua residual. • Analizar la fundamentación técnica de la

legislación y la congruencia los parámetros y límites máximos permisibles que marca.

Unidad 2: Caracterización de la calidad de las Aguas Residuales



Conocer las formas de caracterizar el agua residual.

Evaluar la calidad del agua residual.

Medir el caudal de agua residual generado.

Estructurar y desarrollar monitoreo de caudal y calidad del agua residual.

Analizar e interpretar los resultados analíticos e instrumentales del monitoreo.

Redactar un informe sobre la afectación potencial y los incumplimientos a la normatividad.

• Hacer una revisión documental de libros y normas sobre las alternativas y formas de caracterizar el agua residual.

• Hacer un desglose de las técnicas analíticas para determinar concentración de contaminantes, estructurar las técnicas y realizar medición de contaminantes.

• Realizar medición de caudal aplicando por lo menos tres métodos.

• Elaborar un informe con los resultados de las técnicas analíticas y de medición de caudal.

• Realizar una presentación en donde exponga los resultados obtenidos, la afectación realizada por el vertido de las aguas residuales sin sanear e indicar los incumplimientos a la legislación ambiental.

Unidad 3: Operaciones unitarias



Conocer el fundamento y aplicación del desbrozo, cribado, desarenado, flotación y sedimentación en el tratamiento de aguas residuales.

• Propiciar que el alumno identifique las características físicas de los contaminantes y relacionarlos con los mecanismos de separación.

• Hacer una revisión detallada del mecanismo de separación.

Unidad 4: Procesos unitarios



Conocer el fundamento y aplicación de la homogeneización-neutralización, coagulación-floculación y cloración en el tratamiento de aguas residuales

• Propiciar que el alumno identifique las características físico-químicas de los contaminantes y relacionarlos con los mecanismos de separación.

• Hacer una revisión detallada del mecanismo de separación.

Unidad 5: Procesos biológicos



Conocer el fundamento y aplicación de los procesos aerobios, anaerobios y naturales en el tratamiento de aguas residuales.

• Propiciar que el alumno identifique las características físicas y químicas de los contaminantes y relacionarlas con los sistemas metabólicos de microorganismos y organismos como fuente de nutrientes, remoción y separación.

• Hacer una revisión detallada del mecanismo de remoción y bioconversión de contaminantes, así como la separación de biomasa generada.

Unidad 6: Esquemas convencionales de plantas de tratamiento de aguas residuales



Conocer e identificar los trenes de tratamiento de aguas residuales usados comúnmente para el saneamiento del agua.

• Hacer una revisión de los esquemas de tratamiento aplicados en industrias, comercios y agua residual urbana para el saneamiento.

• Realizar visita a plantas de tratamiento.

• Elaborar reporte desglosando el esquema de tratamiento, funcionalidad y eficiencia.


1. Aurelio Hernández Muñoz. Depuración de aguas residuales. Colección Seinor. Servicio de publicaciones de la escuela de Ingenieros de Caminos de Madrid (1998).

2. Comisión Nacional del Agua, “Manual de diseño de agua potable, alcantarillado y saneamiento”, libro V, 1ª sección tema 1, México 1993.

3. Crites Ron y Tchobanoglous George. Tratamiento de aguas residuales en pequeñas poblaciones”. Mc Graw Hill. 2000

4. Davis Mackenzie L. y Cornwell David A. “Introduction to environmental engineering” 2ª. Edición. Mc Graw Hill.

5. Eckenfelder, Wesley. Industrial water pollution control. Mc Graw Hill 6. Fair, Geyer y Okun, “Purificación de aguas y tratamiento y remoción de aguas

residuales”, Limusa-Wiley, 1993. 7. Fair-Geyer-Okun. Abastecimiento de agua y remoción de aguas residuales. Limusa. 8. Henry, Heinke, “Ingeniería ambiental”, Prentice, 1999. 9. Metcalf and Eddy Inc., “Wastewater engeneering”, treatment, disposal and reuse, Mc

Graw Hill Inc. 1998. 10. N. Sawyer Clair & Mc Carty Perry L. Química para ingeniería Ambiental. Mc Graw Hill. 11. Nalco. Manual del agua. Mc Graw Hill. 12. Peavy Howard S., et al. Environmental engineering. 2ª. Edición. Mc Graw Hill.

Singapure, 1984. 13. Ramalho R.S., “Tratamiento de aguas residuales”, Reverté, España 1996. 14. Romero Rojas, Jairo Alberto. Calidad del agua. Escuela Colombiana de Ingeniería.

AlfaOmega. 15. Romero Rojas, Jairo Alberto. Potabilización del agua. AlfaOmega. 16. Winkler M. A. Tratamiento biológico de aguas de desecho. Limusa.

FUENTES ELECTRÓNICAS

• Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales, Leyes y Normas. disponible desde internet en : http://www.semarnat.gob.mx/leyesynormas/Pages/inicio.aspx

• Ministerio de Medio Ambiente de España. http://www.mma.es/ • Tratamiento y recuperación de aguas residuales urbanas.

http://medioambiente.geoscopio.com • Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas de España.

http://www.cedex.es/ • Riego. http://www.elriego.com • Agencia Europea del Medio Ambiente. http://local.es.eea.eu.int/ • Ingeniería de aguas residuales/ Proceso de tratamientos de aguas industriales

Fuente: http://es.wikibooks.org/w/index.php?oldid=91042 Contribuyentes: Josefpm, Rutrus, 3 ediciones Anónimas. Licencia: Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported http:/ / creativecommons. org/ licenses/ by-sa/ 3. 0/

• Ingeniería de aguas residuales/ Características de las aguas residuales Fuente: http://es.wikibooks.org/w/index.php?oldid=123365 Contribuyentes: Don Quijote, Josefpm, Morza, Rutrus, 8 ediciones anónimas. Licencia: Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported http:/ / creativecommons. org/ licenses/ by-sa/ 3. 0/

12.- PRÁCTICAS PROPUESTAS aquí sólo describen brevemente, queda pendiente la descripción con detalle).

• Ubicar principales elementos del sistema de recolección, conducción, puntos de descarga y fuentes receptoras de aguas residuales.

• Medir caudal por método volumen-tiempo. • Medir caudal por método velocidad-radio hidráulico. • Diseñar y elaborar un vertedor para medición de caudal. • Medir caudal en vertedores. • Medir caudal con dispositivos mecánicos y digitales. • Realizar práctica de muestreo de aguas residuales de acuerdo a la normatividad

vigente. • Realizar la caracterización (física, química y biológica) de la muestra de agua residual

de acuerdo a las normas mexicanas correspondientes y a los parámetros enmarcados en la Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEMARNAT-1996.

• Realizar monitoreo de agua residual de un sistema por espacio de un mes. • Proponer un tren de tratamiento con operaciones unitarias, procesos unitarios y

procesos biológicos considerando los resultados del monitoreo de agua residual y el cumplimiento de la NOM-001-SEMARNAT-1996.

• Visita a plantas de tratamiento de aguas residuales municipales, industriales y de servicios.


Nombre de la asignatura: Gestión Ambiental I



SATCA* 3 - 2 - 5

2.- PRESENTACIÓN

Caracterización de la asignatura. Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero Ambiental, ser capaz de implementar sistemas de gestión ambiental en empresas productivas y de servicios, así como en municipios, atendiendo las políticas ambientales internacionales y nacionales, considerando la legislación ambiental. Intención didáctica. Se organiza el temario, en tres unidades, la primera unidad presenta un panorama nacional sobre la política ambiental, la estructura jurídica y administrativa del manejo de las emisiones contaminantes al agua, aire y suelo.

En la segunda unidad se revisa la legislación ambiental mexicana, comprendiendo leyes, reglamentos y normas, para los residuos sólidos urbanos y de manejo especial, emisiones a la atmósfera, aguas de abastecimiento y residuales, y envasado, etiquetado, transporte, tratamiento y disposición final de residuos.

En la tercera unidad el alumno conocerá los trámites administrativos requeridos en materia de contaminación atmosférica, impacto ambiental y salud.

La cuarta unidad permite al alumno conocer y elaborar los formatos necesarios para la gestión ambiental en materia de contaminación de aguas residuales y residuos.

El enfoque sugerido para la materia requiere que las actividades prácticas promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: identificación, manejo y control de variables y datos relevantes; planteamiento de hipótesis; trabajo en equipo; asimismo, propicien procesos intelectuales como inducción-deducción y análisis-síntesis con la intención de generar una actividad intelectual compleja; por esta razón varias de las actividades prácticas se han descrito como actividades previas al tratamiento teórico de los temas, de manera que no sean una mera corroboración de lo visto previamente en clase,


sino una oportunidad para conceptualizar a partir de lo observado. En las actividades prácticas sugeridas, es conveniente que el profesor busque sólo guiar a sus alumnos para que ellos hagan la elección de las variables a controlar y registrar. Para que aprendan a planificar, que no planifique el profesor todo por ellos, sino involucrarlos en el proceso de planeación.



Es necesario que el profesor ponga atención y cuidado en estos aspectos en el desarrollo de las actividades de aprendizaje de esta asignatura



• Proporcionar los conocimientos necesarios para comprender la política ambiental, administrativa y jurídica que se aplica en materia ambiental en el país, para la protección del ambiente.























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Proporcionar los conocimientos necesarios para comprender la política ambiental, administrativa y jurídica que se aplica en materia ambiental en el país, para la protección del ambiente.


• Interpreta de manera multidisciplinaria problemas ambientales. • Tiene conocimientos de ciencias naturales y ciencias de ingeniería básica. • Tiene capacidad de interpretación cualitativa y cuantitativa de datos • Comprender la relevancia de la Ecología y el Desarrollo Sustentable para mantener el

equilibrio en los ecosistemas. • Maneja software básico para procesamiento de datos y elaboración de documentos. • Tiene capacidad de interpretación cualitativa y cuantitativa de datos • Reconoce los elementos del proceso de la investigación. • Lee, comprende y redacta ensayos y demás escritos técnico-científicos. • Maneja adecuadamente la información proveniente de bibliotecas virtuales y de



7.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas 1. Política Ambiental 1.1. Concepto de política ambiental.

1.2. Características de la política ambiental.

1.3. La formulación de la política ambiental.

1.3.1. En la vía legislativa.

1.3.2. En la vía de planeación.

1.4. Instrumentos económicos de política ambiental.

1.5. Responsabilidad jurídica, ética y social

1.6. Programa Nacional de Desarrollo

1.7. Plan Estatal de Desarrollo

1.8. Planes Municipales

1.9. Organismos Administrativos Gubernamentales encargados de la gestión ambiental.

1.9.1. Federación (las autoridades federales en materia ambiental).

1.9.2. Estado (las autoridades estatales en materia ambiental).

1.9.3. Municipio (las autoridades municipales en materia ambiental).

2. Marco Jurídico y Legal 2.1. Concepto de Norma, Decreto, Reglamento, Derecho y Codificación.

2.2. Jerarquización de la Legislación Ambiental.

2.3. Codificación de la Ley General de Equilibrio Ecológico y Protección al Ambiente y sus Reglamentos.

2.4. Legislación Ecológica Estatal y sus Reglamentos.

2.5. Normas Oficiales Mexicanas en materia ambiental y su finalidad.

2.6. Ley Federal sobre Metrología y Normalización vigente.

2.7. Normas Mexicanas.

3. Trámites Administrativos en Materia Ambiental

3.1. Licencias, autorizaciones y permisos diversos.

3.1.1. Licencia Ambiental Única

3.1.1.1. Cedula de Operación Anual

3.1.2. Licencia de Funcionamiento

3.1.3. Modalidades de los Manifiestos en Materia de Impacto Ambiental.

3.1.4. Estudio de análisis de riesgo.

3.1.5. Programa de prevención de accidentes.

3.1.6. Programa de contingencias.

3.1.7. Licencia Municipal.

3.1.8. Licencia de uso de suelo.

3.1.9. Registro ante la cámara correspondiente.

3.2. Licencias, autorizaciones y permisos en materia de salud.

3.2.1. Licencia sanitaria estatal y federal.

3.2.2. Cumplimiento de las Normas Oficiales Mexicanas en materia de salud.

4. Gestión ambiental en

materia de aguas

residuales y de residuos

4.1. Licencias, autorizaciones y permisos en materia de aguas residuales

4.2. Planes de Residuos Sólidos Urbanos y de Manejo Especial.

4.2.1. Planes de Regularización

4.2.2. Planes de Manejo de Residuos de Manejo Especial.

4.3. Autorizaciones y Permisos en Materia de Residuos Peligrosos.

4.3.1. Manifiesto de Generador de Residuos Peligrosos.

4.3.2. Planes de Manejo de Residuos Peligrosos

4.3.3. Tramites ante SCT y SEMARNAT para el Transporte de Materiales y Residuos Peligrosos.



• Propiciar actividades de metacognición. Ante la ejecución de una actividad, señalar o identificar el tipo de proceso intelectual que se realizó: una identificación de patrones, un análisis, una síntesis, la creación de un heurístico, etc. Al principio lo hará el profesor, luego será el alumno quien lo identifique.

• Proponer ejemplos, ejercicios y problemas buscando promover el razonamiento y la reflexión.

• Generar actividades de aprendizaje que despierten el interés y motivación del alumno, resolviendo problemas prácticos que ayuden a comprender y aprender significativamente los conceptos.





escritura y la expresión oral. • Propiciar el desarrollo de actividades intelectuales de inducción-deducción y análisis-

síntesis, que encaminen hacia la investigación. • Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicación de los conceptos,

modelos y metodologías que se van aprendiendo en el desarrollo de la asignatura. • Proponer problemas que permitan al estudiante la integración de contenidos de la

asignatura y entre distintas asignaturas, para su análisis y solución. • Cuando los temas lo requieran, utilizar medios audiovisuales para una mejor


(procesador de texto, hoja de cálculo, base de datos, graficador, Internet, etc.). • Consultar las páginas web de la SEMARNAT, STPS, CNA, SS y SCT.



• Rúbrica de evaluación de exposiciones orales. • Evaluación de los trabajos de investigación desarrollados durante el curso. • Análisis y Evaluación de casos prácticos de gestión ambiental. • Reportes escritos de los trámites hechos durante las actividades, así como de las

conclusiones obtenidas de dichas gestiones. • Rúbrica de evaluación del llenado de formatos para trámites diversos en el giro

industrial asignado en clase.


Unidad 1: Política Ambiental



• Aplicar la política ambiental en la gestión ambiental

• Identificar las funciones y competencias de las dependencias gubernamentales

• Planear estrategias para la gestión ambiental ante organismos federales, estatales y municipales.

• Investigar sobre el concepto y características, formulación de la Política Ambiental.

• Investigar sobre los Planes de Desarrollo de los tres órdenes de gobierno.

• Realizar de manera individual, diagramas y mapas conceptuales en los que interrelacionan los conceptos revisados en clase.

• Realizar una investigación exhaustiva de los mecanismos de valoración del ambiente y la calidad ambiental establecidos en su localidad.

• Investigar acerca de los organismos administrativos gubernamentales, su jurisdicción e importancia así como los instrumentos económicos, normativos o fiscales que utilizan.

Unidad 2: Marco Jurídico y Legal



• Aplicar la legislación ambiental nacional vigente en la materia

• Interpretar la normatividad ambiental vigente en los tres ámbitos de competencia

• Investigar acerca de la normatividad vigente y elabora diagramas de flujo de los procedimientos legales y administrativos que corresponden.

• Realizar mapas conceptuales que integren competencias de cada orden de gobierno.

• Revisar y analizar las leyes y reglamentos que competen a cada orden de gobierno.

• Revisar y analizar las normas oficiales mexicanas y normas mexicanas.

• Comparar y analizar reglamentos municipales en materia ambiental de varios Estados.

• Investigar en grupo sobre el cumplimiento de las normas oficiales y discutir sobre las mismas en el grupo.

• Realizar un análisis sobre los reglamentos y normatividades que operan los sistemas de gobierno en sus tres órdenes para conocer su operatividad y eficacia, con el propósito de aportar nuevos programas y mejoras de manejo y operatividad.

Unidad 3: Trámites Administrativos en Materia Ambiental



• Conocer los tipos de licencias, autorizaciones, permisos y trámites en materia ambiental.

• Aprender a llenar los formatos para la gestión ambiental.

• Conocer los diferentes trámites requeridos por las dependencias gubernamentales

• Investigar en las diferentes dependencias gubernamentales los trámites requeridos para la gestión ambiental.

• Revisar y analizar los guías y formatos requeridos para efectuar los tramites en materia ambiental.

• Realizar una investigación exhaustiva acerca de las licencias, autorizaciones, permisos y trámites vigentes y requeridos para un giro establecido en clase y lo expondrá conjuntamente con un equipo de trabajo

• Exponer con su equipo de trabajo, el análisis de estudios caso y entrega un portafolio de evidencia de su trabajo desarrollado durante el curso.

• Investigar la aplicación de las licencias sanitarias en materia de salud, en el ámbito de gobierno estatal y federal.

• Investigar las aplicaciones de las licencias y permisos para el control de la contaminación atmosférica.

Unidad 4: Gestión Ambiental en Materia de Aguas Residuales y de Residuos



• Conocer los tipos de licencias, autorizaciones, permisos y trámites en materia de aguas residuales, residuos peligrosos.

• Conocer los trámites necesarios para la gestión de los residuos sólidos urbanos y de manejo especial.

• Aprender a llenar los formatos para la gestión ambiental.

• Conocer los diferentes trámites requeridos por las dependencias gubernamentales

• Investigar en diferentes empresas como efectuaron sus trámites y el tiempo en lograrlos.

• Revisar los formatos que se consideren convenientes y hacer el ejercicio de llenarlos.

• Investigar en las diferentes dependencias gubernamentales los trámites requeridos para la gestión ambiental.

• Revisar y analizar los guías y formatos requeridos para efectuar los tramites en materia de aguas residuales y residuos peligrosos.

• Revisar y analizar los planes requeridos para los residuos sólidos urbanos y de manejo especial.

• Exponer con su equipo de trabajo, el análisis de estudios caso de aguas y residuos peligrosos, y entrega de un portafolio de evidencia de su trabajo desarrollado durante el curso.


1. Carabias J. y Landa R. 2005. Agua, Medio Ambiente y Sociedad. Hacia la Gestión Integral de los Recursos Hídricos en México. UNAM, El Colegio De México, A. C. y Fundación Río Arronte, I.A.P.

2. CENAPRED. 2001. Diagnóstico De Peligros E Identificación De Riesgos De Desastres en México. México.

3. CENICA-INE. 2003. Programa Nacional de Monitoreo Atmosférico. México. 4. CONAGUA. 2006. Estadísticas del Agua en México 2006. Comisión Nacional del

Agua. México. 5. DBGIR. 2006. Diagnostico Básico para la Gestión Integral de Residuos. SEMARNAT-

INE. 111 pp. 6. GTZ-CANACINTRA-México. 2004. Casos de Éxito, Programa Gestión Ambiental

Rentable (Gar) 2001-2003. México, CANACINTRA-México. 7. INE. 1997. Sistema Integrado de Regulación y Gestión Ambiental de la Industria. INE,

2da. Ed. México. 8. INE. 1999. Promoción de la Prevención de Accidentes Químicos. SEMARNAP- INE.

México. 9. INE. 2003. Incentivos Económicos de las Empresas a Participar en la Certificación

Ambiental Voluntaria en México. Puede consultarse en: www.ine.gob.mx 10. INE. 2003b. Programa Nacional De Monitoreo Atmosférico.

http://www.ine.gob.mx/cenica/pnma.html. 11. INE. 2006. Inventario Nacional de Emisiones de México. INE. México. 12. INEGI. 2000. Estadísticas del Medio Ambiente. Instituto Nacional de Estadística,

Geografía e Informática. Aguascalientes, México. 13. INE-SEMARNAP. 1997. Programa de Gestión Ambiental de Sustancias Tóxicas de

Atención Prioritaria. México. Talleres de Jiménez Editores e Impresores. 14. INE-SEMARNAP. 2000. Gestión de la Calidad del Aire en México. Logros y Retos

para el Desarrollo Sustentable 1995-2000. México. INE-SEMARNAP 15. INE-SEMARNAP. 2000. Protegiendo al Ambiente, Políticas y Gestión Institucional.

México. INE-SEMARNAP. 16. Poder Ejecutivo Federal, 2001. Plan Nacional de Desarrollo, 2001-2006. México. 17. PROFEPA. 2006. Emergencias Ambientales en Inspección Industrial. Puede

consultarse en: http://www.profepa.gob.mx/profepa/inspeccionindustrial/emergenciasambientalesindustria

18. PROFEPA. 2006. Programa Nacional de Auditoría Ambiental. Puede Consultarse en: www.profepa.gob.mx/profepa/ auditoriaambiental/programanacionaldeauditoria-ambiental/

19. SEMARNAP. 2000. Elementos para un Proceso Inductivo de Gestión Ambiental en la Industria. México. INE-SEMARNAP. CENICA/PNUD

20. SEMARNAP-INE-PROFEPA. 2000. Gestión Ambiental hacia la Industria. México. INE-SEMARNAP

21. SEMARNAT. 2001. Guía para la Gestión Integral de los Residuos Sólidos Municipales. México. México. INE-SEMARNAT

22. SEMARNAT. 2001. Programa Nacional de Medio Ambiente y Recursos Naturales, 2001-2006. Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales. México.

23. SEMARNAT. 2005. Informe de la Situación del Medio Ambiente en México. Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales, México.

24. SEMARNAT. 2006. La Gestión Ambiental en México. Secretaría de Medio Ambiente, Recursos Naturales. México

25. SEMARNAT. 2008. Programa Nacional para la Prevención y Gestión Integral de los Residuos. Secretaría de Medio Ambiente, Recursos Naturales. México.

REFERENCIAS http://www.economia.gob.mx http://www.semarnat.gob.mx/leyesynormasAutor, Título libro, Ed, año


• Análisis de estudio de caso en donde se aplica la legislación ambiental. • Realización de simulacros de trámites, licencias, autorizaciones, permisos y guías,

necesarias para la gestión ambiental, en el ámbito federal, estatal y municipal. • Exposiciones de los avances de trabajo semestral asignado y desarrollado de manera

colaborativa en equipos. • Visitas a dependencias gubernamentales


Nombre de la asignatura: Gestión Ambiental II



SATCA* 2 - 2 - 4

2.- PRESENTACIÓN

Caracterización de la asignatura. Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero en Ingeniería Ambiental, la capacidad para conocer y aplicar los programas de ordenamiento ecológico territorial y de las normas ISO 14000, 14001 y auditoría ambiental.

Puesto que esta materia dará soporte a otras, más directamente vinculadas con desempeños profesionales; se inserta en la primera mitad de la carrera; antes de cursar aquéllas a las que da soporte. De manera particular, lo trabajado en esta asignatura se aplica en las materias de evaluación de impacto ambiental, gestión de residuos, remediación de suelos, fundamentos de aguas residuales, y contaminación atmosférica, entre otras. Intención didáctica. Se organiza el temario, en tres unidades, la primera comprende el ordenamiento ecológico territorial, la segunda la normatividad y formato de una auditoria ambiental, y la tercera la normatividad en materia ambiental utilizada para la certificación de las empresas en un sistema de gestión ambiental.

El enfoque sugerido para la materia requiere que las actividades prácticas promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: identificación, manejo y control de variables y datos relevantes; planteamiento de hipótesis; trabajo en equipo; asimismo, propicien procesos intelectuales como inducción-deducción y análisis-síntesis con la intención de generar una actividad intelectual compleja; por esta razón varias de las actividades prácticas se han descrito como actividades previas al tratamiento teórico de los temas, de manera que no sean una mera corroboración de lo visto previamente en clase, sino una oportunidad para conceptualizar a partir de lo observado. En las actividades prácticas sugeridas, es conveniente que el profesor busque sólo guiar a sus alumnos para que ellos hagan la elección de las variables a controlar y registrar. Para que aprendan a planificar, que no planifique el profesor todo por ellos, sino involucrarlos en el proceso de planeación.


La lista de actividades de aprendizaje no es exhaustiva, se sugieren sobre todo las necesarias para hacer más significativo y efectivo el aprendizaje. Algunas de las actividades sugeridas pueden hacerse como actividad extra clase y comenzar el tratamiento en clase a partir de la discusión de los resultados de las observaciones. Se busca partir de experiencias concretas, cotidianas, para que el estudiante se acostumbre a reconocer los fenómenos físicos en su alrededor y no sólo se hable de ellos en el aula. Es importante ofrecer escenarios distintos, ya sean construidos, artificiales, virtuales o naturales






• Analizar, evaluar y colaborar en la elaboración de programas de ordenamiento ecológico del territorio, auditoria ambiental y de la ISO 14000, 14001, atendiendo la política ambiental nacional y considerando la legislación ambiental vigente en la materia























IT de Villahermosa



IT de Celaya

IT de Mérida

IT de Minatitlán

IT de Nuevo León


IT de Villahermosa





Análisis, enriquecimiento y elaboración del programa de estudio propuesto en la Reunión Nacional de Diseño Curricular de la carrera de Ingeniería Ambiental

IT de Celaya



IT de Celaya

IT de Mérida

IT de Nuevo León


IT de Villahermosa



Analizar, evaluar y colaborar en la elaboración de programas de ordenamiento ecológico del territorio, auditoria ambiental y de la ISO 14000, 14001, atendiendo la política ambiental nacional y considerando la legislación ambiental vigente en la materia.


• Interpretar de manera multidisciplinaria problemas ambientales. • Tener conocimientos de ciencias naturales y ciencias de ingeniería básica. • Tener conocimientos de los instrumentos jurídicos y de la política ambiental • Tener capacidad de interpretación cualitativa y cuantitativa de datos • Comprender la relevancia de la Ecología y el Desarrollo Sustentable para mantener el

equilibrio en los ecosistemas. • Manejar software básico para procesamiento de datos, sistemas de información

geográfica y elaboración de documentos. • Reconocer los elementos del proceso de la investigación. • Leer, comprender y redactar ensayos y demás escritos técnico-científicos en ingles y

español. • Manejar adecuadamente la información proveniente de bibliotecas virtuales y de

internet. • Identificar y resolver problemas afines a su ámbito profesional, aplicando el método

inductivo y deductivo, el método de análisis-síntesis y el enfoque sistémico. • Poseer iniciativa y espíritu emprendedor. • Asumir actitudes éticas en su entorno.

7.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas 1. Ordenamiento Ecológico

Territorial 1.1. Reglamento en materia de ordenamiento

ecológico territorial

1.2. Normatividad aplicable y las guías del ordenamiento ecológico territorial

1.3. Conocer las metodologías para la elaboración de planes de ordenamiento ecológico territorial (POET).

2. Auditoría Ambiental 2.1. Reglamento de Auditoria Ambiental

2.2. Normatividad aplicable y las guías de auditorías ambientales.

3. ISO 14001-2004 Sistema de Gestión Ambiental

3.1. Campo de aplicación

3.2. Referencias para la Gestión Ambiental

3.3. Definiciones y conceptos básicos

3.4. Principios y elementos para la gestión exitosa

3.5. ISO 14001-2004 – Sistema de Gestión Ambiental



• Propiciar actividades de metacognición. Ante la ejecución de una actividad, señalar o identificar el tipo de proceso intelectual que se realizó: una identificación de patrones, un análisis, una síntesis, la creación de un heurístico, etc. Al principio lo hará el profesor, luego será el alumno quien lo identifique.





escritura y la expresión oral. • Facilitar el contacto directo con los formatos, guías e instrumentos, al llevar a cabo

actividades prácticas, para contribuir a la formación de las competencias para el trabajo experimental.








• Rúbrica de evaluación de exposiciones orales. • Evaluación de los trabajos de investigación desarrollados durante el curso. • Análisis y Evaluación de casos prácticos de gestión ambiental. • Reportes escritos de los trámites hechos durante las actividades, así como de las

conclusiones obtenidas de dichas gestiones. • Rúbrica de evaluación del llenado de guías y formatos para trámites diversos en la

actividad asignada en clase.


Unidad 1: Ordenamiento Ecológico Territorial



• Conocer e interpretar la legislación ambiental aplicable al POET.

• Conocer e interpretar el reglamento en materia de ordenamiento ecológico territorial.

• Conocer las guías, federal, para elaboración del POET

• Habilidad para participar en grupos de trabajo para realizar o actualizar el POET

• Conocer los trámites administrativos como licencias, autorizaciones y permisos diversos relacionados con el POET.

• Revisar y analizar el Reglamento en materia de Ordenamiento Ecológico Territorial

• Revisar y analizar la Normatividad aplicable y las guías del Ordenamiento Ecológico Territorial

• Conocer las metodologías para la elaboración de planes de Ordenamiento Ecológico Territorial (POET)

• Comparar y analizar los diferentes Ordenamientos Ecológicos Territoriales de diferentes zonas del País.

Unidad 2: Auditoria Ambiental



• Conocer e interpretar el reglamento de la auditoria ambiental y la normatividad aplicable.

• Conocer el procedimiento para realizar una auditoria ambiental.

• Conocer e interpretar las guías de auditorias ambientales.

• Revisar y analizar el Reglamento de Auditoria Ambiental.

• Revisar y analizar la Normatividad aplicable

• Conocer las Guías de auditorias ambientales.

• Comparar y analizar las auditorias ambientales aplicadas a diferentes giros de la región.

Unidad 3: ISO 14001-2004 Sistema de Gestión Ambiental



• Conocer e interpretar la normatividad de la ISO 14001-2004.

• Elaborar los formatos para la gestión ambiental de la ISO 14001-2004.

• Conocer y analizar la Norma ISO 14001-2004.

• Revisar y analizar un estudio de caso.

• Investigar en manuales y guías de mejora continua e industria limpia, gestión de residuos, etc., aplicables, como herramientas para un sistema de gestión ambiental.

• Realizar visitas a industrias certificadas por sus sistemas de gestión ambiental, con su respectivo análisis.

• Exponer con su equipo de trabajo, estrategias de gestión ambiental y entrega un portafolio de evidencia de su trabajo desarrollado durante el curso.


1. Norma ISO 14.001-2004: Instrumento de Gestión Ambiental para el Siglo XXI 2. SEMARNAP-INE-PROFEPA. 2000. Gestión Ambiental hacia la Industria. México.

INE-SEMARNAP 3. SEMARNAT. 1997. Programa de Gestión Ambiental de Sustancias Tóxicas de

Atención Prioritaria. MEXICO. INE-SEMARNAT. 4. SEMARNAT. 2000. Elementos para un Proceso Inductivo de Gestión Ambiental en la

Industria. MEXICO. INE-SEMARNAP 5. SEMARNAT. 2000. Gestión Ambiental hacia la Industria. México. INE-SEMARNAP 6. SEMARNAT. 2000. Protegiendo al Ambiente, Políticas y Gestión Institucional.

MEXICO. INE-SEMARNAP 7. SEMARNAT. 2001. Guía para la Gestión Integral de los Residuos Sólidos

municipales. MEXICO. INE-SEMARNAT 8. SEMARNAT. 2001. Guía para la Gestión Integral de los Residuos Sólidos

Municipales. MEXICO. MEXICO. INE-SEMARNAT 9. SEMARNAT. 2001. Ordenamiento Ecológico General del Territorio 2000. MEXICO.

INE-SEMARNAT 10. SEMARNAT. 2001. Programa Nacional de Medio Ambiente y Recursos Naturales,

2001-2006. Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales. MÉXICO. 11. SEMARNAT. 2006. La Gestión Ambiental en México. Secretaría de Medio Ambiente,

Recursos Naturales. México 12. SEMARNAT. 2008. Programa Nacional para la Prevención y Gestión Integral de los

Residuos. Secretaría de Medio Ambiente, Recursos Naturales. México. REFERENCIAS http://www.economia.gob.mx http://www.semarnat.gob.mx/leyesynormas.


• Revisar y analizar Programas de Ordenamiento Ecológico Territorial de la Región y de otros Estados.

• Revisar, analizar y proponer mejoras en su caso a los Programas de Ordenamiento Ecológico del Estado

• Comparar y analizar los diferentes Ordenamientos Ecológicos Territoriales de diferentes zonas del País.

• Exponer desarrolladas de manera colaborativa en equipos. • Revisar y evaluación de una certificación de una empresa en la ISO 14001-2004 • Revisar y análisis de una auditoria ambiental a una empresa certificada. • Simular la certificación de una empresa en la ISO 14001-2004 • Simular de una auditoria ambiental en una empresa. • Visitar industrias o empresas certificadas, y analizar sus sistemas y políticas de

gestión ambiental


Nombre de la asignatura: Ingeniería de Costos



SATCA* 2 - 2 - 4

2.- PRESENTACIÓN

Caracterización de la asignatura. Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero ambiental la capacidad para formular y diseñar sistemas de costos y su aplicación en los procesos de producción, utilizando las herramientas y técnicas de costeo aplicables a las organizaciones, producir información e interpretar los resultados, demostrando responsabilidad e interés en los temas expuestos adquiriendo los fundamentos para desarrollar estudios de factibilidad económica y técnica del área de ingeniería dentro de su ámbito profesional. Intención didáctica. El cursar esta asignatura dotará al Ingeniero Ambiental de las capacidades y habilidades para el análisis de los costos para la toma de decisiones para adecuadas inversiones económicas, minimización de costos y las bases para la Formulación y evaluación de proyectos. El presente programa consta de 3 unidades, en la primera unidad se realiza la apropiación de los conocimientos sobre conceptos y elementos básicos de contabilidad referentes al ciclo de contabilidad comercial y la contabilidad industrial, las cuentas contables, teoría de la partida doble y los procesos contables hasta balanza de comprobación. En la segunda unidad se estudia y realizan ejercicios aplicativos de control, contabilización, clasificación de los costos, métodos de costeo y elaboración de hojas de costos. En la tercera y última unidad ya se efectúan cálculos de costo de producción unitario, análisis de acumulación de materia prima, mano de obra y cargos indirectos costos de producción en diferentes procesos.




• Resolver problemas donde se calculen los diferentes tipos de costos de un proyecto ambiental, aplicando los principios y conceptos de la Ingeniería de Costos.









• Toma de decisiones Competencias instrumentales




















• Capacidad de solución de problemas reales mediante los análisis económicos para la toma de decisiones.



IT de Villahermosa



IT de Celaya

IT de Mérida

IT de Minatitlán

IT de Nuevo León


IT de Villahermosa


IT de Celaya



IT de Celaya

IT de Mérida

IT de Nuevo León


IT de Villahermosa



Resolver problemas donde se calculen los diferentes tipos de costos de un proyecto ambiental, aplicando los principios y conceptos de la Ingeniería de Costos.


• Ser capaz de analizar, sintetizar y abstraer artículos ambientales • Resolver problemas de ingeniería económica aplicados a proyectos ambientales. • Utilizar paquetes computacionales para la solución de problemas prácticos.

7.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas 1. Conceptos y elementos

básicos de contabilidad 1.1. Definición y objetivo de la contabilidad.

Principios de contabilidad.

1.2. Ciclo de contabilidad comercial y la contabilidad industrial.

1.3. Cuentas contables.

1.4. Teoría de la partida doble.

1.5. Procesos contables hasta balanza de comprobación.

2. Definición, características de la contabilidad de costos

2.1. Control y contabilización de costos.

2.2. Clasificación de los costos.

2.3. Métodos de costeo.

2.4. Concepto y características.

2.4.1. Costos fijos.

2.4.2. Costos variables.

2.4.3. Costos semivariables.

2.5. Determinación de hoja de costos

3. Cálculo de costo de producción total.

3.1. Costos de producción.

3.1.1. Materia prima.

3.1.2. Mano de obra.

3.1.3. Cargos indirectos

3.2. Costos de administración.

3.3. Costos ventas.

3.4. Costos financieros.

3.5. Costos de seguros.

3.6. Costos de puesta en marcha.

3.7. Determinación de costos.

3.7.1. Fijos.

3.7.2. Variables.

3.7.3. Totales.

3.8. Cálculo de costo de producción unitario

3.9. Acumulación de materia prima, mano de obra y cargos indirectos en los diferentes procesos.

3.10. Concepto de inversión.

3.10.1. Fija.

3.10.2. Diferida.

3.10.3. Total.

3.11. Cálculo de Inversión fija y diferida.

3.12. Métodos de estimación de costos de Inversión.

3.12.1. Estimación por gráficos y correlaciones.

3.12.2. Cotizaciones.

3.12.3. Escalamiento de costos.

3.13. Concepto de depreciación y amortización.

3.14. Cálculos de depreciación y amortización.


• El profesor debe: o Desarrollar la capacidad para coordinar y trabajar en equipo; orientar el trabajo

del estudiante y potenciar en él la autonomía, el trabajo cooperativo y la toma de decisiones. Mostrar flexibilidad en el seguimiento del proceso formativo y propiciar la interacción entre los estudiantes. Tomar en cuenta el conocimiento de los estudiantes como punto de partida y como obstáculo para la construcción de nuevos conocimientos.

Propiciar el desarrollo de actividades intelectuales de inducción-deducción y análisis-síntesis, que encaminen hacia la investigación.

Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicación de los conceptos, modelos y metodologías que se van aprendiendo en el desarrollo de la asignatura.

Proponer problemas que permitan al estudiante la integración de contenidos de la asignatura y entre distintas asignaturas, para su análisis y solución.

Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medio ambiente; así como con las prácticas.

Cuando los temas lo requieran, utilizar medios audiovisuales para una mejor comprensión del estudiante.

Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación, el intercambio argumentado de ideas, la reflexión, la integración y la colaboración entre los estudiantes y vinculación con otras instituciones educativas y el sector productivo. Ejemplo: al socializar los resultados de las investigaciones y las experiencias prácticas solicitadas como trabajo extra clase.

Observar y analizar fenómenos y problemáticas propias del campo ocupacional. Ejemplos: el proyecto que se realizará en la unidad 3 y varias de las actividades sugeridas para la unidad 1.

Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios a las que ésta da soporte para desarrollar una visión interdisciplinaria en el estudiante.

Propiciar el desarrollo de capacidades intelectuales relacionadas con la lectura, la escritura y la expresión oral. Ejemplos: trabajar las actividades prácticas a través de guías escritas, redactar reportes e informes de las actividades de experimentación, exponer al grupo las conclusiones obtenidas durante las observaciones.

Propiciar el uso de las nuevas tecnologías en el desarrollo de la asignatura (procesador de texto, hoja de cálculo, base de datos, graficador, Internet, etc.).

Facilitar el uso de Software aplicándolo para contribuir a desarrollar un sistema de información que permita a los administradores de los procesos o plantas, medir los costos relevantes de las operaciones, que les permita tomar acciones en forma oportuna.



o Participación en clases. o Participación de discusión grupal de las investigaciones documentales. o Evaluación del informe de la investigación documental o Tareas. o Evaluación del informe de resultados de casos prácticos desarrollados. o Exámenes escritos.


Unidad 1: Conceptos y elementos básicos de contabilidad



Conocer y comprender los conceptos y elementos básicos de contabilidad

• Realizar dinámicas en clase para la apropiación del conocimiento de conceptos de costos.

• Aplicar el método de cotización en ejercicios prácticos.

• Conocer la importancia de los estimados en el análisis de costos.

• Reconocimiento de una oportunidad o problema.

• Realizar ejercicios para determinar los costos fijos, variables y totales de un proceso de producción.

• Formular un caso práctico donde se establezcan los diversos costos de un proyecto.

• Definir la importancia del cálculo de la inversión de un proyecto.

• Resolución de ejercicios y análisis de casos reales.

• Analizar la función del ingeniero ambiental en la toma de decisiones económicas

Unidad 2: Definición, características de la contabilidad de costos



Aplicar la contabilidad de costos en proyectos ambientales

• El profesor conjuntamente con los estudiantes realizarán actividades para conocer la clasificación de los costos, métodos de costeo, conceptos y características.

• Realizar dinámicas coordinadas por el maestro para la resolución de ejercicios Determinación de hoja de costos.

• Realizar una serie de ejercicios donde se aplique el cálculo de inversión fija, diferida y total.

• Realizar una investigación por equipos de los diferentes métodos de estimación.

• Aplicar y ejercitar el método de estimación por gráficos y correlaciones a través de ejercicios prácticos.

• Aplicar el método de escalamiento en ejercicios prácticos.

• Identificar si existe una diferencia entre el cálculo de los diferentes métodos de estimación.

• Definir y analizar el valor presente a través de una investigación documental.

• Calcular el valor presente con vidas útiles iguales y diferentes en ejercicios prácticos.

• Definir la importancia que tiene el cálculo del costo capitalizado en una inversión.

• Calcular el costo capitalizado en diferentes ejemplos propuestos.

• Determinar el valor presente y el costo capitalizado para un proyecto de planta industrial.

Unidad 3: Cálculo de costo de producción total.



Calcular los costos de producción total en proyectos ambientales

• Realizar un plan de trabajo para investigación documental y de campo con el apoyo de un cronograma de actividades.

• Conocer la metodología para construir estados de resultados, a partir de la determinación de costos de: producción, ventas, administración, financieros y sus proyecciones anualizadas.

• Investigar la ley fiscal para determinar la depreciación de activos fijos.

• Determinar los flujos de efectivo y hacer la proyección anualizada del proyecto en estudio.

• Realizar investigación acerca de los conceptos e importancia de la utilidad, punto de equilibrio y los métodos de evaluación de un proyecto de inversión y su discusión grupal.

• Calcular el valor del punto de equilibrio entre dos o más alternativas del proyecto en estudio y su rentabilidad.

• Evaluar el proyecto en estudio a través del TIR y del análisis de costo-beneficio para la toma de decisiones económicas pertinentes.

• Definir y analizar la ley fiscal respecto al concepto de depreciación y amortización.

• Identificar la importancia que tiene el cálculo de la amortización y de la depreciación en los costos de inversión.

• Comprender y aplicar los métodos más adecuados para estimar, pronosticar y reducir los costos de capital para analizar la factibilidad económica de un proyecto.

• Realizar análisis económicos de casos prácticos reales para la generación de alternativas de minimización de costos para la toma de decisiones.


1. Elías Lara Flores, Primer Curso de contabilidad, Trillas.1996. 2. García Colín Juan. Contabilidad de costos, Mc. Graw Hill. 2da. Ed. 2000 3. Méndez Morales José Silvestre, Fundamentos de ingeniería económica, Mc Graw-

Hill. 1999. 4. Baca Urbina Gabriel, Evaluación de proyectos. MC Graw Hill, 2001. 5. George A. Taylor, Ingeniería económica, Noriega Limusa.1996. 6. Canada, Jhon R., Análisis Económicos para administradores e Ingenieros.

Diana.1997. 7. Coss Raúl. Análisis y Evaluación de Proyectos de Inversión. Limusa, 1994. 8. Sapag Chain, Nassir. Proyectos de Inversión, Formulación y Evaluación 2007 (1ª

Edición) Editorial: Pearson Educación. México. 9. Castro Morales Antonio José. Proyectos de Inversión. Gasca Sicco.2004 10. Ibarra Valdés, David. El Buen Uso del Dinero 2005 (1ª Edición) Editorial Limusa.

México 11. Normas internacionales de contabilidad (NIC)

Referencias

• www.thomsonlearning.com.max • www.pearsonedlativo.com


• Realizar investigación documental y de campo vinculando con casos prácticos reales aplicando análisis económicos del sector productivo.

• Resolver problemas para la toma de decisiones económicas reales.


Nombre de la asignatura: Mecánica de Fluidos



SATCA* 3 - 2 - 5

2.- PRESENTACIÓN

Caracterización de la asignatura. Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero Ambiental la capacidad para explicar las características del movimiento de los fluidos en sistemas naturales, así como para el diseño, operación y optimización de sistemas de control de la contaminación del aire, y agua.

Para integrarla se ha hecho un análisis del campo de la física, identificando los temas de la mecánica de fluidos que tienen una mayor aplicación en el quehacer profesional de este ingeniero.

Puesto que esta materia dará soporte a otras, más directamente vinculadas con desempeños profesionales; se inserta en el cuarto semestre de la trayectoria escolar; antes de cursar aquéllas a las que da soporte.

De manera particular, lo trabajado en esta asignatura se aplica en el estudio de los temas: Propiedades de los fluidos, estática de fluidos , flujo de fluidos, ecuación general de la energía, flujo en canales abiertos y sistemas de tuberías .Lo que le permite desarrollar estudios de factibilidad económica y técnica de los procesos para la prevención y control ambiental; proponer y desarrollar programas de desarrollo sustentable, así como tener una actitud emprendedora y de liderazgo para interactuar con otros profesionistas en la búsqueda de soluciones a los problemas del deterioro del medio ambiente. Intención didáctica. Se organiza el temario en cinco unidades, agrupando los conceptos básicos de la asignatura en la primera unidad; en la segunda unidad conocerá los principios de la hidrostática. Posteriormente, en la tercera unidad determinará el modelo matemático que deba aplicarse para calcular los fundamentos hidrodinámicos. En una siguiente unidad, se analizara el comportamiento de los líquidos en canales abiertos y en la quinta unidad el análisis de problemas en sistemas de tuberías.

La idea es abordar reiteradamente los conceptos fundamentales hasta conseguir su comprensión. Se propone abordar los principios de la mecánica de los fluidos desde un punto de vista conceptual, partiendo de la identificación de cada uno de los procesos en el entorno cotidiano o el de desempeño profesional.


Se sugiere una actividad integradora en la tercera unidad, que permita aplicar los conceptos termodinámicos estudiados y su aplicación en la mecánica de los fluidos. Esto permite a la materia mostrándola como útil por sí misma en el desempeño profesional, proponiendo estudios de factibilidad y desarrollo sustentable, independientemente de la utilidad que representa en el tratamiento de temas en materias posteriores.

El enfoque sugerido para la materia requiere que las actividades prácticas promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: identificación, manejo y control de variables y datos relevantes; planteamiento de hipótesis; trabajo en equipo; asimismo, propicien procesos intelectuales como inducción-deducción y análisis-síntesis con la intención de generar una actividad intelectual compleja; por esta razón varias de las actividades prácticas se han descrito como actividades previas al tratamiento teórico de los temas, de manera que no sean una mera corroboración de lo visto previamente en clase, sino una oportunidad para conceptualizar a partir de lo observado.

En las actividades prácticas sugeridas, es conveniente que el profesor busque sólo guiar a sus alumnos para que ellos hagan la elección de las variables a controlar y registrar. Para que aprendan a planificar, que no planifique el profesor todo por ellos, sino involucrarlos en el proceso de planeación.

La lista de actividades de aprendizaje no es exhaustiva, se sugieren sobre todo las necesarias para hacer más significativo y efectivo el aprendizaje. Algunas de las actividades sugeridas pueden hacerse como actividad extra clase y comenzar el tratamiento en clase a partir de la discusión de los resultados de las observaciones.

En las actividades de aprendizaje sugeridas, generalmente se propone la formalización de los conceptos a partir de experiencias concretas; se busca que el alumno tenga el primer contacto con el concepto en forma concreta y sea a través de la observación, la reflexión y la discusión que se dé la formalización; la resolución de problemas se hará después de este proceso.



• Resolver problemas de sistemas de flujo de fluidos utilizando los principios y leyes de la mecánica de fluidos























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IT de Celaya

IT de Mérida

IT de Minatitlán

IT de Nuevo León


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IT de Celaya

IT de Mérida

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IT de Villahermosa



Resolver problemas de sistemas de flujo de fluidos utilizando los principios y leyes de la mecánica de fluidos.


• Resolver problemas de masa y energía, aplicando los principios y leyes de la termodinámica.

• Identificar los elementos de un vector en sistemas, utilizando el análisis vectorial. • Resolver problemas de cálculo diferencial e integral, y ecuaciones diferenciales,

utilizando las formulas correspondientes.

7.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas 1. Conceptos fundamentales 1.1. El estado de fluidos y sus propiedades.

1.2. Densidad y densidad relativa.

1.3. Peso específico.

1.4. Viscosidad absoluta y cinemática.

1.5. Tensión superficial.

2. Hidrostática. 2.1. Presión y sus características.

2.2. Presión en un punto.

2.3. Manométrica y medición de presión.

2.4. Fuerzas sobre áreas planas.

2.5. Principio de Arquímedes

3. Hidrodinámica 3.1. 3.1.-Factor de fricción en régimen laminar y turbulento.

3.2. Balance de energía mecánica.

3.2.1. Deducción a partir de la primera Ley de la Termodinámica.

3.2.2. Metodología de diseño de sistemas de flujo de fluidos

3.3. Flujo de fluidos y la ecuación de Bernoulli.

3.4. Aplicación de la ecuación de Bernoulli.

3.5. Medidores de flujo.

4. Flujo en canales abiertos. 4.1. Flujo unidimensional.

4.2. Clasificación de flujo en canales abiertos.

4.3. Número de Reynolds en flujo en canal abierto.

4.4. Flujo estable uniforme

5. Sistemas de tuberías 5.1. Sistemas de línea de tubería en serie.

5.2. Sistemas de línea de tubería en paralelo.

5.3. Tubería ramificada.

5.4. Potencia de bombeo.

5.5. Golpe de ariete.

5.6. Normas y selección de tuberías.


El profesor debe:


• Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes. Ejemplo: buscar y contrastar definiciones de las leyes identificando puntos de coincidencia entre unas y otras definiciones e identificar cada ley en situaciones concretas.










• Propiciar el uso de las nuevas tecnologías en el desarrollo de la asignatura (procesador de texto, hoja de cálculo, base de datos, graficadora, Internet, etc.).





• Descripción de otras experiencias concretas que podrían realizarse adicionalmente. • Exámenes escritos para comprobar el manejo de aspectos teóricos y declarativos


Unidad 1:



Identificar las condiciones de un Fluido en un sistema aplicando las propiedades de los fluidos.

• Diferenciar entre un gas y un líquido.

• Definir densidad.

• Definir peso específico.

• Definir gravedad específica.

• Identificar la relación entre peso específico, gravedad específica y densidad.

• Resolver problemas utilizando estas relaciones.

• Definir viscosidad dinámica y cinemática.

• Resolver problemas de viscosidad.

• Describir los métodos de medición de viscosidad.

• Describir la variación de la viscosidad con la temperatura.

• Definir tensión superficial.

Unidad 2: Hidrostática.



Resolver problemas de fluidos aplicando los principios de equilibrio hidrostático.

• Definir presión.

• Definir la relación que existe entre la presión absoluta, presión manométrica y presión

atmosférica.

• Definir la relación que existe entre un cambio de elevación y el cambio en presión en un fluido.

• Identificar los principios de equilibrio hidrostático.

• Describir como funciona un manómetro: de tubo en U, diferencial.

• Describir un barómetro y de que manera indica el valor de la presión atmosférica local.

• Describir varios tipos de medidores y traductores de presión.

• Calcular la fuerza ejercida sobre un área plana mediante un gas presurizado.

• Calcular la fuerza ejercida por cualquier fluido estático sobre un área plana horizontal.

• Definir el principio de Arquímedes.


Unidad 3: Hidrodinámica.



Diseñar sistemas de flujo de fluidos, utilizando la ecuación de Bernoulli.

• Definir rapidez de flujo de volumen, flujo de peso y flujo de masa.

• Definir flujo estable.

• Escribir la ecuación de continuidad y utilizarla para relacionar la masa, el área y la velocidad de flujo entre dos puntos de un sistema de flujo de fluidos.

• Establecer la relación que se utiliza para calcular el número de Reynolds.

• Identificar los valores límites del número de Reynolds.

• Calcular el número de Reynolds para flujo de fluidos en conductos y tubos redondos.

• Definir el término radio hidráulico.

• Calcular el número de Reynolds para

tubos no circulares.

• Describir cuatro tipos de conductos y tubería disponibles comercialmente: tubos de acero, tubo de hierro dúctil, tubería de acero y tubería de cobre.

• Especificar el tamaño deseable del tubo o de la tubería para que conduzca una cantidad de flujo de fluido a una velocidad específica.

• Establecer velocidades recomendadas de flujo y tasas de flujo de volumen típicas para varios tipos de sistemas.

• Establecer el principio de conservación de la energía de la forma en que se aplica a los sistemas de flujo de fluidos.

• Aplicar el principio de conservación de energía para desarrollar la ecuación de Bernoulli.

• Elegir lo valores de diseño para la rugosidad de las paredes en un conducto.

• Determinar el factor de fricción para flujo turbulento utilizando el diagrama de Moody.

• Definir los términos cabeza de presión, cabeza de elevación y cabeza total.

• Establecer las restricciones de la aplicación de la ecuación de Bernoulli.

• Aplicar la ecuación de Bernoulli a sistemas de flujo de fluidos.

• Calcular la rapidez de flujo de un fluido bajo una cabeza en caída.

• Calcular la potencia agregada a un fluido mediante bombas.

• Calcular la potencia requerida para operar una bomba.

• Calcular la eficiencia de una bomba

• Calcular la potencia transmitida por un fluido a un motor de fluido.

• Definir la eficiencia de un motor de fluido.

• Utilizar la fórmula de Hazen-Willians para

calcular la pérdida de energía debido a la fricción en el flujo de agua en conductos.

Unidad 4: Flujo en Canales Abiertos.



Diseñar canales abiertos en sistemas de aguas, sistemas de almacenamiento de fluidos y de distribución y flujo de canal abierto, aplicando la mecánica de los fluidos.

• Calcular el radio hidráulico de canales abiertos.

• Describir el flujo uniforme y el flujo variado.

• Utilizar la ecuación de Manning para analizar el flujo uniforme.

• Definir la pendiente de un canal abierto y calcular su valor.

• Calcular la descarga normal de un canal abierto.

• Calcular la profundidad normal de un flujo en canal abierto.

• Diseñar un canal abierto para transmitir una descarga dada con flujo uniforme.

• Definir el número de Froude.

• Describir flujo crítico, subcrítico y supercrítico.

• Definir la energía específica en un canal abierto.

• Definir los términos de profundidad crítica, alterna y secuencial-

• Describir el término salto hidráulico.

Unidad 5: Sistemas de Tuberías.



Diseñar sistemas de tuberías clase I, II y III, con base en decisiones prácticas y de diseño.

• Identificar los sistemas de línea de tubería en serie.

• Determinar si un sistema determinado es clase I, clase II o clase III.

• Calcular las pérdidas de energía total, las diferencias de elevación, o las diferencias de presión de los sistemas de clase 1 con cualquier combinación de tuberías,

pérdidas menores, bombas o depósitos cuando el sistema transporta una velocidad de flujo dada.

• Determinar en los sistemas de clase II la velocidad o la velocidad de flujo de volumen a través del sistema con diferencias de presión y cabezas de elevación conocidas.

• Determinar en los sistemas de clase III el tamaño de la tubería que se requiere para transportar un flujo de fluido determinado con una caída de presión límite especificado.

• Analizar las diferencias entre los sistemas de línea tubería en serie y los sistemas de línea de tubería paralelos.

• Establecer las relaciones generales para velocidades de flujo y pérdidas de cabeza para sistemas de línea de tuberías en paralelo-

• Calcular la cantidad de flujo que se presenta en cada rama de un sistema de línea de tubería en paralelo y el flujo total si se conoce la caída de presión a lo largo del sistema.

• Investigar las normas para la selección de tuberías.


1. Mataix Claudio. Mecánica de fluidos. Editorial Harla México. 2. Bird, Stewant, Lightfoot. Transport Phenomena. Wiley Sous. 3. Yunus A Cengel, John M, Cimbala. Mecánica de fluidos. Editorial Mc Graw Hill. 4. Robert L Mott. Mecánica de Fluidos Aplicada. Editorial Pearson.


• Medir densidades de líquidos pesados y ligeros, utilizando un picnómetro. • Determinar la viscosidad de líquidos pesados y ligeros, utilizando el viscosímetro de

Saybolt y Engler. • Determinar el perfil de velocidad de un fluido utilizando un canal abierto • Evaluar el número de Reynolds en una tubería, midiendo la velocidad, manteniendo el

diámetro, viscosidad y densidad constante. • Determinar la pérdida por fricción en un sistema hidráulico, midiendo su velocidad y

rugosidad. • Determinar la caída de presión en válvulas y accesorios, utilizando la ecuación de

Bernoulli. • Realizar aforos en tuberías y canales abiertos, utilizando el método directo de

medición. • Identificar el sistema de flujo de fluidos en proceso de tratamiento de aguas

residuales, realizando una visita a una planta de tratamiento de aguas en la región.


Nombre de la asignatura: Gestión de Residuos



SATCA* 3 - 3 - 6

2.- PRESENTACIÓN

Caracterización de la asignatura. Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero Ambiental un panorama general de la contaminación ambiental por residuos y el papel de la Ingeniería Ambiental en su prevención y control.

Le proporciona las herramientas para diseñar e implementar planes de manejo integral de residuos aplicando la legislación vigente Intención didáctica. Se organiza el temario, en tres unidades, agrupando los contenidos conceptuales de la asignatura en ellos.

La primera unidad permite al alumno conocer la problemática ambiental por residuos, le proporciona las herramientas necesarias para plantear soluciones para el manejo y disposición final de los residuos sólidos urbanos y de manejo especial.

La segunda unidad contempla el concepto de reciclaje y sus implicaciones medioambientales, económicas y sociales, considerando las tecnologías aplicadas al reciclaje de diferentes tipos de residuos, los tratamientos aerobios y anaerobios de la materia orgánica, así como la valorización de los residuos sólidos urbanos.

La tercera unidad proporciona al alumno un panorama nacional e internacional del manejo de los residuos peligrosos, así como del manejo, tratamiento y disposición final que deben tener estos para cumplir con la legislación vigente.

El enfoque sugerido para la materia requiere que las actividades prácticas promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: investigar bibliográficamente y en campo, efectuar diagnósticos, realizar cálculos, resolver ejercicios y problemas,


elaborar diseños, efectuar practicas en campo y laboratorio; asimismo, propiciar procesos intelectuales como inducción-deducción y análisis-síntesis con la intención de generar una actividad intelectual compleja; por esta razón varias de las actividades prácticas se han descrito como actividades previas al tratamiento teórico de los temas, de manera que no sean una mera corroboración de lo visto previamente en clase, sino una oportunidad para conceptualizar a partir de lo observado.

La lista de actividades de aprendizaje no es exhaustiva, se sugieren sobre todo las necesarias para hacer más significativo y efectivo el aprendizaje. Algunas de las actividades sugeridas pueden hacerse como actividad extra clase y comenzar el tratamiento en clase a partir de la discusión de los resultados de las observaciones. Se busca partir de experiencias concretas, cotidianas, para que el estudiante se acostumbre a reconocer la problemática de los residuos en su alrededor y no sólo se hable de ellos en el aula. Es importante ofrecer escenarios distintos, ya sean construidos, artificiales, virtuales o naturales





• Identificar los diferentes aspectos de la problemática ambiental por residuos, clasificar las fuentes contaminantes, conocer los conceptos básicos para identificar, y caracterizar los residuos, saber los principios de operación de los diferentes tratamientos aplicados para su prevención y control, y proponer los métodos adecuados para el manejo, tratamiento y disposición final de los mismos.









• Resolución de problemas


• Conocimientos para interpretar bibliografía en inglés






• Apreciación de la diversidad y multiculturalidad







• Habilidad para trabajar en forma

autónoma

• Liderazgo





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Identificar los diferentes aspectos de la problemática ambiental por residuos, clasificar las fuentes contaminantes, conocer los conceptos básicos para identificar, y caracterizar los residuos, saber los principios de operación de los diferentes tratamientos aplicados para su prevención y control, y proponer los métodos adecuados para el manejo, tratamiento y disposición final de los mismos.


• Saber identificar y aplicar la legislación ambiental en la materia • Conocer conceptos básicos de Química Ambiental, Quimica Analitica, Microbiología

Ambiental, Bioquímica, Ciencias Naturales y Ciencias Sociales. • Tener conocimientos de Gestión Ambiental I y II y Ciencias de la Ingeniería Básica y

Aplicada • Comprender la relevancia del Desarrollo Sustentable para mantener el equilibrio en

los ecosistemas. • Manejar software básico para procesamiento de datos y elaboración de documentos. • Tener capacidad de interpretación cualitativa y cuantitativa de datos • Reconocer los elementos del proceso de la investigación. • Leer, comprender y redactar ensayos y demás escritos técnico-científicos. • Manejar adecuadamente la información proveniente de bibliotecas virtuales y de

internet. • Identificar y resolver problemas afines a su ámbito profesional, aplicando el método


7.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas 1. Manejo de Residuos

Sólidos Urbanos y de Manejo Especial

1.1. Problemática y Situación de los Residuos a nivel internacional y nacional

1.2. Generalidades de los residuos sólidos urbanos y de manejo especial

1.3. Generación de RSU y de manejo especial

1.4. Almacenamiento.

1.5. Barrido

1.6. Recolección de RSU y de Manejo Especial

1.7. Estaciones de transferencia.

1.8. Disposición final.

1.9. Minimización de Residuos Sólidos Urbanos y de Manejo Especial

2. Valorización de los residuos sólidos urbanos

2.1. Concepto de separación y reciclaje y sus implicaciones medioambientales, económicas y sociales.

2.2. Tratamientos físicos de los residuos sólidos urbanos.

2.3. Tecnologías aplicadas al reciclaje de: vidrio, papel y cartón, aluminio, plástico, tetra pack y metales ferrosos.

2.4. Tratamiento aerobio y anaerobio de la materia orgánica.

2.5. Fundamentos del compostaje y lombricompostaje.

2.6. Fundamentos de los procesos de digestión anaerobia e incineración de RSU.

2.7. Aspectos industriales, comerciales y sociales de generación de RSU.

2.8. Aspectos legales de corresponsabilidad. Sustitución de materiales comunes por biodegradables

3. Manejo de Residuos Peligrosos

3.1. Generalidades de los residuos peligrosos

3.2. Características y Situación actual de la generación los residuos peligrosos en México y a nivel internacional

3.3. Manejo (Envasado, etiquetado, almacenamiento, transporte y tratamiento) de los residuos peligrosos.

3.4. Tecnologías de segregación y minimización.

3.5. Tecnologías de Tratamientos físicos, químicos de residuos peligrosos

3.6. Tratamientos biológicos de residuos peligrosos

3.7. Disposición final de los residuos peligrosos.

3.8. Residuos radiactivos.

3.9. Casos prácticos de tecnologías básicas de reciclado, recuperación y de aprovechamiento de residuos peligrosos


• El profesor debe: o Ser conocedor de la disciplina que está bajo su responsabilidad, conocer su

origen y desarrollo histórico para considerar este conocimiento al abordar los temas. Desarrollar la capacidad para coordinar y trabajar en equipo; orientar el trabajo del estudiante y potenciar en él la autonomía, el trabajo cooperativo y la toma de decisiones. Mostrar flexibilidad en el seguimiento del proceso formativo y propiciar la interacción entre los estudiantes. Tomar en cuenta el conocimiento de los estudiantes como punto de partida y como obstáculo para la construcción de nuevos conocimientos.

Propiciar actividades de metacognición. Ante la ejecución de una actividad, señalar o identificar el tipo de proceso intelectual que se realizó: una identificación de patrones, un análisis, una síntesis, la creación de un heurístico, etc. Al principio lo hará el profesor, luego será el alumno quien lo identifique

Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes.

Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación, el intercambio argumentado de ideas, la reflexión, la integración y la colaboración de y entre los estudiantes.

Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios a las que ésta da soporte para desarrollar una visión interdisciplinaria en el estudiante.

Propiciar el desarrollo de capacidades intelectuales relacionadas con la lectura, la escritura y la expresión oral. Ejemplos: trabajar las actividades prácticas a través de guías escritas, redactar reportes e informes de las actividades de experimentación, exponer al grupo las conclusiones obtenidas durante las observaciones.

Facilitar el contacto directo con materiales e instrumentos, al llevar a cabo actividades prácticas, para contribuir a la formación de las competencias para el trabajo experimental como: identificación manejo y control de variables y datos relevantes, planteamiento de hipótesis, trabajo en equipo.

Propiciar el desarrollo de actividades intelectuales de inducción-deducción y análisis-síntesis, que encaminen hacia la investigación.

Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicación de los conceptos, modelos y metodologías que se van aprendiendo en el desarrollo de la asignatura.

Proponer problemas que permitan al estudiante la integración de contenidos de la asignatura y entre distintas asignaturas, para su análisis y solución.

Cuando los temas lo requieran, utilizar medios audiovisuales para una mejor comprensión del estudiante.




• Rúbrica de evaluación de exposiciones orales. • Realizar investigaciones sobre temas específicos, haciendo un análisis y evaluación

del mismo. • Rúbrica de revisión de planes, diseños y proyectos. • Rúbrica de revisión análisis y evaluación de casos prácticos • Exámenes escritos para comprobar el manejo de aspectos teóricos y declarativos. • Rúbricas de evaluación de reportes de prácticas de laboratorio y visitas de campo. • Considerar el desempeño integral del alumno.


Unidad 1: Manejo de Residuos Sólidos Urbanos



Conocer la clasificación de los residuos sólidos urbanos

Identificar las características de los residuos sólidos urbanos

Elaborar diagnósticos básicos de los residuos sólidos urbanos y de manejo especial.

Diseñar Sistemas de Manejo Integral de Residuos Sólidos Urbanos

Elaborar planes de regularización de sitios de disposición final.

Seleccionar sitios de disposición final de RSU.

Conocer los equipos, principios de operación, factores de diseño, rendimientos, eficiencias y costos de los equipos para el barrido, recolección, transferencia y disposición final de los diferentes tipos de residuos

Proponer sistemas de minimización de RSU y de RME.

• Elaborar presentaciones con el tema de clasificación, tipos, composición y propiedades de los residuos y dará ejemplos de ellos.

• Investigar bibliográficamente y por Internet, la importancia y el impacto de cada uno de los residuos generados.

• Participar en clase dando ejemplos de su municipio y de su colonia respecto a las cantidades y tipo de residuos generados.

• Realizar prácticas para cuantificar los residuos, conocer su composición, su peso volumétrico y la generación per capita y total.

• Efectuar ejemplos prácticos en clase que le permita determinar la generación de los residuos.

• Elaborar ejercicios de sistemas de almacenamiento, barrido y recolección y transporte de residuos.

• Analizar el diagnostico básico de los residuos a nivel nacional y realizar un ejercicio en una comunidad para RSU y de residuos de manejo especial.

• Evaluar el impacto de los sistemas de manejo de los residuos sólidos urbanos de la ciudad y compararlos con otras ciudades del país y de otros países desarrollados.

• Revisar y analizar estudios casos de minimización de residuos sólidos urbanos (RSU) y de residuos de manejo especial (RME).

Unidad 2: Valorización de los residuos sólidos urbanos



Seleccionar los equipos para la minimización, reciclaje, tratamiento y disposición final de los diferentes tipos de residuos.

Conocer principios de operación, factores de diseño, rendimientos, eficiencias y costos de los sistemas de tratamiento para la minimización, reciclaje, tratamiento y disposición final de los diferentes tipos de residuos.

Seleccionar Plantas de Reciclaje de Residuos Sólidos Urbanos.

Implementar procesos de Composteo y Vermicomposteo de residuos orgánicos.

Evaluar el impacto de los sistemas de tratamiento de los residuos en el país.

Seleccionar los tratamientos de los residuos más adecuados de acuerdo a sus propiedades, eficiencia y costos.

• Elaborar presentaciones con el tema de reciclaje de residuos

• Investigar bibliográficamente y por Internet, la importancia y el impacto del reciclaje de cada uno de los residuos generados.

• Participar en clase dando ejemplos de reciclaje en su estado y en el país.

• Realizar visitas a plantas de reciclaje de residuos.

• Hacer prácticas de separación y clasificación de residuos en su escuela, con el fin de vislumbrar su potencial valorización.

• Analizar ejemplos prácticos en clase que le permita distinguir áreas de oportunidad.

• Evaluar el impacto del reciclaje de los residuos sólidos urbanos de su Estado y compararlos con otras ciudades del país y de otros países desarrollados.

• Investigar los equipos, principios de operación, factores de diseño, rendimientos, eficiencias y costos de tecnologías para el tratamiento físico, químico y biológico de los RSU y RME.

• Seleccionar los tratamientos de los residuos más adecuados de acuerdo a sus propiedades, eficiencia y costos.

• Realizar el monitoreo de un proceso de compostaje y vermicomposta.

• Revisar y analizar diseños de sistemas de reciclaje de los diferentes tipos de RSU y RME.

Unidad 3: Manejo de Residuos Peligrosos



• Diseñar planes de manejo de residuos peligrosos.

• Identificar residuos peligrosos de acuerdo a su incompatibilidad

• Proponer sistemas de almacenamiento, envasado, transporte de residuos peligrosos

• Identificar, seleccionar y proponer métodos de tratamiento de los residuos peligrosos más adecuados de acuerdo a sus propiedades, eficiencia y costos.

• Aplicar los tratamientos aplicables a los RP para su valorización o disposición final

Aplicar las opciones de disposición de RP consideradas en la normatividad vigente.

• Elaborar presentaciones con el concepto de residuo peligroso, su caracterización, clasificación de los generadores de RP y sus responsabilidades de acuerdo a la LGPGIR, su reglamento y a la normatividad vigente

• Analizar en equipo la situación actual de los residuos peligrosos en México y a nivel internacional.

• Efectuar ejercicios de incompatibilidad de sustancias y residuos peligrosos.

• Elaborar ejercicios correspondientes al envasado, etiquetado y almacenamiento de RP

• Efectuar caso prácticos para el envasado, almacenamiento temporal y transporte de RP

• Hacer revisión bibliográfica y planteamientos de los tratamientos aplicables a los RP para su almacenamiento temporal, transporte, tratamiento y disposición final.

• Revisar y analizar casos prácticos de tratamiento de residuos peligrosos para su minimización, reciclaje, estabilización o disposición final.

• Realizar visitas a plantas de tratamiento de residuos peligrosos.

• Investigar los equipos, principios de operación, factores de diseño, rendimientos, eficiencias y costos de tecnologías para el tratamiento físico, químico y biológico de los residuos peligrosos.


1. Autor, Título libro, Ed, año 2. Bolaños-Cacho Ruíz Jorge A. 2001 Minimización y Manejo Ambiental de los Residuos

Sólidos. INE-SEMARNAT 3. Corbitt R. Standard Handbook of Environmental Engineering. New York. 4. Cortinas Nava C. 2000. Evolución de la Política Nacional de Materiales Peligrosos,

Residuos y Actividades Altamente Riesgosas, Logros y Retos para el Desarrollo Sustentable 1995-2000. Instituto Nacional de Ecología, SEMARNAT

5. Cunningham, P. W.; Saigo, W. B. 1999. Environmental Science. Mc Graw Hill 6. David A. Mitchell, Nadia Krieger, Marin BeroviˇC (Eds.), 2006. Solid-State

Fermentation Bioreactors Fundamentals of Design. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 7. Del Val Alfonso, 1997. El Libro de Reciclaje, Manual para la Recuperación y

Aprovechamiento de las Basuras. Barcelona, España. Editorial Integral, 3ª. Edición. 8. Henry J. Glynn Y Gary W. Heinke. 1996. Ingeniería Ambiental. México: Prentice Hall.

30-36. 9. Lund. Herbert F. 1996. Manual Mc Graw Hill De Reciclaje. España, Editorial Mc Graw

Hill. 10. Organización Panamericana de la Salud, Organización Mundial de la Salud/OMS,

1991, Guía para el Diseño, Construcción y Operación de Rellenos Sanitarios Manuales. Programa de Salud Ambiental, Serie Técnica No. 28.

11. Peavy, Rowe, Tchobanoglous. 1985. Environmental Engineering Mc Graw-Hill. 12. Rivero O. 1996. Los Residuos Peligrosos en México. México, D. F UNAM. 13. Tchobanoglous G. 1994. Gestión Integral de Residuos Sólidos Vol. I y II. Madrid: Mc

Graw-Hill. 14. Walss, Rodolfo. 2001. Guía Práctica para la Gestión Ambiental. México Mc Graw Hill. 15. Wehenpohl, G., Hernández Barrios, C.P., 2002. Guía en Elaboración de Planes

Maestros para la Gestión Integral de los Residuos Sólidos Municipales (PMGIRSM). Secretaria de Ecología del Gobierno del Estado de México/GTZ.

16. Wehenpohl, G., Hernández Barrios, C.P., 2002. Manual para la Rehabilitación, Clausura y Saneamiento de Tiraderos a Cielo Abierto en el Estado de México. Secretaria de Ecología del Gobierno del Estado de México/GTZ.

17. Wehenpohl, G., Hernández Barrios, C.P., 2002. Manual para la Supervisión y Control de Rellenos Sanitarios. Secretaria de Ecología del Gobierno del Estado de México/GTZ.

Referencias http://www.iadb.org/sds/doc/capitulo2.pdf


• Asistir a una planta recicladora de metales y plásticos, para conocer el proceso, el equipo y materiales que se utilizan en su tratamiento.

• Aplicar del Método de Cuarteo, Composición y Cuantificación de Subproductos y Peso Volumétrico.

• Determinar la generación per capita y total de los residuos generados en la Institución.

• Visitar el relleno sanitario

• Visitar plantas de composteo y reciclaje de residuos, para conocer el equipo y proceso que se lleva al cabo para la obtención de composta y del reciclaje de subproductos de los residuos.

• Elaborar Composta y Humus, con residuos orgánicos de la institución. • Monitorear de Parámetros Físicos, Químicos y Biológicos en el Composteo y

Vermicomposteo de residuos orgánicos. • Visitar una Incinerador de RPBI, para conocer el tratamiento que se efectua a los

RPBI. • Visitar una Planta Cementera, para observar y conocer el tratamiento que tienen los

RP, y su utilización como combustible alterno. • Realizar o participar algún concurso de creatividad para el reuso o reciclaje de

materiales orgánicos e inorgánicos.


Nombre de la asignatura: Potabilización de Agua



SATCA* 3 - 3 - 6

2.- PRESENTACIÓN Caracterización de la asignatura. La asignatura de Potabilización del agua es una pieza fundamental en la estructura del conocimiento del Ingeniero Ambiental, puesto que a través de ella aprenderá diversas operaciones y procesos unitarios que pueden convertir el agua de escasa calidad a una que reúna las características exigidas para el consumo humano e industrial. La aportación de la asignatura será más significativa aun en lo que respecta al perfil profesional, puesto que el Ingeniero Ambiental será capaz de aplicar lo aprendido en la selección, diseño, optimización y control de un proceso de potabilización de agua. Esta asignatura aporta al alumno los elementos necesarios para considerar el agua superficial como fuente de abastecimiento de agua potable, debido a que ha sido una alternativa poco aprovechada y recobra importancia por la sobreexplotación de los acuíferos, que en muchas zonas se encuentran en situación crítica. Algo que hará mucho más completo al alumno de Ingeniería Ambiental, es el conocimiento sobre la legislación aplicable en materia de salud; esto permitirá que él desarrolle su capacidad de análisis de los procesos e identifique los parámetros de control de las unidades de tratamiento a fin de tener un producto que cumpla con la calidad deseada para el consumo humano o industrial que se encuentra enunciado en la normatividad oficial mexicana. La asignatura de potabilización del agua contribuye de una manera completa al cumplimiento del objetivo general de la carrera de Ingeniería Ambiental, solo que circunscrita al recurso hídrico, pero que influye en gran manera en la protección, conservación y mejoramiento del ambiente. En esta materia se abordan fundamentos de operaciones unitarias y procesos unitarios aplicables en otras materias como tratamiento de aguas residuales, permitiendo al alumno dominar estos aspectos formativos del ingeniero ambiental. Intención didáctica. En la primera unidad se revisa la distribución del agua en el planeta y en nuestro país. Así mismo, se analizan las formas de captación y se plantean los objetivos de la potabilización del agua basados en la normatividad de salud aplicable. * Sistema de asignación y transferencia de créditos académicos

La segunda unidad contempla brindar al alumno la habilidad de realizar muestreos y analizar la calidad del agua superficial, a través de la realización de técnicas experimentales e instrumentales. Las operaciones y procesos unitarios aplicables en la potabilización se revisan en la unidad tres, con el objeto de brindar al alumno los fundamentos, operación y eficiencia de cada unidad de tratamiento. En la unidad cuatro se abordan tratamientos especiales como herramientas para remover contaminantes específicos como metales pesados y compuestos tóxicos, desde los fundamentos, operación y eficiencia. Por último se revisa el proceso de desalación de agua de mar conforme a los requerimientos de la secretaría de salud como una herramienta de abastecimiento de agua para beber y consumo industrial. La evaluación diagnóstica del alumno al inicio del curso permite conocer la longitud, anchura y profundidad del conocimiento adquirido en asignaturas previas. Al mismo tiempo, puede ser útil para consolidar el conocimiento, aclarar conceptos erróneos y evitar construir nuevo conocimiento sobre un terreno inseguro. El programa de la asignatura de potabilización del agua, establece que el desarrollo de los temas sea a través de exposiciones abiertas por el profesor; sin duda este es un método tradicional que ha tenido éxito, sin embargo no debe abusarse de esta práctica, sino más bien utilizarlo para explicar los aspectos centrales de cada tema. La experiencia y el conocimiento del docente, así como la habilidad en la exposición, permitirá dejar bien en claro conceptos, definiciones, fundamentos teóricos y procedimientos matemáticos que son sumamente importantes en la asignatura. La exposición de los temas debe ir acompañada de una serie de interrogantes hacia el auditorio que faciliten mantener el interés del alumno y que permitan ver el progreso y entendimiento del tema por parte del educando. Es de gran utilidad combinar diversos métodos de enseñanza en las diferentes unidades. La investigación es un método interesante, cautivador y excitante que fomenta en el alumno la necesidad de contestar las interrogantes más importantes de la ingeniería ambiental; el profesor debe invitar a sus alumnos a descubrir el conocimiento, a través de la indagación de temas como los problemas ambientales vinculados con el agua (ej. disponibilidad y uso del agua a nivel mundial, regional o local), las fuentes y tipos de tratamientos del agua en la localidad, así como el análisis de artículos científicos que traten sobre casos de éxito de sistemas de potabilización del agua aplicados en otras partes del mundo o bien en nuestro país, etc. Una buena investigación documental o de campo aumenta de valor cuando se le somete a escrutinio; aunque este recurso es poco utilizado no debe de soslayarse el poder que ejerce en los alumnos y que se evidencia cuando pueden expresar sus puntos de vista y formular sus propias conclusiones. El análisis grupal promueve en el alumno una actitud crítica, analítica y ética, elementos importantes en el perfil del ingeniero ambiental. Los videos y/o películas son medios audiovisuales que pueden ser utilizados eficazmente en los temas que abarquen los procesos físicos y químicos de tratamiento del agua, que muestren la tecnología usada y tengan una visión mucho más clara de las dimensiones de las unidades de tratamiento o bien de los sistemas completos de tratamiento, así como de su funcionamiento.

Algo que debe incluirse como instrumento didáctico son los simuladores para el diseño y control de sistemas de tratamiento de potabilización de agua. Las visitas industriales llevan al alumno a una dimensión real, donde pueden observar el funcionamiento de una planta potabilizadora, así como acercarlo a las problemáticas técnicas, operativas y normativas a las que se pueden enfrentar durante la actividad de este tipo de procesos. También ayuda al alumno a relacionar los aspectos teóricos adquiridos en el aula con las condiciones reales de operación de la planta de tratamiento. Por último, las prácticas de laboratorio son el mejor instrumento didáctico para enseñar a los alumnos la manera en que se debe de caracterizar el agua proveniente de una fuente de abastecimiento, conocer la calidad, cantidad y determinar el apego a los lineamientos establecidos en la normatividad mexicana en función del destino o uso del recurso hídrico. En ese caso, los parámetros analíticos recomendados en la normatividad permitirán determinar aquellos contaminantes que necesiten ser eliminados del agua de la fuente de abastecimiento. Y a partir de lo anterior, el alumno entenderá lo esencial de la caracterización del agua para poder definir o proponer un sistema de tratamiento. También las prácticas en el laboratorio permitirán al alumno calcular la eficiencia de las unidades de tratamiento, es decir dar a conocer los porcentajes de remoción de contaminantes. El profesor brindará los fundamentos teóricos de cada unidad temática, asegurándose de reforzarlos con trabajo de campo, laboratorio y visitas industriales. Los reportes que los alumnos generen de estas actividades deberán reflejar el entendimiento del potencial que tiene el agua superficial como fuente de abastecimiento de agua potable, así mismo las características particulares de cada contaminante que permiten usarlas para su remoción.

3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR Determinar la calidad física, química y biológica del agua superficial y aplicar operaciones y procesos unitarios para acondicionarla de manera que sea apta para consumo humano conforme a la normatividad de salud aplicable.

Competencias genéricas 1- Competencias instrumentales: Capacidad de análisis y síntesis Capacidad de organizar y planificar Conocimientos generales básicos Conocimientos básicos de la carrera Comunicación oral y escrita en su propia lengua

Habilidades de gestión de información(habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas


2-Competencias interpersonales: • Trabajo en equipo • Habilidades interpersonales • Capacidad de trabajar en equipo

interdisciplinario • Capacidad de comunicarse con

profesionales de otras áreas • Apreciación de la diversidad y

multiculturalidad • Habilidad para trabajar en un ambiente

laboral • Compromiso ético 3-Competencias sistémicas: • Capacidad de aplicar los conocimientos en

la práctica • Habilidades de investigación • Capacidad de aprender • Capacidad de adaptarse a nuevas

situaciones • Capacidad de generar nuevas ideas

(creatividad) • Liderazgo • Habilidad para trabajar en forma autónoma • Capacidad para diseñar y gestionar

proyectos • Iniciativa y espíritu emprendedor • Preocupación por la calidad • Búsqueda del logro





5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO (competencias específicas a desarrollar en el curso) Determinar la calidad física, química y biológica del agua superficial y aplicar operaciones y procesos unitarios para acondicionarla de manera que sea apta para consumo humano conforme a la normatividad de salud aplicable. 6.- COMPETENCIAS PREVIAS • Manejar hábilmente materiales de laboratorio y reactivos químicos. • Manejo de equipos e instrumentos de laboratorio. • Preparar y estandarizar soluciones químicas. • Preparar y esterilizar medios de cultivo y materiales de laboratorio para análisis bacteriológicos. • Analizar muestras por métodos bacteriológicos para la identificación de microorganismos. • Analizar muestras por métodos fisicoquímicos (volumétricos, gravimétricos y colorimétricos) para determinar su composición. • Calcular la composición de una muestra utilizando fórmulas y datos analíticos. • Interpretar resultados analíticos con referencia a criterios establecidos. • Leer y comprender textos científicos. • Conocer diagramas de flujo de procesos y su simbología. • Establecer adecuadamente las ecuaciones matemáticas necesarias para cada sistema. • Conocer y manejar funciones trigonometrías. • Conocer y manejar propiedades de logaritmos. • Conocer y calcular áreas de diversas geometrías. • Conocer los fundamentos fisicoquímicos del agua superficial. • Conocer y aplicar los conceptos de masa, presión, temperatura, velocidad y fenómenos relacionados a mecánica de fluidos. • Conocer y aplicar conceptos de toxicología de contaminantes. • Manejar temas básicos y aplicados de matemáticas. • Conocer y aplicar los términos y conceptos de ingeniería básica. • Conocer e identificar los pasos del método científico.

7.- TEMARIO Unidad Tema Subtemas

1 Conceptos básicos

1.1 Conocer la disponibilidad y distribución geográfica del agua en el planeta y sus usos. 1.2 Conocer las formas de captación. 1.3 Conocer el concepto y objetivos de la potabilización. 1.5 Conocer la normatividad vigente.

2 Caracterización

2.1Conocer el concepto de calidad del agua. 2.2 Conocer los parámetros de medición de la calidad del agua. 2.3 Aplicar el método para el muestreo de agua superficial. 2.4 Caracterizar el agua superficial. 2.5 Interpretar resultados analíticos e instrumentales.

3 Tratamiento y acondicionamiento

3.1 Conocer las actividades preliminares de la potabilización. 3.2 Coagulación. 3.3 Floculación. 3.4 Sedimentación. 3.5 Filtración. 3.6 Clarificación. 3.7 Desinfección. 3.8 Eliminación de olor. 3.8 Almacenamiento.

4 Tratamientos Avanzados

4.1 Comprender el funcionamiento y aplicación de intercambio iónico. 4.2 Comprender el funcionamiento y aplicación de la remoción por membranas. 4.3 Conocer el funcionamiento y aplicación de la ultrafiltración. 4.4 Conocer el funcionamiento y aplicación de la electrodiálisis. 4.5 Comprender el funcionamiento y aplicación de los procesos de desalación del agua de mar.


El profesor debe: Ser conocedor de la disciplina que está bajo su responsabilidad, conocer su origen y desarrollo histórico. Desarrollar la capacidad para coordinar y trabajar en equipo; orientar el trabajo del estudiante y potenciar en él la autonomía, el trabajo cooperativo y la toma de decisiones. Mostrar flexibilidad en el seguimiento del proceso formativo y propiciar la interacción entre los estudiantes. Tomar en cuenta el conocimiento de los estudiantes como punto de partida y como obstáculo para la construcción de nuevos conocimientos. • Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes. Ejemplo: Buscar información actual sobre la disponibilidad y uso del agua a nivel mundial, regional o local, las fuentes y tipos de tratamientos del agua en la localidad, así como el análisis de artículos científicos que traten sobre casos de éxito de sistemas de potabilización del agua aplicados en otras partes del mundo o bien en nuestro país, etc. • Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación, el intercambio argumentado de ideas, la reflexión, la integración y la colaboración de y entre los estudiantes. Ejemplo: Al analizar casos de aplicación de tratamientos avanzados, comentar sobre las ventajas y desventajas de dicho tratamiento. • Observar y analizar problemáticas propias del campo ocupacional. Ejemplos: Problemáticas reales en la operación de una planta de tratamiento. • Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios a las que ésta da soporte para desarrollar una visión interdisciplinaria en el estudiante. • Propiciar el desarrollo de capacidades intelectuales relacionadas con la lectura, la escritura y la expresión oral. Ejemplos: trabajar las actividades prácticas a través de guías escritas, redactar bitácoras, reportes de prácticas de laboratorio e informes de las actividades de experimentación, exponer al grupo las conclusiones obtenidas durante las observaciones. • Facilitar el contacto directo con materiales e instrumentos, al llevar a cabo actividades prácticas, para contribuir a la formación de las competencias para el trabajo experimental. Ejemplo: Las prácticas de laboratorio son el mejor instrumento didáctico para enseñar a los alumnos la manera en que se debe de caracterizar el agua proveniente de una fuente de abastecimiento, conocer la calidad, cantidad y determinar el apego a los lineamientos establecidos en la normatividad mexicana en función del destino o uso del recurso hídrico. El alumno entenderá lo esencial de la caracterización del agua para poder definir o proponer un sistema de tratamiento. También las prácticas en el laboratorio permitirán al alumno calcular la eficiencia de las unidades de tratamiento, es decir dar a conocer los porcentajes de remoción de contaminantes. • Propiciar el desarrollo de actividades intelectuales de inducción-deducción y análisis-síntesis, que encaminen hacia la investigación. • Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicación de los conceptos, modelos y metodologías que se van aprendiendo en el desarrollo de la asignatura.

• Proponer problemas que permitan al estudiante la integración de contenidos de la asignatura y entre distintas asignaturas, para su análisis y solución. • Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medio ambiente; así como con las prácticas del desarrollo sustentable. • Cuando los temas lo requieran, utilizar medios audiovisuales para una mejor comprensión del estudiante. Ejemplo: Los videos y/o películas pueden ser utilizados eficazmente en los temas que abarquen los procesos físicos y químicos de tratamiento del agua, que muestren la tecnología usada y tengan una visión mucho más clara de las dimensiones de las unidades de tratamiento o bien de los sistemas completos de tratamiento, así como de su funcionamiento. • Propiciar el uso de las nuevas tecnologías en el desarrollo de la asignatura (procesador de texto, hoja de cálculo, base de datos, graficador, Internet, etc.). Ejemplo: simuladores para el diseño y control de sistemas de tratamiento de potabilización de agua. • Proponer visitas industriales. Ejemplo: Las visitas a una potabilizadora de agua o en su defecto a una Planta de tratamiento de aguas residuales, llevan al alumno a una dimensión real, donde pueden observar el funcionamiento de una planta de tratamiento, así como acercarlo a las problemáticas técnicas, operativas y normativas a las que se pueden enfrentar durante la actividad de este tipo de procesos. También ayuda al alumno a relacionar los aspectos teóricos adquiridos en el aula con las condiciones reales de operación de la planta de tratamiento.

9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN La evaluación de la asignatura debe ser objetiva; las sugerencias de evaluación del programa pueden ser divididas en participación y evaluación escrita. La participación activa puede incluir los análisis grupales de artículos científicos previamente investigados por el alumno, trabajos de investigación, solución de ejercicios sobre diseño. Por otra parte, la evaluación escrita, es un examen por unidad para comprobar el manejo de aspectos teóricos y declarativos, formulado de acuerdo al contenido del programa y la profundidad del tema analizado en clase; el alumno debe tener el tiempo suficiente para resolverlo. Las prácticas de laboratorio deben ser evaluadas con: asistencia, realización de la práctica, llenado de bitácora de laboratorio y reporte escrito con estructura definida. El alumno debe de cumplir con el reglamento del laboratorio, la asistencia, participación activa durante la práctica, llenado de bitácora de laboratorio y entrega del reporte de la práctica en medio electrónico. A continuación se mencionan algunos instrumentos de evaluación aplicables: • Rúbrica de evaluación de desempeño y reporte de prácticas de laboratorio, prácticas de campo y visitas industriales. • Rúbrica de evaluación de exámenes escritos. • Autoevaluación de los mapas conceptuales con base en la discusión grupal y rúbrica. • Rúbrica de revisión de ejercicios. • Rúbrica de evaluación de exposiciones orales. • Carpeta de evidencias sobre cumplimiento de tareas y ejercicios. • Rúbrica de exposición de temas. • Considerar el desempeño integral del alumno. • Realizar investigaciones sobre temas específicos, haciendo un análisis y evaluación del mismo mediante carpeta de evidencias. 10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1: Conceptos básicos Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

• Conocer la distribución de agua en el planeta y en México. • Diferenciar las actividades que conllevan el uso sustentable del agua de las que no. • Identificar las fuentes potenciales de agua superficial para abastecimiento de agua potable • Conocer el propósito de la potabilización. • Conocer y aplicar la normatividad del agua potable.

Realizar una investigación de la disposición y usos que se da al agua, complementando con un análisis del uso potencial de las fuentes superficiales de almacenamiento como fuente de agua potable.

Analizar la importancia de la potabilización sobre la disminución de mortandad e incidencia de enfermedades gastrointestinales.

Realizar un reporte sobre los índices de abatimiento de los acuíferos en nuestro país y la tendencia futura para el suministro de agua potable.

Analizar la fundamentación técnica de la legislación y la congruencia de los parámetros y límites máximos permisibles contenidos en ésta.

Unidad 2: Propiedades de la materia Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

• Conocer los tipos de muestreo del agua superficial. • Evaluar la calidad del agua superficial con referencia en la normatividad de la secretaría de salud.• Analizar e interpretar los resultados analíticos e instrumentales de la evaluación de la calidad.

Hacer una revisión documental de libros y normas sobre las alternativas y formas de caracterizar el agua superficial. Hacer un desglose de las técnicas analíticas e instrumentales para determinar concentración de contaminantes. Redactar un informe sobre las condiciones que debe cumplir para usarse en el consumo humano de acuerdo a los lineamientos de salubridad aplicable. Aplicar las técnicas y realizar medición de contaminantes. Elaborar un informe con los resultados de las técnicas analíticas e instrumentales. Realizar una presentación en donde exponga los resultados obtenidos, las características de los contaminantes presentes en el agua, indicando los valores de referencia o límites máximos permisibles que excede de acuerdo a la normatividad de salud.

Unidad 3: Tratamiento y acondicionamiento Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

• Identificar y distinguir las unidades de tratamiento en una Planta potabilizadora de agua, así como sus características. • Conocer el fundamento, funcionamiento, diseño y operación de las operaciones y procesos unitarios en la potabilización.

Propiciar que el alumno identifique las características de los contaminantes y su relación con los mecanismos de remoción. Realizar un diseño y dimensionamiento de un sistema para potabilizar agua superficial de una fuente potencial de la región a manera de ingeniería básica. Realizar un reporte detallado de una visita a una planta potabilizadora a gran escala, en donde se identifique la fuente de abastecimiento, el sistema de potabilización y el sistema de suministro y distribución en la red de agua potable.

Unidad 4: Tratamientos especiales Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

• Distinguir cuando es necesario aplicar un tratamiento avanzado en una planta potabilizadora.

Propiciar que el alumno identifique las características de los contaminantes y relacionarlos con los mecanismos de remoción.

• Distinguir las ventajas y desventajas de los tratamientos avanzados. • Conocer la operación de las unidades de tratamiento avanzado.

Realizar una práctica de ósmosis inversa, electrodiálisis o intercambio iónico para remoción de un contaminante específico para que el alumno identifique el campo de aplicación. Exposición por parte del maestro sobre los tratamientos avanzados en un sistema de potabilización. Uso de ayudas visuales, película o videos para ver la operación de las unidades de tratamiento avanzado. Trabajos de investigación sobre casos de éxito en la aplicación de tratamientos avanzados. Visita a una planta potabilizadora o a una planta de tratamiento.

11.- FUENTES DE INFORMACIÓN Fuentes impresas (libros) 1. Arboleda Valencia Jorge. Teoría y Práctica de la Purificación del Agua. McGraw-Hill, 2000. 2. Comisión Nacional del Agua, “Lineamientos técnicos para la elaboración de estudios y proyectos de agua potable y alcantarillado sanitario”. 3. Comisión Nacional del Agua, “Manual de diseño de agua potable, alcantarillado y saneamiento”, libro V, 1ª sección tema 1, México 1993. 4. Fair, Geyer y Okun, “Purificación de aguas y tratamiento y remoción de aguas residuales”, Limusa-Wiley, 1993. 5. Frank N. Kemmer, Nalco Chemical Company. Manual del Agua, Su naturaleza, tratamiento y aplicaciones. McGraw-Hill. 1989. 6. Henry, Heinke, “Ingeniería Ambiental”, Prentice, 1999. 7. Martínez Delgadillo Sergio A. PARÁMETROS DE DISEÑO DE SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES. , UAM, 1999. México. 8. Metcalf & Heddy, Inc. “Ingeniería de Aguas Residuales; Tratamiento, Vertido y Reutilización” McGraw-Hill. 1996. 9. Ramalho, Rubens S. “Tratamiento de Aguas Residuales”. Editorial Reverté, S.A. 1996. 10. Romero Rojas Jairo Alberto. Potabilización del Agua. Ed. Alfaomega. 3ª ed. 1999. México. 11. Secretaría de Salubridad y Asistencia, Dirección de Ingeniería Sanitaria, “Manual de saneamiento, vivienda, agua y desechos, ed. Limusa. 12. Tchobanoglous, George. Sistemas de Manejo de Aguas Residuales para núcleos pequeños y descentralizados. McGraw-Hill. 2000. Fuentes electrónicas Secretaría de Salud, “Normas oficiales mexicanas en materia de salud”, disponible desde internet en: http://bibliotecas.salud.gob.mx/cgi-bin/library?e=p-00000-00---0nomssa--00-1--0-10-0---0---0prompt-10---4-------0-1l--11-es-50---20-about---01-3-1-00-11-1-0utfZz-8-00&a=d&cl=CL1 12.- PRÁCTICAS PROPUESTAS (aquí sólo describen brevemente, queda pendiente la descripción con detalle). • Disponibilidad y uso del agua en tu comunidad. • Realizar práctica de muestreo de diversas fuentes de abastecimiento de acuerdo a la normatividad vigente. • Realizar la caracterización (Física, química y Bacteriológica) de la muestra de agua proveniente de una fuente de abastecimiento. • Realizar la caracterización (Física, Química y Bacteriológica) de muestras de agua potable. • Realizar pruebas de tratabilidad. • Determinación de dosis y tiempo de cloración. • Medición de cloro residual. • Diseñar y elaborar un prototipo de planta piloto de potabilización. • Potabilizar a nivel piloto agua superficial. • Conocer una planta potabilizadora a gran escala. • Desalar a nivel laboratorio agua de mar.

1.- DATOS DE LA ASIGNATURA.

Nombre de la asignatura: Probabilidad y Estadística Ambiental



SATCA* 3 - 2 - 5

2.- PRESENTACIÓN Caracterización de la asignatura. Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero Ambiental la capacidad para explicar fenómenos de su entorno relacionados con problemas ambientales, además le proporciona al estudiante una visión clara de las técnicas de análisis de datos. Esta materia sirve de soporte a otras, mas directamente con el desempeño profesional como diseño de experimentos e influye en su interpretación y toma de decisiones para mejorar la calidad de cualquier proceso de producción, así como las tendencias de contaminación. Intención didáctica. El programa pretende introducir al estudiante al conocimiento y manejo de diferentes técnicas estadísticas que le permitan analizar datos en el ámbito de la Ingeniería Ambiental para tomar decisiones con un mayor grado de confiabilidad. El programa está dividido en siete unidades; en la Unidad 1 se abordan los conceptos básicos de la Estadística analizando datos mediante técnicas numéricas (medidas de tendencia central y de dispersión), métodos tabulares y métodos gráficos. En la Unidad 2 se aborda en primer lugar las bases para el cálculo de probabilidades el cual se basa en la teoría de conjuntos y en las técnicas de conteo; posteriormente se analizan los diferentes conceptos de probabilidad para concluir con el cálculo de probabilidades donde están involucrados eventos excluyentes y eventos independientes, generalizando el teorema d Bayes para el cálculo de probabilidad condicional. La Unidad 3 comienza estudiando modelos analíticos de fenómenos aleatorios discretos pasando al estudio de fenómenos aleatorios continuos, los cuales se adaptan a diversas situaciones de la vida profesional que enfrentará el Ingeniero Ambiental; la unidad concluye estudiando distribuciones de probabilidad las cuales se deducirán en la unidad cuatro al estudiar las distribuciones muestrales de una o dos media y una o dos varianzas y que son la base para lo que se verá en las unidades cuatro y cinco en lo que se refiere a la teoría de la estimación ya sea a través de intervalos de confianza (Unidad 5) o pruebas de hipótesis (Unidad 6) lo cual tiene utilidad cuando se desea determinar si el parámetro de una población se encuentra o no dentro de un rango establecido o es igual o no a un * Sistema de asignación y transferencia de créditos académicos

valor hipotético. En todas las unidades se contempla la utilización de software estadístico para resolver diversos problemas.

3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR. Competencias específicas: Proporcionar los fundamentos necesarios para el manejo estadístico de los datos experimentales que le permitan resolver problemas ambientales de manera analítica y critica.

Competencias genéricas: Competencias instrumentales • Capacidad de análisis y síntesis. • Capacidad de jerarquizar y planificar la

información. • Habilidades básicas de manejo de la

computadora. • Habilidad para buscar y analizar

información proveniente de fuentes diversas.

• Solución de problemas. • Toma de decisiones. • Destreza en la comunicación oral y

escrita. Competencias interpersonales • Capacidad crítica y autocrítica. • Trabajo colaborativo. • Habilidades interpersonales. • Compromiso ético. Competencias sistémicas • Capacidad de aplicar los conocimientos

en la práctica. • Habilidades de investigación. • Capacidad de aprender. • Capacidad de generar nuevas ideas


autónoma. • Búsqueda del logro.

4.- HISTORIA DEL PROGRAMA. Lugar y fecha de elaboración o revisión Participantes Observaciones

(cambios y justificación) Instituto Tecnológico de fecha


Reunión nacional de Diseño e innovación curricular de la carrera de Ingeniería en




Instituto Tecnológico de fecha

Representantes de los Institutos Tecnológicos participantes en el diseño de la carrera de Ingeniería

Reunión nacional de consolidación de la carrera de ingeniería en

5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO (competencias específicas a desarrollar en el curso) Proporcionar los fundamentos necesarios para el manejo estadístico de los datos experimentales que le permitan resolver problemas ambientales de manera analítica y critica.


• Tener conocimiento básico sobre funciones y álgebra de funciones. • Manejo de calculadora. • Conocer las herramientas estadísticas de MS Excel. • Manejar e interpretar diferentes tipos de gráficas.

7.- TEMARIO.


1 Estadística descriptiva.

1.1. Notación y propiedades de sumatoria. 1.2. Datos no agrupados.

1.2.1. Medidas de tendencia central. 1.2.2. Medidas de dispersión.

1.3. Datos de agrupación. 1.3.1. Tabla de frecuencias. 1.3.2. Medidas de tendencia central. 1.3.3. Medidas de dispersión.

1.4 Representación gráfica de datos. 1.5. Manejo del software estadístico: SPSS,

Minitab, Statistica, MS Excel, SAS, etc.

2 Fundamentos de la teoría de la probabilidad.

2.1. Conjuntos y técnicas de conteo. 2.1.1. Permutaciones. 2.1.2. Combinaciones

2.2. Conceptos básicos. 2.3. Tipos de probabilidad. 2.4. Eventos.

2.4.1. Mutuamente excluyentes. 2.4.2. No mutuamente excluyentes. 2.4.3. Con dependencia estadística. 2.4.4. Con independencia estadística.

2.5. Teorema de Bayes.

3 Funciones de probabilidad.

3.1. Distribuciones de probabilidades discretas y continuas. 3.1.1. Distribución Binomial. 3.1.2. Distribución de Poisson.

3.2. Distribuciones de probabilidad continuas. 3.2.1. Distribución Normal. 3.2.2. Distribución Geométrica. 3.2.3. Distribución Weibull. 3.2.4. Distribución de probabilidad t-Student. 3.2.5. Distribución de probabilidad χ2 3.2.6. Distribución de probabilidad F.

4 Distribuciones muestrales de probabilidad.

4.1. Razones para el muestreo. 4.2. Razones de muestreo y bases teóricas del

muestreo. 4.3. Tipos de muestreo. 4.4. Distribución muestral de la media. 4.5. Distribución muestral de la diferencia de

medias. 4.6. Distribución muestral de una varianza. 4.7. Distribución muestral de la relación de

varianza.

5 Estimación de parámetros 5.1. Introducción. 5.2. Parámetros.

5.2.1. Estimadores. 5.2.2. Intervalos de confianzas: una media,

dos medias, una varianza, dos varianzas.

5.3. Determinación del tamaño de muestra. 5.4. Manejo de software estadístico.

6 Prueba de hipótesis 6.1. Introducción. 6.2. Error Tipo I y II, potencia de la prueba. 6.3. Prueba de hipótesis para la media. 6.4. Prueba de hipótesis para una varianza. 6.5. Prueba de hipótesis diferencias de medias:

t-Student y distribución normal. 6.6. Prueba de hipótesis para muestras en pares.6.7. Prueba de hipótesis para la razón de

varianzas (Fisher). 6.8. Pruebas de Bondad de ajuste: χ2


• Comunicar reglas y procedimientos a aplicar durante el desarrollo de clase en las actividades.

• Realizar la retroalimentación al inicio y final de clase. • Enseñar a los estudiantes a ser sus propios retroalimentadores (regulando su

autoaprendizaje). • Ayudar a los estudiantes a desarrollar actitudes positivas para la elaboración de

tareas, siendo claros en las tareas. • Crear oportunidades para que el alumno participe y se sienta aceptado en clase. • Crear ambientes de trabajo agradables y diferentes, para fomentar la diversidad y

evitar el confort. • Propiciar la lectura y la expresión oral, ayudados de problemas, artículos e

investigaciones donde se exprese lo leído y los conceptos importantes que se maneja y los términos científicos.

• Fomentar la escritura ayudados de ensayos donde se describa la manera en como se dio solución a un problema de aplicación.

• Propiciar actividades de búsqueda de información de tres o más fuentes

bibliográficas o referencias diferentes, para reportarlo como resumen, cuadro conceptual o esquema, etc. Al principio lo hará el profesor, luego será el alumno lo realice.

• Usar las TICs para exponer soluciones de problemas con aplicaciones de casos reales e interpretación de gráficos.

• Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación, el intercambio argumentado de ideas, la reflexión, la integración y la colaboración de y entre los estudiantes. Ejemplo: proponer casos de estudio y exponer la forma de resolverlos y mencionar sus aciertos

• Observar y analizar comportamientos estadísticos en la emisión de contaminantes, problemas económicos, etc.

• Realizar problemas de clase multidisciplinarios para ayudar a que se tenga una visión más general sobre las aplicaciones de la materia.

• Realizar practicas relacionadas con su entorno donde se apliquen los conocimientos vistos en clase y fomentar el proceso de inducción – deducción, análisis – síntesis.

• Proponer proyectos donde se fomente: la observación, identificación, manejo y control de variables, planteamiento de hipótesis e interpretación de graficas y resultados. Así como el trabajo colaborativo y uso de las TICs.

• Relacionar los contenidos de la materia con los problemas ambientales y sus posibles soluciones factibles.


• Proponer problemas que: o Permitan al estudiante la integración de los contenidos, para su análisis y

solución. o Refuercen la comprensión de conceptos que serán utilizados en materias

posteriores. o Modelen y resuelvan situaciones reales mediante conceptos propios de la

asignatura.

o Contribuyan a investigar sobre la extensión y profundidad de los conceptos. • Desarrollar prácticas de tal manera que los estudiantes apliquen los conocimientos

adquiridos y los relacionen con su carrera.

9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN.


o Reportes escritos de las observaciones hechas durante las actividades, así como de las conclusiones obtenidas de dichas observaciones.

o Información obtenida durante las investigaciones solicitadas plasmada en documentos escritos.

o Descripción de otras experiencias concretas que podrían realizarse adicionalmente.

o Resolución de problemas con apoyo de software. o Exámenes escritos para comprobar el manejo de aspectos teóricos y

solución de problemas e interpretación de datos. 10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE. Unidad 1: Estadística descriptiva. Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Interpretar y analizar tablas, gráficos y medidas tendencia central y de dispersión sobre problemas económicos, sociales y ambientales.

• Investigar en 3 fuentes bibliográficas o 5 paginas Web los conceptos básicos de la unidad y contrastar con lo encontrado por otros compañeros, identificando las similitudes.

• Realizar diferentes tipos de gráficos (MS Excel) de una misma base de datos y analizar sus similitudes y diferencias.

• Calcular la medidas de dispersión de datos agrupados y no agrupados e interpreta sus resultados, identificando posibles errores y otras formas de solución.

• Dar por equipos una guía de problemas de aplicación, donde se deberán de exponer de manera oral y presentar de manera escrita, argumentando su lógica de solución.

• Investigar casos reales donde se pueda aplicar lo visto en la unidad sobre problemas ambientales.

• Realizar un mapa conceptual sobre lo visto en la unidad indicando los criterios, características y restricciones de aplicación.

Unidad 2: Fundamentos de la teoría de la probabilidad. Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Explicar los conceptos básicos de la probabilidad y su interpretación en la solución de problemas de su entorno.

• Buscar información sobre los conceptos básicos: espacio muestral, eventos, conjuntos, diagrama de Venn, muestra, población,

• Explicar con ejemplos reales los conceptos anteriores

• Ejercitar con problemas de aplicación: leyendo reflexionando sobre lo que se desea saber, haciendo un planteamiento del problema y un algoritmo de solución y especificar las diferentes alternativas de solución.

• Hacer un escrito sobre la manera en como se dio solución a un problema.

• Investigar los diferentes tipos de probabilidad y realizar un esquema para identificar sus similitudes y diferencias, así como sus teoremas y alcances.

• Demostrar los teoremas con ejercicios. • Aplicación de los conceptos vistos en clase

sobre diferentes problemas de aplicación con datos de la vida real.

• Interpretación de la información obtenidas y hacer que los estudiantes busquen otras alternativas de solución

• Proponer un proyecto de acuerdo a su entorno donde se persiga obtener las probabilidades de un fenómeno o problema ambiental que se repita.

Unidad 3: Funciones de probabilidad. Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Argumentar la aplicación correcta de las diferentes distribuciones de probabilidad de acuerdo a las características de la base de datos.

• Investigar las tablas de distribución Binomial, Poisson, Normal, t-Student, X2, F. Sacar copias.

• Realizar un esquema donde se especifiquen los diferentes tipos de variables y sus características.

• Realizar un cuadro sinóptico donde se especifique los tipos de distribución y se identifiquen sus características y fórmulas.

• Realizar ejemplos donde se apliquen las distribuciones y se especifique su algoritmo de solución.

• De manera grupal discutir la solución de problemas de aplicación, argumentando alternativas de solución, errores de aplicación de criterios, interpretación de la información y resultados, así como posibles mejoras.

• Realizar una practica de campo, donde se cuantifique un contaminante que este afectando a su entorno y se le aplique las técnicas de distribución, haciendo inferencia sobre la posible solución de acuerdo al análisis de datos.

Unidad 4: Distribuciones muéstrales de probabilidad. Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Definir tipo de muestreo a aplicar de acuerdo a la situación que se presente e identificar qué parámetros de la población se deben calcular.

• Investigar las diferentes tipos de muestreo. • En un esquema indicar los tipos de muestreo y

sus ventajas y delimitaciones. • Elaborar por equipo, un proyecto que tenga

como base la utilización de los diferentes tipos de muestreo.

• Exponer sus resultados del proyecto usando diapositivas

• Discutir sus resultados • Realizar una coevaluación de su proyecto. • De manera grupal retroalimentar los proyectos

presentados para hacer mejoras.

Unidad 5: Estimación de parámetros. Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Manejar y explicar los diferentes tipos de intervalos de confianza de acuerdo a ciertos casos y hacer inferencias sobre los parámetros de una población.

• Investigar las diferentes estimaciones que se pueden realizar acerca de una población.

• Realizar un cuadro sinóptico que reúna las características especiales de los diferentes intervalos de confianza.

• En un esquema indicar los tipos de muestreo y sus ventajas y delimitaciones.

• Resolver problemas teóricos y prácticos sobre contrastes de hipótesis, para diferentes condiciones.

• Elaborar por equipo, un proyecto que tenga como base la utilización de diferentes intervalos de confianza.

• Exponer sus resultados del proyecto, usando diapositivas.

• Discutir sus resultados. • Realizar una coevaluación de su proyecto. • De manera grupal retroalimentar los proyectos

presentados para hacer mejoras. Unidad 6: Pruebas de hipótesis. Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Explicar las diferentes hipótesis de acuerdo a ciertos casos y hacer inferencias sobre los parámetros de una población.

• Realizar un cuadro sinóptico que reúna las características especiales de las diferentes pruebas de hipótesis.

• Establecer en un algoritmo la metodología para hacer pruebas de hipótesis estadísticas.

• Colabora con sus compañeros de equipo para realizar un escrito donde se analicen las diferencias de hipótesis unilateral y bilateral.

• Resolver problemas teóricos y prácticos sobre

contrastes de hipótesis, para diferentes condiciones.

• Argumenta de manera oral y escrita la forma de solucionar los problemas, las conclusiones a las que se llego, haciendo inferencia sobre la población.

• Observar y analizar un fenómeno, hecho o situación de la vida cotidiana, donde se pueda formular una hipótesis, experimentarla y obtener las conclusiones correspondientes.

• Valorar el uso de las pruebas de hipótesis y su

importancia para el análisis de datos experimentales e interpretación de ellos.

11.- FUENTES DE INFORMACIÓN.

• Berenson M. y Levine D. (2000). Estadística básica en administración. (4ª edición). Prentice – Hall Hispanoamericana S.A.

• Berthouex Mac Paul and Brown C. Linfield. (2002). Statistics for Environmental Engineers. Lewis Publishers. CRC Press LLC, 2000 N.W. Corporate Blvd., Boca Raton, Florida 33431. ISBN: 1-56670-592-4.

• Cristofoli. (2003). Manual de Estadística con Excel. Omicron System (editorial). ISBN: 9871046243.

• Corona, F. J. y Tovar, M. E. (2000). Elementos de estadística. México: Trillas. • DeVore, Jay L. (2005). Probabilidad y estadística para ingeniería y ciencias. (6ª

Ed.) México: Thomson. • DeVore, Jay L. (2001). Probabilidad y estadística para ingeniería y ciencias. (5ª

Ed.) México: Thomson – Learning. • DI Rienzo. (1999). Estadística para las Ciencias Agropecuarias. (2ª Ed.). Screen. • Freund, J. E.; Miller, I. y Miller, M. (2000). Estadística matemática con aplicaciones.

(6ª Ed.). México: Pearson – Prentice Hall. • Fuenlabrada de la Vega T., S. (2002). Probabilidad y estadística. México: Mc Graw

Hill. • Grima P. (2004). Estadística práctica con Minitab. ISBN: 84-205-4355-1. • Horra Navarro Julian. (2003). Estadística aplicada. (3ª Ed.). Díaz Santos

(ediciones). ISBN: 8479785543 • Infante, G. S. y Zarate de Lara, G.P. (1996). Métodos Estadísticos. Un enfoque

interdisciplinario. (2a Ed.). México: Trillas. • Infante, G. S. y Zarate de Lara, G.P. (2001). Métodos Estadísticos. Un enfoque

interdisciplinario. Solución de los problemas. México: Trillas. • Johnson, R. A. (1997). Probabilidad y estadística para ingenieros de Miller y

Freund. (5ª Ed.). México: Prentice Hall. • Jonson, R. y Kuby, P. (2004). Estadística elemental. Lo esencial. (3ª Ed.). México:

Thomson. • Kleiman, A. y Kleiman, E. K. (1984). Conjuntos. Aplicaciones matemáticas a la

administración. México: Trillas. • Larson J., Harold. (1990). Introducción a la teoría de probabilidades e inferencia

estadística. México: LIMUSA. • Little M. Thomas and Hills Jackson F. (1998). Métodos estadísticos para la

investigación en agricultura. Trillas (editorial). ISBN: 968-24-3629-X • Lipschutz, S. y Lipson, M. (2001). Probabilidad. (2ª Ed.). México: Mc Graw Hill. • Lopes, P. A. (2000). Probabilidad y estadística. Conceptos, modelos y aplicaciones

en Excel. México: Prentice Hall. • Mendenhall, S. William y Ferry. (1997). Probabilidad y estadística para ingeniería y

ciencias. (4ª Ed.). México: Prentice Hall Hispanoamericana. • Montgemery C.; Runger C., Douglas y George. (1996). Probabilidad y Estadística

aplicadas a la ingeniería. México: McGraw Hill. • Mendenhall, W. y Sincich, T. (1997). Probabilidad y estadística para ingeniería y

ciencias. México: Prentice Hall. • Miller, I.R., Freund, J.E. y Johnson, R. (1992). Probabilidad y estadística para

ingenieros. (4a Ed.). México: Prentice Hall • Montgomery, D.C. y Runger, G.C. (1996). Probabilidad y estadística aplicadas a la

ingeniería. México: Mc Graw Hill.

• Montgomery, D.C. y Runger, G.C. (2008). Probabilidad y estadística, aplicadas a la ingeniería. (2ª Ed.) México: Ed. McGraw-Hill.

• Montgomery D.C.; Peck E y Vining G. (2004). Introducción al análisis de regresión lineal. (3ª Ed.). México: CECSA.

• Moreu J., P. (1999). Estadística informatizada. España: Paraninfo. • Mendenhall, W., Beaver, R.J. y Beaver, B.M. (2002). Introducción a la Probabilidad

y Estadística. México: Thomson. • Spiegel, M. R. (1991). Probabilidad y estadística. México: Mc Graw Hill. • Spiegel, M. R.; Schiller, J. y Alu S., R. (2003). Probabilidad y estadística. (2003).

México: Mc Graw Hill. • Pérez Cesar. (2002). Estadística Aplicada a través de Excel. Isabel Capella

(Editor). Prentice Hall. ISBN: 84-205-3536-2. • Pérez L., C. (2003). Estadística. Problemas resueltos y aplicaciones. México:

Pearson – Prentice Hall. • Ríos, S. (2000). Iniciación estadística. (19ª Ed.). España: Paraninfo. • Ross, S. M. (2000). Probabilidad y estadística para ingenieros. (2ª Ed.). México: Mc

Graw Hill. • Triola, M. F. (2004). Probabilidad y estadística. (9ª Ed.). México: Pearson. • Sánchez, O. (1996). Probabilidad y estadística. México: Mc Graw Hill. • Sánchez, O. (2004). Probabilidad y estadística. (2ª Ed.). México: Mc Graw Hill. • Uña J., I. (2003). Lecciones de estadística descriptiva. Curso teórico práctico.

México: Thomson. • Uña J. I.; Tomeo P., V. y San Martín M., J. (2003). Lecciones de cálculo de

probabilidad. México: Thomson. • Velasco S., G. y Marian W., P. (2001). Probabilidad y estadística para ingeniería y

ciencias. México: Thomson. • Wackerly, D., William M. y Scheaffer, R. (2007). Estadística matemática con

aplicaciones. (6ª Ed.). México: Thomson. • Walpole, R. E.; Myers, R. H. y Myers, S. L. (1999). Probabilidad y estadística para

ingenieros. (6ª Ed.). México: Prentice Hall – Pearson. • Walpole R; Myers R; Myers S y Ye K. (2007). Probabilidad y estadística para

ingeniería y ciencias. (8ª Ed.). México: PEARSON. • Wisniewski, P. M. y Soto Mayor, G. V. (2001). Problemario de Probabilidad.

México: International Thomson Editores. 12.- PRÁCTICAS PROPUESTAS (aquí sólo describen brevemente, queda pendiente la descripción con detalle).

• Realizar actividades prácticas que motiven el desarrollo de la creatividad del estudiante (juegos, etc.), mediante problemas que lo vinculen con situaciones de la vida cotidiana.

• Realizar prácticas de campo con aplicaciones económicas, sociales y ambientales, de casos cuantificables, con la finalidad de que el alumno visualice las posibles aplicaciones y como esta materia es multidisciplinaria.

• Usar software relacionado con la materia, como un elemento necesario para el manejo de la información, la solución de problemas y la presentación de resultados.

• Realizar visitas industriales con el propósito de ver cómo y en dónde la Industria aplica las herramientas estadísticas en el control y mejora de sus procesos para la toma de decisiones.

• A partir de un conjunto de datos, como la cantidad de basura, consumo energético de luz, agua, gasolina, etc. que se producen la ciudad, elaborar las tablas de distribución de frecuencia, analizar las medidas de tendencia central y de dispersión, plantear una hipótesis y determinar una ecuación de regresión que prediga el consumo de estos recursos en 2 años.


Nombre de la asignatura: Remediación de Suelos



SATCA* 3 - 3 - 6

2.- PRESENTACIÓN Caracterización de la asignatura. Esta asignatura para integrarla al plan como sellos de la carrera de ingeniería ambiental, se ha hecho un análisis de campo y de investigación en las necesidades del país, región y localidad, ya que existen pasivos ambientales en zonas que antes eran productivas. Puesto que esta materia necesita el soporte y conocimiento de asignaturas previas, se ha colocado estratégicamente en el sexto semestre de la trayectoria escolar. De manera adicional, lo trabajado en esta asignatura necesita del conocimiento de asignaturas como: Balance de Materia y Energía, Diseño de Experimentos Ambientales, Microbiología Ambiental I, Microbiología Ambiental II Toxicología Ambiental y Bioquímica. Entre los temas más relevantes en adición al temario, se tienen: Manejo de tecnologías informáticas, conocimiento de los conceptos e implicaciones de temas relacionados a la química del ambiente, preparación de soluciones, aplicación de métodos gravimétricos y volumétricos, toxicología de contaminantes, uso de equipo de laboratorio, conocimiento de microbiología ambiental, aplicaciones de métodos ópticos y electroquímicos, conocimiento e identificación de los pasos del método científico. Esta asignatura aporta al perfil del ingeniero ambiental la capacidad para explicar fenómenos involucrados en la remediación de suelos contaminados, así como conocer los principios básicos de remediación de suelos, las diferentes metodologías, y tecnologías utilizadas en la remediación, biorremediación y rehabilitación de suelos contaminados.

Intención didáctica. Se organiza el temario, en 4 unidades, agrupando los contenidos conceptuales de Edafología en la primera unidad, dando peso a la descripción y conocimientos acerca de los factores que dan origen a los suelos y sus características fisicoquímicas y biológicas así como la relación de sus características entre ellas y con el ambiente. En esta unidad se tiene como primera intención que el alumno conozca y haga suyo el conocimiento sobre la formación y composición de los suelos los cuales al final proporcionaran los diferentes tipos de suelos y funciones. Tal conocimiento proporcionara al alumno que potencie su nivel de análisis, selección y discriminación de qué tipo de suelos son susceptibles al proceso de remediación en función * Sistema de asignación y transferencia de créditos académicos

de su origen, características fisicoquímicas y biológicas. Al estudiar los tipos de suelos y sus características el alumno podrá entender y reconocer también que los contaminantes se comportan de distintas manera en cada suelo en función de sus características fisicoquímicas y biológicas. Al termino de la unidad se atiende al marco legal referente a contaminación de los suelos, abordando temas como el impacto de los contaminantes, requerimientos de remediación bajo el marco legal, efectos negativos de la contaminación del suelo y los lineamientos legales de cómo tratarlos. Es importante puntualizar que el profesor no deberá dejar a la ligera esta unidad ya que es base teórico/conceptual de las restantes. Por otro lado en la segunda unidad se aborda la forma en la cual se caracterizan los sitios contaminados; haciendo énfasis en la unión entre el marco conceptual y el práctico, sobre todo cuando se abordan temas como muestreo y caracterización de suelos. También y como refuerzo del aprendizaje esta unidad va acompañada de diversas prácticas de laboratorio y de campo sobre la caracterización de suelos y suelos contaminados u erosionados. Por último esta unidad vincula lo teórico con lo practica a través de realizar de manera consciente y responsable un análisis e interpretación de los resultados de los parámetros físicos, químico y biológicos de los suelos y suelos contaminados encontrados en la bibliografía u obtenidos a partir de las prácticas de laboratorio y fuentes de investigación en el área. Al final como producto de esta unidad el alumno hace uso de su conocimiento y capacidad de análisis al interpretar datos e información pertinente en el tema para lograr un entendimiento acerca del transporte y dinámica de contaminantes en función no solo de las características de los suelos sino también de las características de los contaminantes presentes en él. La tercera unidad en los primeros temas es de naturaleza aplicativa y de integración de conocimientos previos que ya posee y domina el alumno. Es un recordatorio de conceptos, definiciones, habilidades sobre las características y clasificación de moléculas tanto orgánicas como inorgánicas como su transformación (ver temas como bioquímica ambiental, biología ambiental, química ambiental, etc.). El contenido también tiene la intención de que el alumno reconozca las diversas propiedades y funciones de los contaminantes los cuales son debido a las diferentes estructuras moleculares e interacción de ellas con otras moléculas y ambiente. El contenido en esta sección también aborda que la capacidad o tecnología utilizada para su posible remediación, remoción o mitigación, esta también en función de sus perfiles de transporte o emigración en direcciones 3D (x,y,z) en el suelo. En la segunda parte de la unidad, está bien intencionado didácticamente para que el alumno aplique competencias procedimentales, como el usar métodos de extracción, detección y cuantificación, de contaminantes y a su vez asociar los resultados obtenidos con la parámetros fisicoquímicos y biológicos de los suelos presentes o bajo el marco legal. En referencia a las formas de emigración o transporte de (dinámicas ecológicas y físicas) los contaminantes en suelos, podemos encontrar que esta tercera unidad toma como punto principal el transporte y la dinámica de los diversos contaminantes que definen la factibilidad, operación y mantenimiento de las tecnologías de remediación, así como la velocidad de remoción de los contaminantes in situ o ex situ. La unidad cuatro aborda desde un punto de vista integral e ingenieril los fundamentos, criterios de dimensionamiento, operación y costos de las diversas tecnologías de remediación de suelos para lo cual la divide en 3 categorías principales: remediación térmica, remediación fisicoquímica y remediación biológica. En esta unidad se hace énfasis el carácter de integración y aplicación de la información manejada, buscando ya aterrizar en sus diferentes actividades de aprendizaje el desarrollar

capacidades cognoscitivas, procedimentales, sistémicas y actitudinales. Convirtiéndose así esta asignatura en sello de la carrera y parte fundamental del perfil de egreso del ingeniero ambiental. En esta unidad se propone que dentro de su esquema de evaluación se considere además de la evaluación teórica también la practica con la integración de un proyecto de investigación de campo o bibliográfica sobre alguna tecnología para la remediación de suelos ya sea in situ o ex situ y que de cómo actividades extraclase: investigaciones de campo (individual y en equipo), visitas a empresas e instituciones de educación superior o centros de investigaciones avanzadas en el área de remediación de suelos así como la asistencia y participación en congresos o seminarios del área.

También se contempla la realización de prácticas de laboratorio, elemento substancial en la adquisición de habilidades técnicas y de interpretación, que representan la fase esencial de la materia. En esta asignatura es sumamente recomendable, que el profesor propicie en sus alumnos la búsqueda, tanto de la información técnica como la del desarrollo e interpretación del experimento, permitiendo un aprendizaje más significativo. Finalmente el contenido de esta asignatura, proporciona competencias conceptuales, practicas, actitudinales y sistémicas al alumno para que pueda seguir tomando una segunda materia como parte del modulo de especialización en algunos institutos sin inconveniente (movilidad académica o espacio común).

Como nota: es importante aclarar que el alumno desde la primera unidad ya maneja o manipula información en una segunda lengua (inglés) debido a la naturaleza de los temas y su profundidad tratada.

3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR Conocer y aplicar de manera teórica- práctica los principios básicos de remediación y biorremediación de suelos así como conocer, las diferentes metodologías, y tecnologías sobre la remediación, biorremediación y rehabilitación de suelos contaminados promoviendo un respeto y actitud adecuada en la prevención y restauración de los recursos naturales con apego a la legislación ambiental vigente.

Competencias genéricas 1- Competencias instrumentales: Maneja una segunda lengua (ingles). Comprende y maneja equipo de laboratorio

analítico Organiza la información que posee y la que

se le suministra. Tiene capacidades análisis y critica sobre las

informaciones referentes a los métodos de remediación de suelos y las características de los suelos.

Maneja hojas de cálculo y paquetes de

bioestadística para el análisis de resultados de las propiedades de suelos. Colabora con el cumplimiento de la legislación ambiental

Imaginación espacial para ubicarse en los sitios contaminados. Pensamiento analítico, ético y crítico. Desarrollar, calcular y poner en práctica soluciones técnicas. Planear y desarrollar alternativas de remediación de suelos. Diagnosticar, interpretar, modelar y evaluar situaciones ambientales. Formular soluciones sustentables. Concientizar su responsabilidad y participación social. Analizar problemas por medio de las tecnologías actuales. Proponer soluciones técnicas a los problemas ambientales.

Usar metodologías para resolución de problemas. Capacidad de identificar, formular y resolver problemas para emitir juicios. Capacidad de modelar, simular, calcular y diseñar soluciones a problemas de contaminación de suelos. Capacidad de auto aprendizaje. Interés por mantenerse permanente al día en nuevas tecnologías. Competencias interpersonales: Integración de conocimientos. Se expresarse adecuadamente en forma oral

y por escrito. Tiene capacidad de trabajo colaborativo y

autónomo. Habilidades interpersonales

Competencias sistémicas: Capacidades de aplicar los conocimientos en la práctica. Habilidad de montar técnicas métodos que le lleven a realizar una investigación básica o aplicada. Capacidad de examinar, y resolver problemas. Realizar prácticas de laboratorio. .


(cambios y justificación) Instituto Tecnológico de fecha


Reunión nacional de Diseño e innovación curricular de la carrera de Ingeniería en




Instituto Tecnológico de fecha

Representantes de los Institutos Tecnológicos participantes en el diseño de la carrera de Ingeniería

Reunión nacional de consolidación de la carrea de ingeniería en

5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO (competencias específicas a desarrollar en el curso) Conocer y aplicar de manera teórica- práctica los principios básicos de remediación y biorremediación de suelos así como conocer, las diferentes metodologías, y tecnologías sobre la remediación, biorremediación y rehabilitación de suelos contaminados promoviendo un respeto y actitud adecuada en la prevención y restauración de los recursos naturales con apego a la legislación ambiental vigente. 6.- COMPETENCIAS PREVIAS • Manejar tecnologías informáticas y software especializados, hojas de cálculo, internet,

entre otras NTICs (Nuevas Tecnologías de Informática y Comunicación). • Conocer y aplicar los conceptos y fundamentos de diversos temas en áreas como física,

matemáticas, biología ambiental, bioquímica ambiental, química ambiental, toxicología ambiental, fisicoquímica, química analítica, análisis instrumental, y microbiología ambiental.

• Conocer y aplicar los términos y conceptos de ingeniería básica. • Preparar soluciones, Aplicar protocolos experimentales. • Usa los métodos gravimétricos y volumétricos para la caracterización del suelo. • manejar equipos e instrumentos especializados en el área de suelos • conocer y maneja técnicas fisicoquímicas, microbiología, en general • Aplicar métodos ópticos y electroquímicos • Conocer e identifica los pasos del método científico

7.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas I.

II.

III.

IV

Introducción a la Edafología de suelos. Caracterización del sitio contaminado Transporte y Dinámica de contaminantes en suelos Tecnologías de Remediación de suelo.

1.1 Definiciones 1.2 Principios de formación de los suelos. 1.3 Composición de suelos. 1.4 Propiedades fisicoquímicas y biológicas. 1.5 Clasificación de suelos. 1.6 Impactos de la contaminación del suelo. 1.7 Marco legal en materia de contaminación

del suelo. 2.1 Muestreo. 2.2 Conservación del sitio 2.3 Caracterización de suelos: físicos, químico y

biológicos. 2.4 Interpretación de los resultados o datos de

parámetros de suelos. 2.5 Monitoreo de suelos. 3.1 Contaminantes

3.1.1. Tipos de contaminantes. 3.1.2. Clasificación.

3.1.3. Rutas de degradación: Bioquímica, Toxicología y Química.

3.1.4.Transporte o emigración de contaminantes

3.2 Análisis de contaminantes: 3.2.1. Métodos de extracción.

3.2.2. Métodos de detección, cuantificación y límites de detección. 3.2.3. Análisis de datos o de mediciones e interpretación. 3.2.4. Manejo y Conservación de muestras de contaminantes. 4.1 Tecnologías de remediación térmicas

4.1.1. Fundamentos. 4.1.2. Criterios de dimensionamiento. 4.1.3. Criterios de Operación. 4.1.4. Costos. 4.2 Tecnologías de remediación fisicoquímicas 4.2.1. Fundamentos. 4.2.2. Criterios de dimensionamientos. 4.2.3. Criterios de Operación. 4.2.4. Costos. 4.3 Tecnologías de remediación biológicas

4.3.1. Fundamentos. 4.3.2. Criterios de dimensionamiento. 4.3.3. Criterios de operación. 4.3.4. Costos. 4.4. Tecnologías innovadoras de remediación de suelos. 4 .4.1. Fundamentos. 4.4.2. Criterios de dimensionamiento. 4.4.3. Criterios de operación. 4.4.4. Costos

8.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS (desarrollo de competencias genéricas) El profesor debe: Poseer el perfil de la asignatura que está bajo su responsabilidad, conocer su origen, desarrollo histórico, actualización, y contextos en el ámbito ambiental, así como conocer las innovaciones emergentes en el área para abordar los diferentes temas. Desarrollar la capacidad para coordinar y trabajar en equipo; orientar el trabajo del estudiante y potenciar en él la autonomía, el trabajo colaborativo y la toma de decisiones. Mostrar flexibilidad en el seguimiento del proceso formativo y propiciar la interacción entre los estudiantes. Tomar en cuenta el conocimiento previo de los estudiantes como punto de partida y como obstáculo para la construcción de nuevos conocimientos.

• Propiciar actividades de metacognición. Ante la ejecución de cualquier actividad el profesor deberá señalar no solo el objetivo profesional sino también las competencias o competencia a desarrollar y señalar el proceso intelectual implicado: una identificación de patrones, un análisis, una síntesis, la creación de un heurístico, etc. Al principio lo hará el profesor, luego será el alumno quien lo identifique. Ejemplos: conocer y aplicar las características de los suelos y la dinámica o ruta de los contaminantes para la selección de una tecnología de remedición, mitigación o remoción a partir de una serie de actividades de búsqueda, lecturas dirigidas y prácticas especializadas, observaciones de campo etc.

• Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes utilizando herramientas informáticas (NTICs) o clásicas. Ejemplo: buscar y contrastar definiciones, fundamentos, criterios de dimensionamiento, operación y costos de las tecnologías de remediación de suelos relacionando sus semejanzas pero a la vez identificando sus diferencias e implicaciones de su uso al medio ambiente así como reflexionar sobre los diversos factores físicos, químicos, ambientales que afectan a la tecnología una vez desarrollada y en operación.

• Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación, el intercambio argumentado de ideas, la reflexión, la integración y la colaboración de y entre los estudiantes. Ejemplo: utilizar modelos didácticos como coloquios en pequeños grupos, el cual no solo permite la expresión y organización de ideas sino también socializar los resultados y temas expuestos, llegando a niveles significativos de “Educación y Cultura ambiental” como aprendizajes significativos transversales.

• Observar y analizar fenómenos y problemáticas propias del área ambiental vinculadas con los contenidos de esta asignatura. Ejemplos: exploración de campo sitios contaminados con hidrocarburos o erosionados por sales.

• Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios a las que ésta da soporte para desarrollar una visión interdisciplinaria en el estudiante. Ejemplos: vincular esta asignatura y sus contenidos con los temas de biología, microbiología, toxicología bioquímica, fisicoquímicas y fenómenos de transporte las cuales se fundamentan en los conocimientos, entendimiento, uso y aplicación de parámetros fisicoquímicos y biológicos de suelos para la degradación de contaminantes presentes en los suelos.


• Facilitar el contacto directo con materiales e instrumentos, al llevar a cabo actividades prácticas, para contribuir a la formación de las competencias para el trabajo experimental como: identificación manejo y control de equipo especializado, equipo

convencional. Así como la identificación de variables y datos relevantes, planteamiento de hipótesis, trabajo en equipo.

• Propiciar el desarrollo de actividades intelectuales de inducción-deducción y análisis-síntesis, que encaminen hacia la investigación sea básica o aplicada.

• Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicación de los conceptos, modelos y metodologías de remediación de suelos que se van aprendiendo en el desarrollo de la asignatura.


• Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medio ambiente; así como las “buenas prácticas ambientales” que conlleven al desarrollo de una “cultura o educación ambiental” activa, consiente y responsable socialmente.



A continuación se mencionan más sugerencias:

• Realizar foros o seminarios sobre los impactos de la contaminación en los suelos y su remediación.

• Hacer visitas guidas a instituciones encargadas de vigilar el marco legal en materia

de contaminación del suelo y empresas o instituciones educativas donde cuenten con tecnologías de remediación de suelos, con la finalidad de comparar y analizar la información recibida en el salón de clase con la vigente el área laboral (actualización de la información).

• Presentar foros o jornadas estudiantiles sobre los contaminantes en nuestro país. La evaluación debe ser continua y formativa por lo que se debe considerar el desempeño en cada una de las actividades de aprendizaje, haciendo especial énfasis en:



• Descripción de otras experiencias concretas que podrían realizarse adicionalmente. • Exámenes escritos para comprobar el manejo de aspectos teóricos y declarativos. • Participación en la solución de ejercicios dentro del aula. • Desarrollo de las actividades en las sesiones prácticas.. • Participación en las discusiones en clase y en los seminarios. • Reporte de prácticas, visitas y conferencias. • Informe de investigaciones documentales.


Comentario General: Como guía de la evaluación por competencias, se sugiere que estas contengan las siguientes características: a) un proceso dinámico y multidimensional que es realizado por el docente. b) Tener en cuenta el “proceso” como resultados del aprendizaje. c) Ofrecer resultados de “retroalimentación” de manera tanto cuantitativa como

cualitativa. d) Tener como horizonte servir al proyecto ético de vida de los estudiantes. e) Basarse en “criterios” objetivos y “evidencias” consensuadas.

Sugerencias de Evaluación por competencias para las unidades temáticas.

• Se sugieren modelos de matrices analíticos con niveles, para evaluar por ejemplo la recepción e investigación que realizo sobre la edafología, características de los suelos, sus propiedades etc., Evaluando en la matriz su estrategia de búsqueda, los tipos de fuentes citadas, la organización de la información y conceptos (ejemplo, mapas conceptuales como evidencia).

• Evaluar el nivel alcanzado a través de revisar sus mapas conceptuales y tablas comparativas, evidencias y evaluar bajo criterios tales como: argumenta, entiende y aplica los diferentes conceptos de la remediación de suelos, dinámica de los contaminantes en los suelos, tecnologías de remediación etc., incluyendo sus subtemas significativos y centrales.

• Evaluar su competencia de trabajar en equipo ó en forma autónoma, así como de expresar sus ideas, describir los conceptos, y criticar las ideas de los demás por medio de coloquios de discusión.

• Durante el desarrollo de la asignatura se le podrá evaluar a través de matrices de evaluación su método de búsqueda en internet, fuentes primarias y secundarias de los temas asignados, reportes de prácticas, resúmenes, exámenes escritos, presentaciones electrónicas u otra herramienta.

• Evaluar sus capacidades de hacer uso del conocimiento para calcular parámetros fisicoquímicos tales como: pH, Alcalinidad, Conductividad eléctrica (CE), textura, porosidad, permeabilidad intrínseca, conductividad hidráulica, humedad, carbono total, carbono inorgánico, carbono fácilmente oxidable, nitrógeno total, amonio, nitritos y nitratos, densidad del suelo, distribución de partículas,

• Evaluar sus capacidades de hacer uso del conocimiento para calcular parámetros biológicos tales como: Unidades formadoras de colonias (UFC) de microorganismos en suelos (bacterias totales, hongos totales, bacterias hidrocarbonoclastas, hongos hidrocarbonoclastas por determinación en placa), biomasa microbiana, vialidad microbiana y actividad de producción de CO2 etc.

• Evaluar sus capacidades de hacer uso del conocimiento mediante la realización de prácticas de laboratorio donde el alumno realizara sus prácticas en compañía del tutor o facilitador con un nivel de operación establecido es decir, ya sea solo observando o teniendo participación procedimental en forma parcial o total durante la práctica y manejo de equipos. Las rubricas y criterios a evaluar podrán ser: desde su asistencia a la práctica, su desempeño operativo, manejo de instrumentación o equipo especializado, cálculos matemáticos e interpretación de los resultados. Adicionalmente se le puede evaluar la entrega de un reporte de práctica cumpliendo con la estructura y tiempos señalados por el facilitador previamente.

• Se sugiere evaluar el nivel autónomo cuando realice exploraciones de campo para conseguir la información solicitada o realizar actividades en clase y extraclase teniendo como rubricas o criterios de evaluación, su planeación, estrategia, actitud, organización, toma de decisiones etc., de búsqueda y obtención de la información, así como el análisis e interpretación del mismo. Como evidencias se sugiere hacer entregas por ejemplo: encuestas, entrevistas realizadas, tareas, trabajos manuales, análisis de la información de manera escrita o verbal, etc.

• Se sugiere evaluar a varios niveles el manejo de un segundo idioma a través de solicitar entregar resúmenes, mapas conceptuales, ensayos, a partir de documentos o libros, revista, uso herramientas informáticas, manuales o software especializados en ingles, evaluando también las características del producto final entregado en tiempo y forma.

10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1: Introducción a la edafología Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

• Conocer y aplicar los

conceptos básicos y fundamentos edafológicos, para categorizar los suelos en base a los conocimientos edafológicos: composición y propiedades fisicoquímicas y biológicas.

• Conoce y maneja los diferentes conceptos y teorías de la formación de los suelos así como conoce sus componentes o perfiles que lo constituyen.

• Categoriza o clasifica los tipos

de suelos

• Conocer, examinar y aplicar los lineamientos y métodos descritos el marco legal en materia de contaminación del suelo y conservación de suelos contaminados.

• Conoce las leyes ambientales vigentes locales, nacionales e

Investigar acerca de las características de los suelos en diferentes regiones de la localidad y de México.

*Investigar acerca de las propiedades de los suelos.

*investigar sobre la normatividad en materia de remediación de sitios contaminados. Investigar a través de diversas fuentes de información los principios de la formación de los suelos así como sus principales componentes. A través de diversas fuentes de información, en grupos de dos, Investigan, analizan, conocen y reconocen los diferentes tipos de suelos y su nomenclatura. Mediante una investigación de campo y bibliográfica, Identifican los diferentes tipos de suelos de su Entidad Federativa y a nivel nacional. Mediante exposiciones orales e individuales se discuten las propiedades Fisicoquímicas y biológicas de los suelos y su aplicación para la remediación de suelos. Se construye un glosario de términos y implicaciones de las propiedades de los suelos y se realizan tablas funcionales acerca del impacto de cada una de las diferentes propiedades

internacionales en referencia a la contaminación de suelos.

• Conocer el comportamiento de los contaminantes en los suelos en su Entidad Federativa.

• Conocer las características fisicoquímicas y biológicas de los suelos.

fisicoquímicas y biológicas de los suelos. En la remediación de suelos. Se discute en pequeños grupos o coloquios el fundamento, objetivos y aspecto metodológico de las normas ambientales nacionales e internacionales referentes a la contaminación y remediación de suelos. Mediante una exploración de campo a sitios contaminados con hidrocarburos, metales, sales, etc., se establece empíricamente el tipo y nivel de impacto ambiental y se reporta por escrito la condición o impacto encontrado.

Unidad 2: Caracterización del sitio contaminado. Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

• Realizar estudios de caracterización de sitios contaminados.

• Realiza muestreos de suelos y conservación de muestras para posterior análisis.

• Aprender a realizar una caracterización fisicoquímica y biológica de suelos y suelos contaminados.

• aplicar las características fisicoquímicas y biológicas de los suelos para monitorear un suelo contaminado

• Elaborar un plan de caracterización de sitios contaminados

• Efectuar la interpretación de los resultados de las caracterizaciones de suelos contaminados.

Investigar en Revistas, Catálogos o por medio de Internet las técnicas y tipos de muestreo aplicado en sitios contaminados. *Investigar y analizar las normas, métodos y procedimientos para hacer las determinaciones físicas, químicas y biológicas a los suelos contaminados. Investigar los diversos tipos de muestreo de suelos y realizar muestreo de suelos en campo. Visitar zonas contaminadas para conocer sus características.´ Realizar prácticas de caracterización de suelos fisicoquímica y biológica a nivel laboratorio (ver prácticas). Realizar una carta descriptiva sobre la interpretación de los resultados obtenidos de las caracterizaciones de los suelos.

• Realizar un estudio de sitios contaminados completo proponiendo las medidas de control, remediación o mitigación del contaminante

• En base al estudio, análisis y aplicación del conocimiento adquirido caracteriza físico, química y biológica los suelos y suelos contaminados e interpretar resultados o datos para que plantee posterior posibles soluciones a problemas ambientales en materia de remediación de suelos mediante la utilización de una tecnología en específico o en cadenas de ellas.

• Manejar equipo especializado e interpreta su información o resultados de salida.

• Tanto las caracterizaciones como la propuesta tecnológica la hace con responsabilidad y ética profesional.

Discute y critica en pequeños grupos los resultados obtenidos.

Visitar zonas impactadas por contaminantes industriales y municipales. Crea un plan de muestreo en formato libre y monitorear un sitio contaminado a través del tiempo y espacio.

Unidad 3: Transporte y Dinámica de contaminantes de suelos. Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

• Conocer sobre los diversos tipos de

contaminantes, sus características, clasificación y rutas de degradación: Bioquímica, Toxicología y Química en suelos.

• En base a las características y tipos

de los suelos aplicar los conocimientos y experiencia para explicar la migración o dinámica de los contaminantes en los suelos

• Capacidad de resolución de

problemas teóricos-prácticos referentes al transporte y dinámica de los contaminantes en los suelos: profundidad de la pluma de emigración del contaminante,

Realizar análisis de las leyes de fenómenos de transporte en específico de la ley de Darcy. Buscar ejemplos de aplicación de la ley de Darcy en suelos e identificar los parámetros que gobiernan el fenómeno. Realizar cálculos matemáticos en grupos de dos que comprendan o contextualicen la aplicación de la ley de Darcy. Realizar un análisis detallado y resúmenes de las implicaciones de la permeabilidad intrínseca y conductividad hidráulica en el transporte de contaminantes en suelos y realizar tablas de similitud o de No semejanza entre permeabilidad intrínseca y conductividad hidráulica.

posibles rutas o emigraciones, factores que afectan y sus velocidades de emigración.

• Conocer y aplicar los diferentes

métodos y tecnologías de extracción, detección y cuantificación de contaminantes en suelos.

• Realizar análisis de datos o de

mediciones e interpretación de resultados de muestras analizadas.

• Manejar técnicas y métodos de

Conservación de muestras de contaminantes.

Realizar cálculos hipotéticos matemáticos referentes a problemas de transporte de contaminantes usando los parámetros de permeabilidad intrínseca y conductividad hidráulica. Para la determinación de las velocidades de emigración o transporte de los contaminantes, realizar en compañía del profesor lecturas guidas sobre los términos, conceptos y ecuaciones utilizadas. Así mismo realizar cálculos o resolución de problemas. Elaborar un prototipo didáctico sencillo donde se observe los fenómenos de Transporte y dinámica de una sustancia o contaminante para que el alumno reconozca, identifique y analice los conceptos y fenómenos aprendidos de esta unidad temática. Manejo de software de simulación y cálculos de plumas de dispersión de contaminantes en suelos (ejemplos: software de la EPA, didácticos, demos, etc.).

Unidad 4: Tecnologías de Remediación de suelos. Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

• Conocer las diferentes tecnologías utilizadas en la remediación de sitios contaminados, in situ y ex situ: Térmicas, fisicoquímicas, biológicas.

• Conocer y explicar los fundamentos, criterios de dimensionamiento, operación y costos de las tecnologías de remediación en suelos.

• Realizar un prototipo didáctico

que contemple los parámetros a considerar para el desarrollo de tecnologías de remediación, control, o mitigación de contaminación en suelos.

Búsqueda de información pertinente en libros, revistas técnico científicas, videos, películas, documentales) de las diversas tecnologías de remediación de sitios contaminados en específico de suelos. Realizar un análisis y examen de las tecnologías existentes en al área ambiental en especifico en remediación de suelos a partir de las diversas fuentes bibliográficas o de investigación científica encontradas. Realizar lecturas dirigidas o guidas de cada una las tecnologías abordadas para la identificación de los fundamentos, Criterios de dimensionamiento, operación y costos. Elaborar diagramas o flujos de pasos para evaluar la factibilidad y efectividad de las tecnologías en función de los diferentes tipos de suelos y contaminantes.

Analizar casos exitosos, de investigación o videos de remediación de suelos contaminados para el reconocimiento y detección final de lo aprendido en esta unidad temática.


• Alvarez P.J.J. and Ilman Walter A. 2006. Bioremediation and natural attenuation: process fundamentals and mathematical models. Copyright # 2006 by John Wiley & Sons, Inc. All rights reserved. ISBN-13 978-0-471-65043-0 (cloth).

• Anónimo. (2003). Rutas a tecnologías para la investigación y limpieza de terrenos contaminados. Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos. Washington, D. C.

• Chen, F.H. Soil engineering: testing, design, and remediation. CRC Press LLC.USA. 2000. ISBN: 0-8493-2294-4.

• Daniel Hillel. Enciclopedia of soil in the environment. Volume 1, 2, 3, and 4. 1ª. edition. Academic Press. NY.USA. 2004. ISBN-13: 978-0123485304.

• Hermann J. Heipieper. 2004. Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop on Bioremediation of Soils Contaminated with Aromatic Compounds Tartu, Estonia. ISBN-13 978-1-4020-5693-2 (e-book). Springer editor.

• Hillel D. Environmental Soil Physics. 1a. Edition. Academic Press. USA.1980.ISBN-13:978-0-12-348525-0.

• Jeff K. Practical Design Calculations for Groundwater and Soil Remediation. CRC Press LLC. USA. 1999. ISBN 1-56670-238-0.

• Jordán López Antonio. Manual de edafología.Universidad de Sevilla. Departamento de Cristolografía, mineralogía y química. Curso 2005-2006. España.

• Linares Fernández, L. C., et al. (2006). Manual de técnicas de análisis de suelos aplicadas a la remediación de sitios contaminados. Ed. Instituto Nacional de Ecología. México, D. F.

• Margesin R. and F.Springer. Scheinner. Soil Biology. Manual for Soil Analysis. Monitoring and Assessing. Soil Bioremediation. Series Editor: Ajit Varma. Germany. 2005. ISBN-13 978-3-540-25346-4 Springer Berlin Heidelberg New York.

• Microbiological methods for assessing soil quality. Edited by Jaap Bloem, David, W. Hopkins, and Anna Benedetti. UK. 2006. ISBN 0-85199-098-3 (alk. paper).

• MTBE: Effects on Soil and Groundwater. Resources. James Jacobs, Jacques Guertin,Christy Herron. CRC Press LLC. USA. 2001. ISBN: 1-56670-553-3.

• P. Hazelton and B. Murphy. Interpreting Soil Test Results. What do all the numbers mean?. CSIRO Publishing. Australia. 2007. ISBN 978 0 64309 225 9.

• Palmer P.L., Carman E., Bedessem J.M., Lenzo F., Crossman T.L., Rorech G., Kidd D. 2001. In situ Treatment Technology. 2 edition. ISBN 1-56670-528-2 (alk. paper).

• Ramírez Romero, P. y Mendoza Cantú, A. (2008). Ensayos toxicológicos para la evaluación de sustancias químicas en agua y suelo. La experiencia en México. Instituto Nacional de Ecología. México, D.F.

• Soil microbiology, ecology, and biochemistry. 3a. Edition. Editor: Eldor A. Paul. USA. 2007. ISBN 13: 978-0-12-546807-7.

• Suthersan S. S. Remediation Engineering. Design concepts.CRC. Lewis Publishers. USA. 1999. ISBN: 0-8493-2168-9. International Standard Series Number 1523-3103.

• Suthersan S.S. and Payne Fred. 2005. In situ Remediation Engineering. ISBN 0-203-49216-1 Master e-book. Editor: CRC PRESS Boca Raton London New York Washington, D.C.

• Volke Sepúlveda, T. et al. (2005). Suelos contaminados por metales y metaloides: muestreo y alternativas para su remediación. Ed. Instituto Nacional de Ecología. México, D. F. Carter M.R. and E. G. Gregorich. Soil sampling and methods of

analysis. 2da. edición. Canadian Society of Soil Science. E.U. 2008. ISBN: 13: 978-0-8493-3586-0.

• Volke Sepulveda, T. y Velasco Trejo, J. A. (2002). Tecnologías de remediación para suelos contaminados. Ed. Instituto Nacional de Ecología. México, D. F.

12.- PRÁCTICAS PROPUESTAS.

• Introducción al manejo y cuidado de los equipos de laboratorio especializados en el área de suelos e introducción a normas de seguridad y buenas prácticas de laboratorio.

• Muestreos sistematizados, al azar, circulares, en rejillas, etc., con puntos georeferenciados (GPS) y conservación de muestras de suelos contaminados o deshabilitados (sin calidad).

• Manejo y almacenamiento de suelos. • Caracterización fisicoquímica de los suelos muestreados. incluyendo practicas de

determinación de : pH, Alcalinidad, Conductividad eléctrica (CE), textura, porosidad, permeabilidad intrínseca, conductividad hidráulica, humedad, carbono total, carbono inorgánico, carbono fácilmente oxidable, nitrógeno total, amonio, nitritos y nitratos, densidad del suelo, distribución de partículas, etc.

• Caracterización biológica de suelos y suelos contaminados: biomasa microbiana, UFC de microorganismos en suelos (bacterias totales, hongos totales, bacterias hidrocarbonoclastas, hongos hidrocarbonoclastas por determinación en placa), biomasa microbiana, vialidad microbiana, actividad de producción de CO2, Pruebas de toxicidad aguda con lombriz de tierra (Eisenia foetida), de crecimiento de plantas terrestres y de alargamiento radicular, germinación de semillas entre otras pruebas toxicológicas, etc.

• Evaluación cualitativa y cuantitativa de contaminantes en el suelo. • Determinación de Hidrocarburos del petróleo en suelo. • Preparación de muestras de suelo para extracción de hidrocarburos por reflujo,

agitación-centrifugación. • Identificación y cuantificación de de hidrocarburos por cromatografía de gases-

espectrometría de masas (CG/EM). • Cuantificación de hidrocarburos totales de petróleo por espectroscopia de infrarrojo

(IR)



Carrera:


SATCA1

Seguridad e Higiene Industrial. Ingeniería Ambiental AMC-1021 2 - 2 - 4

2.- PRESENTACIÓN Caracterización de la asignatura. La presente asignatura de Seguridad e Higiene Industrial proveerá al Ingeniero Ambiental las capacidades y habilidades para integrar y administrar sistemas de higiene, seguridad industrial y protección al medio ambiente. Además conocerá el funcionamiento básico para operar los equipos, herramientas e instrumentos de medición y control industrial y ambiental. Y estará capacitado en la aplicación de la normatividad relacionada con la seguridad e higiene industrial. Intención didáctica. En la unidad 1, se analizan los conceptos de seguridad industrial e higiene y su evolución que servirán de base para la elaboración de un diagnóstico situacional de los factores de riesgo de seguridad e higiene industrial. Así como la importancia que tiene la seguridad y la cultura de prevención, mediante la aplicación de un sistema de gestión de riesgos laborales que permita elaborar un programa de seguridad e higiene. La unidad 2, se le proveerá del conocimiento del marco jurídico de la Seguridad Industrial en México y en el Mundo. En la unidad 3 se le dará el conocimiento relacionado con los tipos de riesgos de trabajo, clasificación de los accidentes y el análisis de la causalidad (secuencia en la ocurrencia de los accidentes). Aprenderá a realizar una síntesis de los pasos que se siguen al llevar a cabo una auditoría e inspecciones de seguridad. Manejará información de estadísticas de accidentes, así como la logística para integrar una comisión mixta de seguridad. La unidad 4 le ayudará para adquirir y manejar los conceptos: enfermedades laborales, toxicología industrial, manejo de materiales peligrosos y equipo de protección personal. En la unidad 5, se identificarán los diferentes tipos de riesgos como son: mecánicos, eléctricos, físicos, químicos biológicos y de impacto ambiental. En la unidad 6, se le proporcionará información relativa a la seguridad como un sistema


(OSHAS 18,000). Se les proveerá de la metodología para realizar un diagnóstico situacional respecto a factores de riesgo de seguridad para medidas de prevención del cual se derivará un programa de seguridad aplicado a una empresa.

3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR Competencias específicas Competencias genéricas

• Analizar e identificar los elementos que representen riesgos para los trabajadores.

• Integrar y administrar sistemas de higiene, seguridad industrial y protección al medio ambiente con conciencia e identidad social.

1.- Competencias instrumentales • Capacidad de integración • Capacidad de análisis y síntesis • Conocimientos básicos de la carrera • Comunicación oral y escrita • Habilidades básicas de manejo de la



• Toma de decisiones. 2.- Competencias interpersonales

• Integración multidisciplinaria • Sentido ético de la vida • Capacidad crítica y autocrítica • Trabajo en equipo • Habilidades interpersonales 3.- Competencias sistémicas • Capacidad de aplicar los conocimientos

en la práctica • Habilidades de investigación • Aplicar estrategias de administración de

la seguridad en el trabajo.Capacidad de aprender





(cambios y justificación) Institutos Tecnológicos de: Celaya, Mérida, Minatitlán, Nuevo León, Santiago Papasquiaro y Villahermosa. Fecha: 17 de septiembre de 2009 a 5 de febrero de 2010.




• Analizar e identificar los elementos que representen riesgos para los trabajadores. • Integrar y administrar sistemas de higiene, seguridad industrial y protección al medio

ambiente con conciencia e identidad social. 6.- COMPETENCIAS PREVIAS • Conocer de manera integral su carrera. • Se comunica oral y escrita en su propia lengua y comprende textos en otro idioma. • Manejar software básico para procesamiento de datos y elaboración de documentos. • Reconocer los elementos del proceso de la investigación. • Conocer conceptos básicos de ciencias naturales y ciencias sociales. • Leer, comprender y redactar ensayos y demás escritos técnico-científicos. • Manejar adecuadamente la información proveniente de bibliotecas virtuales y de

internet. • Identificar y resuelve problemas afines a su ámbito profesional, aplicando el método


7.- TEMARIO Unidad Temas Subtemas

1 Introducción a la seguridad en el trabajo.

1.1. Origen de la prevención. 1.2. Definición de factor de riesgo. 1.3. Evolución de la seguridad en el trabajo. 1.4. Definición de las técnicas: seguridad e

higiene industrial. 1.5. Factores de riesgo de seguridad e higiene

industrial. 1.6. Diagnóstico situacional de los factores de

riesgo de seguridad e higiene industrial. 1.7. Sistemas de gestión de riesgos laborales. 1.8. Programas de seguridad e higiene.

2 Marco jurídico de la seguridad e higiene industrial

2.1. Semblanza general del derecho. 2.2. Jerarquización de los ordenamientos legales. 2.3. Evolución histórica de la legislación laboral en México. 2.4. Análisis del marco jurídico básico de la seguridad en México.

2.5.Análisis de las Normas oficiales mexicanas STPS de seguridad e higiene. 2.6. Análisis básico de las normas oficiales mexicanas SEMARNAT (criterio

CREATIB). 2.7. Análisis de la prima del seguro de riesgo de trabajo.

3 Seguridad industrial. 3.1. Definición de riesgos de trabajo. 3.2. Clasificación de los accidentes de trabajo. 3.3. Análisis de la causalidad (secuencia en la ocurrencia de los accidentes) 3.4. Auditorías e inspecciones de seguridad. 3.5. Investigación de accidentes. 3.6. Comisión mixta de seguridad.

4 Higiene industrial. 4.1. Definición de higiene industrial. 4.2. Enfermedades laborales. 4.3. Toxicología industrial. 4.4. Manejo de materiales peligrosos. 4.5. Equipo de protección personal.

5 Análisis y control de los factores de riesgo de seguridad e higiene industrial.

5.1. Riesgos mecánicos. 5.2. Riesgos eléctricos. 5.3. Orden y limpieza. 5.4. Incendios y explosiones. 5.5. Riesgos físicos. 5.5.1. Ruido. 5.5.2. Vibraciones. 5.5.3. Iluminación. 5.5.4. Radiaciones. 5.5.5. Estrés térmico. 5.6. Riesgos químicos. 5.6.1. Sólidos 5.6.2. Líquidos 5.6.3. Gaseosos. 5.7. Riesgos biológicos. 5.8. Riesgos de impacto ambiental.

6 Administración de la seguridad en el trabajo.

6.1. Administración de la seguridad. 6.2. La seguridad como un sistema (OSHAS 18,000). 6.3. Medidas de prevención. 6.4. Programa de seguridad. 6.5. Diagnóstico situacional respecto a factores de riesgo de seguridad. 6.6. Desarrollo de un proyecto de seguridad.


• Visitas guiadas para ver dentro del ámbito laboral lo expuesto en la parte teórica de la asignatura.

• De igual manera se llevarán a cabo una vez al semestre una conferencia como mínimo por un profesional de reconocido prestigio sobre un tema relacionado con la materia.

• Trabajos prácticos, individuales y en equipo. • Participación en clase (comentario de sentencias, exposiciones de temas, etc.)

9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN • Dinámicas de participación en clase, discusión de temas previamente investigados en

equipo. • Presentación de avance del proyecto final, por cada unidad. • Exámenes por unidad. • Presentación del proyecto final, el cual consistirá en un diagnóstico situacional

respecto a factores de riesgo de seguridad para medidas de prevención y un programa de seguridad e higiene aplicado a una empresa.

10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1: Introducción. Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Analizar los conceptos de seguridad industrial e higiene y su evolución.

Competencias instrumentales • Investigará a través de las tecnologías de la

información, el origen de la prevención, así como la definición de factor de riesgo.

• Trabajando en equipo elaborará un diagnóstico situacional de los factores de riesgo de seguridad e higiene industrial.

• Analizará y presentará en clase un sistema de gestión de riesgos laborales que servirán de base para elaborar un programa de seguridad e higiene.

Unidad 2 Competencia específica a desarrollar


Investigar todo lo referente al marco jurídico de la seguridad e higiene industrial.

• Analizará el marco jurídico básico de la seguridad en México.

• Utilizando un mapa conceptual elaborará una síntesis de las Normas oficiales mexicanas STPS de seguridad e higiene para compararlas con las normas oficiales mexicanas Semarnat (criterio CREATIB)



Comprender los conceptos relativos a la seguridad industrial.

• Trabajando en equipo investiga los tipos de riesgos de trabajo, clasificación de los accidentes de trabajo y el análisis de la causalidad (secuencia en la ocurrencia de los accidentes).

• Elaborará una síntesis de los pasos

que se siguen al llevar a cabo una auditoría e inspecciones de seguridad.

• Investigará a través de una visita a la empresa las estadísticas de accidentes así como la logística para integrar una comisión mixta de seguridad.



Conocer los conceptos fundamentales para la higiene industrial

• Identificará y elaborará una síntesis de los siguientes conceptos: enfermedades laborales, toxicología industrial, manejo de materiales peligrosos y equipo de protección personal.



Analizar en qué consiste el control de los factores de riesgo de seguridad e higiene industrial.

• A través de un debate por equipos se discutirán los diferentes tipos de riesgos como son: mecánicos, eléctricos, físicos, químicos biológicos y de impacto ambiental.



Aplicar estrategias de administración de la seguridad en el trabajo.

• A través de las tecnologías de la información elaborará un mapa conceptual relativo a la seguridad como un sistema (OSHAS 18,000).

• Por equipos realizarán un diagnóstico

situacional respecto a factores de riesgo de seguridad para medidas de prevención del cual se derivará un programa de seguridad aplicado a una empresa.

11.- FUENTES DE INFORMACIÓN 1.- Ramírez Cavassa, Cesar. Seguridad industrial. Editorial LIMUSA. 2006. 2.- Blake Roland, P. Seguridad industrial. Editorial Diana. 3.- Denton, Keth. Seguridad industrial: Administración y métodos. Editorial McGraw Hill. 1985. 4.- Handley, William. Higiene en el trabajo. Editorial McGraw Hill. 5.- Ley Federal del Trabajo. 6.- Reglamento General de Seguridad e Higiene en el Trabajo. STPS –IMSS. 7.- Guía para las Comisiones Mixtas de Seguridad e Higiene en los Centros de Trabajo, STPS- IMSS. 8.- Lazo Serna, Humberto. Seguridad industrial. Editorial Porrúa. 9.- Grimaldi- Simonds. Seguridad industrial. Su Administración. Editorial Alfaomega. 10.- Robbins, Hackett. Manual de Seguridad y Primeros Auxilios. Editorial Alfaomega.


• Aplicar un programa para establecer lugares de trabajos seguros e higiénicos y con mejores condiciones en el trabajo.

• Aplicar una metodología con el objetivo de identificar y medir el ambiente acústico en

talleres y laboratorios de la institución.

• Medir las fuentes de vibración, para valorar las vibraciones que recibe un trabajador en la realización de las operaciones donde están presentes las herramientas de poder, vehículos de transporte y maquinaria de trabajo.

• Identificar las fuentes caloríficas por medio de bulbo seco, bulbo húmedo, globo,

además de la velocidad del aire, y hacer su comparación con la NOM establecida por la STPS.

• Medir la intensidad de fuentes de iluminación en el área de trabajo por medio de

luxómetro y hacer su comparación con la NOM establecida por la STPS.

• Realizar simulacros contra incendios para aprender el manejo de extinguidores portátiles, con agua a presión, mangueras, boquillas, sistemas de extinción montados sobre vehículos, sistemas de extinción fijos basándose en aspersores de agua, espuma, polvo químico seco y bióxido de carbono.

1.- DATOS DE LA ASIGNATURA.


Carrera:


SATCA1

Sistemas de Información Geográfica Ingeniería Ambiental AMC-1022 2 - 2 - 4

2.- PRESENTACIÓN. Caracterización de la asignatura. Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero Ambiental la capacidad de aplicar la tecnología satelital mediante los sistemas de información geográfica SIG o GIS, en su acrónimo inglés (Geographic Information System) y los diferentes tipos de datos geográficos que constituyen la herramienta metodológica adecuada para el análisis temporal (dinámica de los usos del suelo), espacial (caracterización según variables descriptivas y explicativas) y en las tareas de planificación ambiental y ordenación del territorio que permitan determinar con exactitud y precisión al clasificar los recursos naturales para valorarlos como proveedores de servicios ambientales en la región mediante la consulta bibliográfica y la consulta a expertos. Tiene la capacidad de una visión para relacionar el valor de los recursos naturales para promover su uso sustentable de acuerdo a las necesidades de la región. Intención didáctica. Realizar la aplicación de un sistema integrado para trabajar con información espacial, como herramienta para el análisis y toma de decisiones en muchas áreas para el desarrollo nacional, relacionadas por geografía o distribución espacial para el apoyo de los estudios científicos que ayudan en el estudio de la distribución y monitoreo de recursos, tanto naturales como humanos, así como en la evaluación del impacto de las actividades humanas sobre el medio ambiente natural. De esta forma contribuir en la planificación de actividades destinadas a la preservación de los recursos naturales como: la biodiversidad, el análisis de información geológica, sísmica, relacionando con detalles la población, suelos e infraestructura. Se organiza el temario, en cinco unidades, la primera unidad presenta los antecedentes de los sistemas de información geográfica y los diferentes tipos de estudios que pueden aplicarse con esta herramienta en la Ingeniería Ambiental. En la segunda unidad se presentan las diferentes proyecciones, redes, superposición de mapas y cartografía automatizada con aplicaciones para la Ingeniería Ambiental. La tercera unidad permite al alumno conocer y aplicar la tecnología de GPS, geocodificación, aplicaciones, técnicas de uso.


La cuarta unidad le permite al alumno conocer y aplicar el manejo de software para SIG. La quinta unidad le permite al alumno hacer el análisis del modelo digital de un terreno con la finalidad de contar con una mejor representación del terreno y poder realizar análisis 3D. El enfoque sugerido para la materia requiere que las actividades prácticas promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: identificación, manejo y control de variables y datos relevantes; planteamiento de hipótesis; trabajo en equipo; asimismo, propicien procesos intelectuales como inducción-deducción y análisis-síntesis con la intención de generar una actividad intelectual compleja; por esta razón varias de las actividades prácticas se han descrito como actividades previas al tratamiento teórico de los temas, de manera que no sean una mera corroboración de lo visto previamente en clase, sino una oportunidad para conceptualizar a partir de lo observado. En las actividades prácticas sugeridas, es conveniente que el profesor busque sólo guiar a sus alumnos para que ellos hagan la elección de las variables a controlar y registrar. Para que aprendan a planificar, que no planifique el profesor todo por ellos, sino involucrarlos en el proceso de planeación. En las actividades de aprendizaje sugeridas, generalmente se propone la formalización de los conceptos a partir de experiencias concretas; se busca que el alumno tenga el primer contacto con el concepto en forma concreta y sea a través de la observación, la reflexión y la discusión que se dé la formalización; la resolución de problemas se hará después de este proceso. Esta resolución de problemas no se especifica en la descripción de actividades, por ser más familiar en el desarrollo de cualquier curso. Pero se sugiere que se diseñen problemas con datos faltantes o sobrantes de manera que el alumno se ejercite en la identificación de datos relevantes y elaboración de supuestos. En el transcurso de las actividades programadas es muy importante que el estudiante aprenda a valorar las actividades que lleva a cabo y entienda que está construyendo su hacer futuro y en consecuencia actúe de una manera profesional; de igual manera, aprecie la importancia del conocimiento y los hábitos de trabajo; desarrolle la precisión y la curiosidad, la puntualidad, el entusiasmo y el interés, la tenacidad, la flexibilidad y la autonomía. Es necesario que el profesor ponga atención y cuidado en estos aspectos en el desarrollo de las actividades de aprendizaje de esta asignatura.

3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR. Competencias específicas: Comprender y aplicar las herramientas básicas de los SIG en el desarrollo de proyectos de investigación, desarrollo e innovación relacionados con el uso de los recursos de su región, mitigación del impacto ambiental negativo y promoción del desarrollo sustentable.

Competencias genéricas: • Capacidad de análisis y síntesis. • Capacidad de organizar y planificar. • Comunicación oral y escrita. • Habilidades básicas de manejo de la

computadora para la realización de análisis.


• Solución de problemas • Toma de decisiones. Competencias instrumentales: • Capacidad de análisis y síntesis. • Capacidad de organizar y planificar. • Conocimientos básicos de la carrera. • Comunicación oral y escrita. • Habilidades básicas de manejo de la

computadora. • Habilidad para buscar y analizar

información proveniente de fuentes diversas.

• Solución de problemas. • Toma de decisiones. • Competencias interpersonales. • Capacidad crítica y autocrítica. • Trabajo en equipo. • Habilidades interpersonales. Competencias sistémicas: • Capacidad de aplicar los conocimientos en

la práctica. • Habilidades de investigación. • Capacidad de aprender. • Capacidad de generar nuevas ideas


autónoma. • Búsqueda del logro.

4.- HISTORIA DEL PROGRAMA. Lugar y fecha de elaboración o revisión Participantes Observaciones




5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO (competencias específicas a desarrollar en el curso). Comprender y aplicar las herramientas básicas de los SIG en el desarrollo de proyectos de investigación, desarrollo e innovación relacionados con el uso de los recursos de su región, mitigación del impacto ambiental negativo y promoción del desarrollo sustentable. 6.- COMPETENCIAS PREVIAS • Interpretar de manera multidisciplinaria problemas ambientales. • Conocer temas de Ecología como Ecosistemas, Recursos Naturales. • Comprender el concepto de Desarrollo Sustentable y la relación del ser humano con los

recursos naturales. • Tener conocimientos de Geografía y Cartografía. • Conocer y manejar las TIC’s • Tener visión espacial con capacidad de interpretación cualitativa y cuantitativa de datos. • Manejar software básico para procesamiento de datos y elaboración de documentos. • Reconocer los elementos del proceso de la investigación. • Manejar adecuadamente la información proveniente de bibliotecas virtuales y de internet. • Identificar y resolver problemas afines a su ámbito profesional, aplicando el método

inductivo y deductivo, el método de análisis-síntesis y el enfoque sistémico. • Poseer iniciativa y espíritu emprendedor. • Asumir actitudes éticas en su entorno. • Realizar reportes escritos de los resultados u observaciones obtenidas, leer, comprender

y redactar ensayos y escritos técnico-científicos. 7.- TEMARIO.

Unidad Temas Subtemas 1 Fundamentos de SIG.

1.1 Historia del los SIG. 1.1.1 Evolución de los SIG

1.1.2 Componentes de un SIG 1.2 Tipos de datos geográficos 1.2.1 Raster 1.2.2 Vector

1.2.3 Matrices

1.3 Representación de los datos con modelos Raster y vectorial.

1.3.1 Mapas 1.3.2 Diseños de datos

1.4 Conversión de datos Raster-Vectorial 1.4.1 Captura de los datos 1.4.2 Conversión de datos Raster-Vectorial

2 Proyecciones Cartesianas 2.1 Proyecciones 2.1.1 Sistemas de coordenadas 2.1.2 Reproyecciones 2.1.3 Análisis espacial 2.2 Redes 2.2.1 Descripciones de líneas y distancias 2.2.2 Análisis de proximidad y accesibilidad 2.3 Superposición de mapas 2.3.1 Polígonos 2.3.2 Generación de áreas de influencia 2.4 Cartografía Automatizada 2.4.1 Fuentes cartográficas 2.4.2 Fotografía aérea 2.4.3 Imágenes satelitales

3 Tecnología GPS.

3.1 Geoestadística. 3.2 Geocodificación. 3.3 Aplicaciones y técnicas de uso. 3.4 Determinación y posición con GPS.

4 Manejo de Software para SIG.

4.1 Software para SIG. 4.1.1 Software IRIS. 4.1.2 ArcGIS. 4.2 Bases de datos Geográficos. 4.2.1 Creación de datos. 4.2.2 Bases de datos geográficos. 4.2.3 Gestión de análisis. 4.2.4 SIG móviles. 4.2.5 SIG temporales.

5 Análisis del modelo digital del terreno.

5.1 Medida de geometría general. 5.2 Orientación de la topografía. 5.3 Análisis del terreno. 5.4 Delimitación de cuencas. 5.5 Cálculos de magnitudes geométricas en un Modelo de Terreno Digital (MTD).

8.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS (desarrollo de competencias genéricas) El profesor debe:

• Ser conocedor de la disciplina que está bajo su responsabilidad, conocer su origen y desarrollo histórico para considerar este conocimiento al abordar los temas.

• Desarrollar la capacidad para coordinar y trabajar en equipo; orientar el trabajo del estudiante y potenciar en él la autonomía, el trabajo cooperativo y la toma de decisiones.

• Mostrar flexibilidad en el seguimiento del proceso formativo y propiciar la interacción entre los estudiantes.

• Tomar en cuenta el conocimiento de los estudiantes como punto de partida y como obstáculo para la construcción de nuevos conocimientos.

• Propiciar actividades de metacognición ante la ejecución de una actividad, señalar o identificar el tipo de proceso intelectual que se realizó: una identificación de patrones, un análisis, una síntesis, la creación de un heurístico, etc. Al principio lo hará el profesor, luego será el alumno quien lo identifique.





escritura y la expresión oral. • Propiciar el desarrollo de actividades intelectuales de inducción-deducción y análisis-

síntesis, que encaminen hacia la investigación. • Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicación de los conceptos,

modelos y metodologías que se van aprendiendo en el desarrollo de la asignatura. • Proponer problemas que permitan al estudiante la integración de contenidos de la

asignatura y entre distintas asignaturas, para su análisis y solución. • Cuando los temas lo requieran, utilizar medios audiovisuales para una mejor


(procesador de texto, hoja de cálculo, base de datos, graficador, Internet, etc.). GIS SIG web de recursos sobre ArcGIS, ArcView, ArcMap, MapServer, Geomedia, MapInfo y otros sistemas de información geográfica.

9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN La evaluación debe ser continua y formativa por lo que se debe considerar el desempeño en cada una de las actividades de aprendizaje, haciendo especial énfasis en:

• Evaluación de los trabajos de investigación desarrollados durante el curso. • Análisis y evaluación de casos prácticos. • Reportes escritos de las observaciones hechas durante las actividades, así como de

las conclusiones obtenidas de dichas observaciones. • Información obtenida durante las investigaciones solicitadas plasmada en

documentos escritos. • Exámenes escritos para comprobar el manejo de aspectos teóricos.

10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE. Unidad 1: Fundamentos de SIG. Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

• Conocer historia, fundamentos de SIG, su importancia y elementos.

• Conocer y comprender la representación de los datos con modelos Raster y vectorial.

• Convertir datos del modelo Raster a modelo vectorial.

• Determinar y discutir oportunidades de aplicación de los SIG en la Ingeniería Ambiental.

• Realizar prácticas de representación de datos con modelos Raster y vectorial. Y conversión de datos Raster-Vectorial

Unidad 2: Proyecciones Cartesiana Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

• Interpretar la cartografía

automatizada. • Realizar proyecciones cartesianas

• Utilizar software de cartografía automatizada

de planos digitales. Aplicar las herramientas ArcGIS y Arcview como soporte para mapas.

• Realizar proyecciones y reproyecciones. • Realizar análisis espacial de áreas geográficas

y superposición de mapas.

Unidad 3: Tecnología GPS Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

• Utilizar la tecnología GPS en sus diferentes aplicaciones.

• Levantar e interpretar información sobre la problemática a resolver (topografía, delimitación del terreno, de cuencas).

• Determinar posición con GPS para interpretar información sobre la problemática a resolver recogiendo datos mediante la aplicación de la Geoestadistica y la Geocodificaciòn.

• Aplicar técnicas de uso de software (ArcGIS, ArcView, ArcMap, MapServer, Geomedia,

MapInfo). Unidad 4: Manejo de Software para SIG. Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

• Aplicar el software correspondiente en casos específicos para crear y manipular mapas.

• Aplicar a situaciones reales para realizar análisis de Software para SIG Software iris ARC SIG

• Realizar la creación de bases de datos Geográficos mediante SIG móviles y temporales.

Unidad 5: Análisis del modelo digital del terreno Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

• Realizar prácticas sobre el cálculo de magnitudes geométricas en un modelo digital del terreno.

• Realizar el análisis de un terreno (pradera, selvas, bosques, urbano, delimitación de cuencas y otros) considerando la orientación de la topografía, realizando medidas de geometría general.

• Realizar cálculos de magnitudes geométricas en un MTD.


1. Barredo Cano, José Ignacio, 1996. Sistemas de información geográfica y evaluación multicriterio en la ordenación del territorio.

2. Bosque Sendra, Joaquín, 1997. Sistemas de información geográfica. 2ª edición. Ediciones Rialp, S.A, Madrid, España.

3. Carabias J. y Landa R. 2005. Agua, Medio Ambiente y Sociedad. Hacia la gestión integral de los recursos hídricos en México. UNAM, El Colegio de MÉXICO, A. C. y Fundación Río Arronte, I.A.P.

4. Cristancho Pérez, José Alberto. 2003. Conceptos Básicos de Análisis y Modelamiento. Centro de Investigación en Percepción Remota -CIAF-. IGAC-. Notas de Clase., IGAC.

5. Céspedes, Claudia; MUÑOZ, Álvaro; ORELLANA, Cristian; PÉREZ, Claudio. 2002. Bases de Datos Espaciales. Universidad de Concepción. Chile.

6. CENAPRED. 2001. Diagnóstico de peligros e identificación de riesgos de desastres en México. México.

7. CONAGUA. 2006. Estadísticas del agua en México 2006. Comisión Nacional Del Agua. México.

8. D.J. Maguire, M.F. Goodchild & D.W. Rhind (Eds.). 1991. Geographical Information: Principles and Aplications, Essex (England), Longman Scientific & Technical,

9. INEGI. 2000. Estadísticas del medio ambiente. Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática. Aguascalientes, México.

10. Lang, Laura. 1998. Managing Natural Resources with GIS, ESRI, Enviromental Systems Research Institute. Redlands, California.

11. Jones B, Christopher. 1997. Geographical information systems and computer cartography. Edit. Longman, UK.

12. Maya, Jaime. Fundamentos de Sistemas de Información Geográfica. Centro de Investigación en Percepción Remota -CIAF-. IGAC-. Notas de Clase., IGAC. 2000.

13. Moreno, Antonio, 2008. Sistemas y análisis de la Información geográfica – Manual de auto aprendizaje de ARCGIS. 2da edición Alfaomega.Colombia.

14. Poder Ejecutivo Federal, 2001. Plan nacional de desarrollo, 2001-2006. México. 15. Zeiler Michael, 1999. Modelling our world. The ESRI guide to geodatabase design.

ESRI, Enviromental Systems Research Institute. Redlands, California. 12.- PRÁCTICAS PROPUESTAS

• Realizar prácticas de campo donde se levante información sobre la problemática ambiental a resolver (topografía, delimitación del terreno, de cuencas). • Realizar prácticas sobre el cálculo de magnitudes geométricas en un modelo digital del terreno. • Aplicar el software correspondiente en casos específicos.



Carrera:


SATCA1

Toxicología Ambiental Ingeniería Ambiental AMF-1023 3 - 2 - 5

2.- PRESENTACIÓN Caracterización de la asignatura. Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero Ambiental capacidad para prevenir los efectos adversos de la contaminación química sobre la salud humana, así como Comprender las vías de exposición ante agentes químicos tóxicos, sus posibles efectos sobre los organismos vivos y las principales metodologías para valorar su toxicidad. Le aporta conocimientos de la importancia normativa en materia de residuos, suelos, calidad de aguas y calidad del aire. Para integrarla se ha analizado el campo de la toxicología en su aplicación a la predicción de las repercusiones sobre la salud de la contaminación ambiental. Primeramente se presenta una introducción a la toxicología ambiental; seguidamente se analizan la toxicidad de los contaminantes, Efectos de sustancias tóxicas en el organismo, Evaluación de riesgo toxicológico cuya realización está configurándose como uno de los elementos obligados en la caracterización de terrenos contaminados y Farmacocinética. Intención didáctica. Se organiza el temario en cinco unidades, donde en la primera unidad se cubren fuentes de contaminación, clasificación de los tipos de tóxicos, evaluación del grado de contaminación del ambiente, bioindicadores y biomarcadores. En la segunda unidad se abarcan desde fundamentos de la toxicidad de los contaminantes, movilidad, persistencia y biodisponibilidad, factores que modifican la toxicidad de un contaminante, mecanismos de transformación de los contaminantes Hasta mecanismos de acción de contaminantes. En la unidad tres se describen el comportamiento tóxico y medioambiental de los contaminantes químicos, los efectos de sustancias tóxicas en el organismo, el metabolismo de los tóxicos, absorción y fijación de los tóxicos (bioacumulación y biomagnificación), excreción de sustancias tóxicas del organismo, efectos no cancerígenos y efectos cancerígenos. La unidad cuatro integra el proceso de evaluación de riesgo propiamente dicho, desde el acopio de datos y su valoración crítica a la caracterización de riesgo, pasando por las etapas de establecimiento de la relación dosis-respuesta y de evaluación de la exposición.


En la unidad cinco se estudian los procesos a los que un fármaco es sometido a través de su paso por el organismo. Se trata de dilucidar qué sucede con un fármaco desde el momento en el que es administrado hasta su total eliminación del cuerpo.

El enfoque sugerido para la materia requiere que las actividades prácticas promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: identificación, manejo y control de variables y datos relevantes; planteamiento de hipótesis; trabajo en equipo; asimismo, propicien procesos intelectuales como inducción-deducción y análisis-síntesis con la intención de generar una actividad intelectual compleja; por esta razón varias de las actividades prácticas se han descrito como actividades previas al tratamiento teórico de los temas, de manera que no sean una mera corroboración de lo visto previamente en clase, sino una oportunidad para conceptualizar a partir de lo observado. En las actividades prácticas sugeridas, es conveniente que el profesor busque sólo guiar a sus alumnos para que ellos hagan la elección de las variables a controlar y registrar. Para que aprendan a planificar, que no planifique el profesor todo por ellos, sino involucrarlos en el proceso de planeación. La lista de actividades de aprendizaje no es exhaustiva, se sugieren sobre todo las necesarias para hacer más significativo y efectivo el aprendizaje. Algunas de las actividades sugeridas pueden hacerse como actividad extra clase y comenzar el tratamiento en clase a partir de la discusión de los resultados de las observaciones. Se busca partir de experiencias concretas, cotidianas, para que el estudiante se acostumbre a reconocer los fenómenos físicos en su alrededor y no sólo se hable de ellos en el aula. Es importante ofrecer escenarios distintos, ya sean construidos, artificiales, virtuales o naturales En las actividades de aprendizaje sugeridas, generalmente se propone la formalización de los conceptos a partir de experiencias concretas; se busca que el alumno tenga el primer contacto con el concepto en forma concreta y sea a través de la observación, la reflexión y la discusión que se dé la formalización; la resolución de problemas se hará después de este proceso. Esta resolución de problemas no se especifica en la descripción de actividades, por ser más familiar en el desarrollo de cualquier curso. Pero se sugiere que se diseñen problemas con datos faltantes o sobrantes de manera que el alumno se ejercite en la identificación de datos relevantes y elaboración de supuestos. En el transcurso de las actividades programadas es muy importante que el estudiante aprenda a valorar las actividades que lleva a cabo y entienda que está construyendo su hacer futuro y en consecuencia actúe de una manera profesional; de igual manera, aprecie la importancia del conocimiento y los hábitos de trabajo; desarrolle la precisión y la curiosidad, la puntualidad, el entusiasmo y el interés, la tenacidad, la flexibilidad y la autonomía. Es necesario que el profesor ponga atención y cuidado en estos aspectos en el desarrollo de las actividades de aprendizaje de esta asignatura.

3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR Competencias específicas: Comprender los efectos de sustancias tóxicas en el organismo, para poder realizar un diagnostico y evaluación de riesgo toxicológico, asimismo podrá determinar la metodología de la evaluación de riesgos y representar su estructura en forma esquemática. Conocer los procesos a los que un fármaco es sometido a través de su paso por el organismo, interpretar qué sucede con el fármaco desde el momento en el que es administrado hasta su total eliminación del cuerpo y aplicar los conocimientos de la toxicología ambiental para un correcto manejo de los fármacos.

Competencias genéricas: • Capacidad de análisis y síntesis • Capacidad de organizar y planificar • Comunicación oral y escrita • Habilidades básicas de manejo de la computadora para la realización de análisis. • Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas • Solución de problemas • Toma de decisiones. Competencias instrumentales: • competencias relacionadas con la comprensión y manipulación de ideas, metodologías, equipo y destrezas como las lingüísticas, de investigación, de análisis de información. Entre ellas se incluyen: • Capacidades cognitivas, la capacidad de comprender y manipular ideas y pensamientos. • Capacidades metodológicas para manipular el ambiente: ser capaz de organizar el tiempo y las estrategias para el aprendizaje, tomar decisiones o resolver problemas. • Destrezas tecnológicas relacionadas con el uso de maquinaria, destrezas de computación; así como, de búsqueda y manejo de información. • Destrezas lingüísticas tales como la comunicación oral y escrita o conocimientos de una segunda lengua. • Capacidad de análisis y síntesis • Capacidad de organizar y planificar • Conocimientos generales básicos • Conocimientos básicos de la carrera • Comunicación oral y escrita en su propia lengua • Conocimiento de una segunda lengua • Habilidades básicas de manejo de la computadora • Habilidades de gestión de información(habilidad para buscar y analizar información proveniente de

fuentes diversas • Solución de problemas • Toma de decisiones. Competencias interpersonales: • Capacidad crítica y autocrítica • Trabajo en equipo • Habilidades interpersonales • Capacidad de trabajar en equipo interdisciplinario • Capacidad de comunicarse con profesionales de otras áreas • Apreciación de la diversidad y multiculturalidad • Habilidad para trabajar en un ambiente laboral • Compromiso ético Competencias sistémicas: Son las destrezas y habilidades que conciernen a los sistemas como totalidad. Suponen una combinación de la comprensión, la sensibilidad y el conocimiento que permiten al individuo ver como las partes de un todo se relacionan y se estructuran y se agrupan. Estas capacidades incluyen la habilidad de planificar como un todo y diseñar nuevos sistemas. Las competencias sistémicas o integradoras requieren como base la adquisición previa de competencias instrumentales e interpersonales. Competencias sistémicas: • Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica • Habilidades de investigación • Capacidad de aprender • Capacidad de adaptarse a nuevas situaciones • Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad) • Liderazgo • Conocimiento de culturas y costumbres de otros países • Habilidad para trabajar en forma autónoma

• Capacidad para diseñar y gestionar proyectos • Iniciativa y espíritu emprendedor • Preocupación por la calidad • Búsqueda del logro





5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO (competencias específicas a desarrollar en el curso) Comprender los efectos de sustancias tóxicas en el organismo, para poder realizar un diagnostico y evaluación de riesgo toxicológico, asimismo podrá determinar la metodología de la evaluación de riesgos y representar su estructura en forma esquemática. Conocer los procesos a los que un fármaco es sometido a través de su paso por el organismo, interpretar qué sucede con el fármaco desde el momento en el que es administrado hasta su total eliminación del cuerpo y aplicar los conocimientos de la toxicología ambiental para un correcto manejo de los fármacos. 6.- COMPETENCIAS PREVIAS

• Tener conocimientos de fundamentos químicos, analíticos, matemáticos, estadísticos, ecológicos y bioquímicos.

• Leer formulas e interpretar reacciones químicas. • Manejar equipos de laboratorio. • Realizar cálculos para la preparación de soluciones. • Interpretar los procesos metabólicos celulares. • Relacionar las interacciones de los componentes bióticos y abióticos. • Desarrollar modelos matemáticos. • Manejar, interpretar y representar datos estadísticos. • Analizar las condiciones de cultivo para cepas aerobias, anaerobias y facultativas • Determinar parámetros relevantes en las cinéticas de crecimiento celular y de

degradación de sustratos • Conocer, aplicar y proponer técnicas de aislamiento, identificación y cuantificación

de cepas microbiológicas de interés 7.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas 1 Introducción a la

toxicología ambiental 1.1 Fuentes de contaminación 1.2 Clasificación de los tipos de tóxicos 1.3 Evaluación del grado de contaminación del

ambiente 1.4 Bioindicadores y biomarcadores

2 Toxicidad de los contaminantes

2.1 Movilidad, persistencia y biodisponibilidad 2.2 Factores que modifican la toxicidad de un

contaminante 2.3 Mecanismos de transformación de los

contaminantes 2.4 Mecanismos de acción de contaminantes

3 Efectos de sustancias tóxicas en el organismo

3.1 Metabolismo de los tóxicos (biotransformación) 3.2 Absorción y fijación de los tóxicos

(bioacumulación y biomagnificación) 3.3 Excreción de sustancias tóxicas del organismo 3.4 Efectos no cancerígenos 3.5 Efectos cancerígenos

4 Evaluación de riesgo

toxicológico 4.1 Evaluación de la exposición 4.2 Caracterización del escenario de exposición 4.3 Identificación de las rutas de exposición 4.4 Toxicidad aguda y crónica 4.5 Bioensayos de toxicidad 4.6 Legislación asociada a la toxicología ambiental

5

Farmacocinética

5.1 Introducción 5.2 Transporte a través de las membranas

celulares 5.3 Absorción 5.4 Distribución 5.5 Excreción 5.6 Metabolismo

8.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS (desarrollo de competencias genéricas) El profesor debe: Ser conocedor de la disciplina que está bajo su responsabilidad, conocer su origen y desarrollo histórico para considerar este conocimiento al abordar los temas. Desarrollar la capacidad para coordinar y trabajar en equipo; orientar el trabajo del estudiante y potenciar en él la autonomía, el trabajo cooperativo y la toma de decisiones. Mostrar flexibilidad en el seguimiento del proceso formativo y propiciar la interacción entre los estudiantes. Tomar en cuenta el conocimiento de los estudiantes como punto de partida y como obstáculo para la construcción de nuevos conocimientos. Propiciar actividades de meta cognición. Ante la ejecución de una actividad, señalar o identificar el tipo de proceso intelectual que se realizó: una identificación de patrones, un análisis, una síntesis, la creación de un heurístico, etc. Al principio lo hará el profesor, luego será el alumno quien lo identifique. Ejemplos: Evaluación del grado de contaminación del ambiente.

• Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas

fuentes. Ejemplo: buscar y contrastar definiciones de las leyes identificando puntos de coincidencia entre unas y otras definiciones e identificar cada ley en situaciones concretas.


• Observar y analizar fenómenos y problemáticas propias del campo ocupacional. Ejemplos: Factores que modifican la toxicidad de un contaminante.

• Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios a las que ésta da soporte para desarrollar una visión interdisciplinaria en el estudiante. Ejemplos: identificar las formas de contaminación del aire, agua y suelo, aplicando los temas de esta materia.













10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1: Introducción a la toxicología ambiental Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Adquirir conocimientos básicos relacionados con la toxicología ambiental mismos que aplicará en la unidades subsecuentes Identificar y clasificar agentes tóxicos a los que se encuentran expuestos los organismos en áreas contaminadas Identificar los diferentes tipos de exposición a los contaminantes

• Investigar sobre las distintas fuentes de contaminación.

• Buscar información en diversos medios sobre la clasificación de los tipos de tóxicos.

• Aplicar los procedimientos para evaluar el grado de contaminación del ambiente.

• Investigar acerca de bioindicadores y biomarcadores.

Unidad 2: Toxicidad de los contaminantes Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Adquirir conocimientos relacionados con la toxicidad de los contaminantes ambientales, mismos que aplicará en las unidades 3 y 4.

• Investigar sobre la movilidad, persistencia y biodisponibilidad.

• Buscar información sobre los factores que

modifican la toxicidad de un contaminante

• Investigar sobre los mecanismos de transformación y de acción de los contaminantes.

Unidad 3: Efectos de sustancias tóxicas en el organismo Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Comprender los efectos de sustancias tóxicas en el organismo, mismos que aplicará en la unidad de evaluación de riesgo toxicológico. Reconocer los efectos tóxicos que producen las sustancias contaminantes Describir la distribución y eliminación de los contaminantes tóxicos Explicar la interacción de compuestos químicos y sus efectos

• Investigar acerca del metabolismo de los tóxicos.

• Buscar información sobre la absorción y

fijación de los tóxicos.

• Buscar información sobre la excreción de sustancias tóxicas del organismo

• Investigar sobre los efectos no

cancerígenos y cancerígenos

Unidad 4: Evaluación del riesgo toxicológico Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Conocer la metodología de la evaluación de riesgos y representar la estructura de la evaluación de riesgos en forma esquemática.

Evaluar el riesgo toxicológicos de los contaminantes Elaborar curvas de dosis_respuesta a partir de datos de laboratorio

• Buscar información sobre la evaluación de la exposición.

• Investigar sobre la caracterización del escenario de exposición.

• Investigar sobre identificación de las rutas de exposición

• Buscar información sobre toxicidad aguda y crónica.

• Buscar información sobre ensayos de toxicidad.

• Comparar la legislación asociada a la toxicología en distintos países.

Unidad 5: Farmacocinética Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Conocerá los procesos a los que un fármaco es sometido a través de su paso por el organismo, conocerá qué sucede con un fármaco desde el momento en el que es administrado hasta su total eliminación del cuerpo y aplicará lo anteriormente citado para un correcto manejo de los fármacos.

• Buscar información relacionada con el transporte a través de las membranas celulares, con la absorción, la distribución, excreción y el metabolismo. Todo referido a la farmacocinética.

Entender la farmacocinética de los tóxicos


1. Albert Lilia A. Curso básico de toxicología ambiental. Instituto Nacional de Investigaciones Sobre Recursos Bióticos (INIREB). 1985.

2. Bello G. José y López D.C S. Adela. Fundamentos de ciencia toxicológica. Ediciones

Díaz Santos S.A Madrid España. 2001. 3. E. Peña Carlos, E. Carter Dean y A. Fierro Félix. Toxicología Ambiental. Evaluación

de riesgos y restauración ambiental. Southwest Hazardous Waste Program. The University of Arizona. 2001

4. Moreno Grau, Ma. Dolores. Toxicología Ambiental. Evaluación de Riesgo para la Salud Humana. España: Mc Graw Hil. 2003.

5. Klaassen, Curtis y Watkins III, John B. Fundamentos de Toxicología. McGraw Hill-Interamericana. México. 2006.

6. Ramírez Romero, Patricia y Mendoza Cantú, Ania. Ensayos toxicológicos para la evaluación de sustancias químicas en agua y suelo. La experiencia en México. Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales e Instituto Nacional de Ecología. México, D. F. 2008.


• Realizar ensayo de toxicidad aguda con el cladócero Daphnia magna.

• Realizar ensayo de toxicidad aguda con bulbos de cebolla Allium cepa L. mediante la evaluación de la inhibición del crecimiento promedio de raíces.

• Realizar ensayo de toxicidad aguda con el cnidario Hydra attenuata.

• Realizar ensayo de toxicidad aguda con semillas de lechuga

• Realizar ensayo de toxicidad crónica con el alga Selenastrum capricornutum

(Pseudokirchneriella subcapitata) por el método de enumeración celular basado en el uso de hemocitómetro Neubauer.

• Realizar ensayo de toxicidad crónica con microalgas clorofíceas

• Realizar ensayo de toxicidad aguda con cladóceros de la familia Daphnidae

• Realizar ensayo de toxicidad aguda con larvas y juveniles de los peces

Brachydanio rerio y Poecilia reticulata

• Realizar ensayo de toxicidad aguda con el pez Xiphophorus montezumae

• Realizar ensayo de toxicidad con el nematodo Panagrellus redivivus

• Realizar ensayo de toxicidad aguda con la lombriz de tierra Eisenia andrei

• Realizar ensayo de citotoxicidad aguda con celomocitos de la lombriz de tierra Eisenia foetida

• Realizar ensayo de genotoxicidad con la lombriz de tierra Eisenia andrei

• Realizar ensayo de toxicidad subcrónica con la lombriz de tierra Eisenia andrei

• Realizar ensayo de inhibición de la germinación y del alargamiento radicular en semillas de cebolla Allium cepa y Soya Glycine max

AE-04 Balance de Materia y Energia - ITSSAT · adiabáticos e isovolumètricos, en una sola fase y...

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