Diagnóstico de Necesidades Tecnológicas Tomo13Celaya2013

DISEO EXPERIMENTAL PARA EL DESARROLLO DEMETODOLOGA EN PRODUCTOS FARMACUTICOS

PRESERVADOS

ING. Jos g. Lpez Aguirre, ING. Mara de Jess Prez Aguilera.

Resumen

La presente investigacin se desarroll en una empresa farmacutica en la cual se dise la metodologa para el anlisismicrobiolgico de un producto lquido preservado con metil parabeno, elaborado en una industria farmacutica,basndose en las propuestas de la USP 35.Para poder establecer la metodologa de estos productos se realiz un anlisis de diseo de experimentos 2k en donde losfactores que se midieron para llegar a los resultados fueron la adecuabilidad e inhibicin en los productos, a diferentesniveles con una variable de respuesta en la que se midi la cantidad inhibida de microorganismos en presencia deproducto.Se obtuvo una metodologa exacta con un porcentaje de recuperacin del 80% con la capacidad de ser especfica para losdiferentes microorganismos ensayados, evidenciando as la aptitud de la tcnica para detectar un panel demicroorganismos.Se constata que la tcnica posee la capacidad de detectar microorganismos patgenos, mostrando crecimientosproporcionales a las concentraciones establecidas en el parmetro de linealidad y tambin evidenciando el nmero msbajo de clulas viables en una muestra bajo condiciones experimentales establecidas como lo present en el parmetro delmite de deteccin.Palabras clave: Experimento, mtodo, microorganismos, farmacutica

Introduccin

En la actualidad la industria farmacutica debe demostrar el total cumplimiento de la normatividad nacional einternacional en caso de exportacin de frmacos, teniendo presente que los procedimientos deben estar validadospara su implementacin y en cumplimiento de las leyes que rigen a la farmacutica como FEUM 10 ed. y la USP 35.

Esta investigacin se realiz en campanas de flujo laminar con las que cuenta el departamento de microbiologa delrea de Garanta de Calidad. Con el objetivo principal de establecer el mtodo de evaluacin dentro del laboratoriode garanta de calidad que cumpla con USP 35 establecida para la industria farmacutica. Para llevar a cabo estainvestigacin fue necesaria la recoleccin de datos obtenidos a travs de ensayos experimentales en diferentespresentaciones farmacuticas y de esta forma obtener las suficientes rplicas para someterlos al anlisis experimental2k para analizar los factores que nos llevaron a obtener el resultado esperado.

ING. Jos g. Lpez Aguirre, Licenciatura en Ingeniera IndustrialUNIVERSIDAD DEL SABESCarretera Juventino Rosas Guanajuato Km 2 , C. P. 38240, Santa Cruz de Juventino Rosas, Gto.Correo Electrnico: [email protected]: 01(412) 15 746 29, [email protected]

ING. Mara de Jess Prez Aguilera, Maestra en Ingeniera IndustrialInstituto Tecnolgico de CelayaAv. Tecnolgico y A. Garca Cubas S /N , A. P.57, C. P. 38010, Celaya, Gto.Correo Electrnico: [email protected]: 01(461) 611 75 75, [email protected]

18306, 7 y 8 de Noviembre 2013 Celaya, Guanajuato, Mxico

Congreso Internacional de InvestigacinISSN 1946-5351 Online 1948-2353 CD ROM

www.celaya.academiajournals.comVol. 5, No. 3

En base a los resultados que se obtuvieron en el anlisis a travs del diseo de experimentos y con los resultados queobtuvimos para conocer el nivel de inhibicin y adecuabilidad en los productos farmacuticos podemos desarrollarun mtodo que nos lleve a detectar microorganismos en presencia de producto logrando inactivar el principio activoy el conservador que contienen los medicamentos. Esto permite determinar si una sustancia o preparadofarmacutico cumple con las especificaciones microbiolgicas establecidas.

Se obtuvo una metodologa exacta con un porcentaje de recuperacin del 80% con la capacidad de ser especficapara los diferentes microorganismos ensayados, evidenciando as la aptitud de la tcnica para detectar un panel demicroorganismos.

Por lo tanto resulta til la implementacin y la validacin de la metodologa de anlisis microbiolgico para unproducto liquido preservado, para as asegurar que el procedimiento utilizado, es el adecuado en el control de calidadde los productos farmacuticos. (USP 35)

Tipo de investigacin

La investigacin desarrollada para este anlisis es cuantitativa ya que nos permitir examinar los resultados de unamanera precisa o ms especficamente en forma numrica apoyndose con herramientas del campo estadstico parasu realizacin. Adems de lo antes expuesto, cabe mencionar que la investigacin cuantitativa estudia la asociacin orelacin entre las variables que han sido cuantificadas, lo que ayuda an ms en la interpretacin de los resultados.Por mtodos cuantitativos de investigacin se entienden los diseos experimentales, donde se aplican experimentospuros, entendiendo por tales los que renen tres requisitos fundamentales, la manipulacin de una o ms variablesindependientes; medir el efecto de la variable independiente sobre la variable dependiente y la validacin interna dela situacin experimental. (FEUM 10 ed.)

El tipo de estudio que se lleva a cabo es de tipo experimental, en el cual un grupo de datos, son divididos en formaaleatoria en grupos de estudio, control y son analizados con respecto a un factor o medida que se utiliza paraestudiar y evaluar. En una perspectiva ms formal , un experimento puede definirse como una prueba o serie depruebas en las que se hacen cambios deliberados en las variables de entrada de un proceso o sistema para observar eidentificar las razones de los cambios que pudieran observarse en la respuesta de salida, en Ingeniera laexperimentacin es de suma importancia para el desarrollo de nuevos productos y el mejoramiento de los procesos,en general los experimentos se usan para estudiar el desempeo de los procesos y sistemas. (Montgomery, 2011)

Para la interpretacin de resultados se utiliz el software MINITAB 15.

Presentacin de resultados

De la bsqueda de informacin se encontr que los productos son envasados en condiciones de tal forma que no secontaminen con la flora normal que posee el ser humano, esto a travs de cofia para pelo, cubre bocas y guantes sinembargo si un producto se llegara a contaminar con este tipo de floras nativas pueden llegar a no ser detectadas conun anlisis rutinario pues en cuanto entra en contacto con el producto puede ser ocultada a travs del tipo deconservador que trae el producto. Los mtodos que se utilizan hoy en da cumplen con un 70% con los lineamientosque pide la FEUM 10 Ed. y USP 35, pues no se ha demostrado an la aptitud de cada producto en cuantos a loslmites microbianos.




Para el desarrollo de este anlisis se realiz un diseo de experimentos 2K en el cul se someti al experimentocuatro productos farmacuticos de diferente indicacin teraputica: A) Jarabe que sirve para problemas del tos, B)Jarabe frmaco que funciona para problemas gastrointestinales, C) Jarabe que acta como laxante y D) Jarabe queacta como antihistamnico para todo tipo de alergias de los cuales queremos conocer y desarrollar la metodologaanaltica para demostrar si estos productos ocultan o inhiben el crecimiento bacteriano por la accin del principioactivo o el conservador que contienen estos medicamentos. Los factores que se midieron para llegar a los resultadosfueron la adecuabilidad e inhibicin en los productos, a diferentes niveles con una variable de respuesta en la que semidi la cantidad inhibida de microorganismos en presencia de producto. El arreglo para el diseo experimentalqued de la siguiente manera como lo muestra la tabla 1

A B C Combinacin detratamientos Rplica

- - - 1 I II III IV V+ - - a 80 72 66 59 68- + - b 69 77 60 44 79+ + - ab 85 90 82 60 76+ + + abc 58 70 80 17 70- - + c 71 44 82 19 80+ - + ac 88 43 18 18 50- + + bc 83 75 64 29 55

Tabla 1 arreglo experimental

Las siguientes figuras muestran un ejemplo del proceso de anlisis.

Figura 1: Ejemplos del anlisis de diseo experimental.

La figura 1 muestra los efectos principales en jarabe A en cuanto a la evaluacin de adecuabilidad e inhibicin delproducto pues se muestra que el conservador que contiene el jarabe presenta una inhibicin de hasta de 75% por loque a travs de la adecuabilidad en el factor 1 que corresponde a polisorbato 20 muestra la cantidad real demicroorganismos en el producto, ya que permite verificar que el sistema de medicin funciona apropiadamente,independientemente de las condiciones ambientales.




Figura 2: Efectos principales en jarabe A

La figura 2 muestra los efectos principales en Jarabe B en cuanto a la evaluacin de la adecuabilidad e inhibicin delproducto pues se muestra que el conservador que contiene el jarabe presenta una inhibicin de hasta de 70% por loque a travs de la adecuabilidad en el factor 4 que corresponde a polisorbato 20 muestra la cantidad real recuperadaque se inoculo en el producto, ya que permite verificar que el sistema de medicin funciona apropiadamente,independientemente de las condiciones ambientales. Es conveniente que antes de llevar a cabo la validacin delmtodo analtico, se establezcan los criterios apropiados para la operacin del sistema de medicin, para serevaluados en la validacin y verificados de manera rutinaria al emplear el mtodo analtico. Para este caso si esmayor el efecto es mejor para establecer lmites cerrados en los mtodos analticos a desarrollar.

Figura 3: Efectos principales en jarabe B

La figura 3 muestra los efectos principales en Jarabe C en cuanto a la evaluacin de la adecuabilidad e inhibicin delproducto pues se muestra que el conservador que contiene el jarabe presenta una inhibicin de hasta de 65% por loque a travs de la adecuabilidad en el factor 2 que corresponde a polisorbato 20 muestra la cantidad real recuperadaque se inoculo en el producto, ya que permite verificar que el sistema de medicin funciona apropiadamente,independientemente de las condiciones ambientales.




Figura 4: Efectos principales para jarabe C

La figura 4 muestra los efectos principales en Jarabe D en cuanto a la evaluacin de la adecuabilidad e inhibicin delproducto pues se muestra que el conservador que contiene el jarabe presenta una inhibicin de hasta de 55% por loque a travs de la adecuabilidad en el factor 2 que corresponde a polisorbato 20 muestra la cantidad real recuperadaque se inocul en el producto, ya que permite verificar que el sistema de medicin funciona apropiadamente,independientemente de las condiciones ambientales.

Figura 5: Efectos principales para jarabe D

En base a los resultados que se obtuvieron en el anlisis a travs del diseo de experimentos y con los resultados queobtuvimos para conocer el nivel de inhibicin y adecuabilidad en los productos farmacuticos antes mencionados yapodemos desarrollar un mtodo que nos lleve a detectar microorganismos en presencia de producto lograndoinactivar el principio activo y el conservador que contienen los medicamentos.Estas pruebas tienen como objetivo evaluar la calidad microbiolgica de productos farmacuticos, mediante elrecuento de organismos mesoflicos aerobios, hongos filamentosos y levaduras. Esto permite determinar si unasustancia o preparado farmacutico cumple con las especificaciones microbiolgicas establecidas.

CONCLUSIONESTodos los parmetros de la metodologa cumplieron con la especificacin dada en la USP 35 presentandoconformidad en la totalidad de los parmetros evaluados.Se elabor un protocolo de validacin para anlisis microbiolgicos para productos con conservadores microbianos.




Se elabor una metodologa analtica con las herramientas necesarias para el anlisis microbiolgico de un productoliquido preservado con agentes parabenos producido en la industria farmacutica.De acuerdo a los porcentajes de recuperacin obtenidos en los diferentes ensayos, se observ que la mayora de ellosse encontraban en un rango de 80 al 100% demostrando as la exactitud del mtodo. Por lo tanto se puede asegurarque los futuros resultados obtendrn una confiabilidad del 80 al 100%.Se demostr de forma documentada que el mtodo cumple con los requisitos que pide la farmacopea de los EstadosUnidos Mexicanos en su dcima edicin y la USP 35.Se encuentra relevante la utilizacin de controles negativos de los medios de cultivo utilizados en los estudios, estopara asegurar que no se est aportando ningn tipo de contaminacin por parte de los analistas ni del medio ambientedonde se desarrolle la metodologaSe recomienda verificar peridicamente las normas vigentes por posibles cambios con el tiempo.

BIBLIOGRAFA1. Difco manual, 2010, dehydrated culture media and reagents for microbiology, Tenth Edition, Detroit Michigan 48232, USA.2. Dulbecco Renato, Eisen Hernn, 2005, Microbiology Diagnostic Fourth Edition J.B. Lippincott Company Philadelphia.3. Farmacopea de los Estados Unidos de Amrica, 2012 trigsima sexta edicin.4. Farmacopea de los Estados Unidos Mexicanos 2012 dcima edicin.5. Koneman Dowell, 2008, Diagnostico Microbiolgico, Editorial Medica Panamericana6. Montgomery Douglas, 2011, Diseo y Anlisis de Experimentos, Segunda Edicin, Limusa Wiley




Retos y perspectivas en la formacin del ingeniero agrnomo frente aldesarrollo rural sustentable

Lorenzo Alejandro Lpez Barbosa Dr.1, Dra. Susana Cepeda Islas2,Dra. Rita Carmen Favret Tondato3 y M.C. Griselda Valds Ramos4

Resumen Fomentar la sustentabilidad en las actividades agropecuarias y responder a los desafos de mitigacin yadaptacin al cambio climtico, contribuir a la reduccin de la pobreza, la exclusin y el hambre, exigen un nuevoprofesional de la ingeniera agronmica y el desarrollo rural, con un nuevo perfil profesional, valores, habilidades,actitudes y capacidades para promover los cambios que demanda la sociedad rural. Con base en el anlisis de la realidadrural de los pases en desarrollo en general, y de Mxico en particular, se especifican los elementos que deben dar paso alnuevo perfil, hablando de su integracin como ciudadanos de una sociedad globalizada y multicultural, en un mundo cadavez ms complejo, y que opera bajo mltiples tendencias y direcciones. Se hace hincapi en las ventajas y desventajas dela promocin de la educacin para el desarrollo sostenible y rural exclusivamente a travs de contenidos transversales.Palabras clave agronoma, desarrollo rural, sustentabilidad, cambio climtico.

IntroduccinLas propuestas curriculares de la ingeniera agronmica en desarrollo rural en Mxico han ido cambiando

conforme a los cambios de paradigma dominante y de la prioridad que el Estado mexicano le da al sector agrcola yla educacin agrcola superior. En la actualidad, las instituciones de educacin superior en Mxico han adoptado unapoltica de acreditacin y evaluacin de la calidad de sus programas, por lo que los procesos de mejora continua sonuna de las principales herramientas para el aseguramiento de la calidad y la actualizacin curricular.

En esencia, un ingeniero agrnomo en desarrollo rural es un profesional capacitado para: desarrollar planes demanejo y cumplir con los procesos tecnolgicos de produccin de diversos productos agrcolas, formular y ejecutarproyectos de investigacin en diferentes reas del sector rural , en el marco de la agricultura globalizada y loscriterios de bienestar social para los productores y el desarrollo sustentable, capacitado para operar, gestionar ytrabajar en equipos multidisciplinarios para ejecutar, coordinar, evaluar y gestionar proyectos relacionados con lapromocin de procesos de desarrollo rural, entendido como el conjunto de acciones y procesos que favorezcan elmejoramiento de la calidad de vida de los pobladores rurales.

Adems, si bien estamos de acuerdo con la profunda crtica a la forma en que, en muchos casos, los programasde desarrollo rural han sido diseados e implementados, creemos que lo ms importante es reflexionar sobre lasposibilidades actuales y reales de los cambios sociales que puedan ofrecer nuevos profesionales, donde esimportante considerar las nuevas tendencias, las prcticas emergentes, los paradigmas y oportunidades que enfrentanestos profesionales, as como los nuevos retos, habilidades, destrezas y actitudes que las formas de los programaseducativos en el nivel de la educacin superior.

Descripcin del MtodoEl contenido del presente documento se basa en un anlisis comparativo de los diversos textos y documentos que

se definen los objetivos, las competencias, perfil de egreso y los fundamentos de la carrera de los diferentesprogramas acadmicos de ingeniero agrnomo en el desarrollo rural, que se imparte en Mxico, con el propsito deidentificar nuevos retos que deben ser considerados en la formacin de estos programas. Del mismo modo, teniendoen cuenta los resultados del Simposio "Desarrollo Rural: enseanza y praxis", celebrado en la Universidad delEstado de Morelos, Mxico, mayo de 2012, en este caso, la participacin de 12 instituciones mexicanas deeducacin superior que ofrecen programas educativos para el desarrollo rural, donde se discuti y analiz los

1 Lorenzo Alejandro Lpez Barbosa Dr. es Profesor-investigador y Jefe del Departamento de Sociologa de la UniversidadAutnoma Agraria Antonio Narro, Coordinador del Cuerpo Acadmico Desarrollo Rural Sustentable y Procesos Sociales.Saltillo, Coahuila. [email protected] (autor corresponsal)

2 La Dra. Susana Cepeda Islas es Profesora-investigadora del Departamento de Sociologa de la Universidad Autnoma AgrariaAntonio Narro y miembro del Cuerpo Acadmico Desarrollo Rural Sustentable y Procesos Sociales. Saltillo, [email protected]

3 La Dra. Rita Carmen Favret Tondato es Profesora-investigadora del Departamento de Sociologa de la Universidad AutnomaAgraria Antonio Narro y miembro del Cuerpo Acadmico Desarrollo Rural Sustentable y Procesos Sociales. Saltillo,Coahuila. [email protected]

4 La M.C. Griselda Valds Ramos Profesora-investigadora del Departamento de Sociologa de la Universidad Autnoma AgrariaAntonio Narro y miembro del Cuerpo Acadmico Desarrollo Rural Sustentable y Procesos Sociales. Saltillo, [email protected]




problemas, enfoques y desafos enfrentan cada uno a la luz de los nuevos paradigmas, tendencias y requisitosexigidos por la sociedad en trminos de formacin rural.

Para completar el estudio, se realiz un anlisis terico y evaluacin de la literatura cientfica, diferentesdocumentos, as como el reflejo de la experiencia personal de los autores en el campo de la educacin superior en eldesarrollo rural.

Los objetivos de este trabajo son establecer los principales elementos a tener en cuenta en el plan de estudios delos currculos de agronoma en el desarrollo rural, e identificar los retos que se derivan en el quehacer de lasuniversidades que ofrecen este tipo de programas docentes.

Marco de referenciaTeniendo en cuenta los principales temas emergentes que definirn la agenda del desarrollo rural, el colectivo del

Simposio "Desarrollo Rural: enseanza y praxis ", celebrado en la Universidad del Estado de Morelos, en mayo de2012 identific como principales prcticas emergentes en la sociedad rural mexicana:

La mayoritaria influencia de las polticas alimentarias y agrcolas mundiales en los espacios locales La necesidad de promover procesos de desarrollo basados en metodologas de diseo participativo para la

resolucin de problemas basados en las necesidades reales de los productores El uso de enfoques interdisciplinarios y sistmicos para abordar los problemas ambientales, para aprender la

complejidad y diversidad de la gestin de los ecosistemas Fomentar el empoderamiento de los productores y sus organizaciones Promocin en la gestin de negocios y las empresas familiares. Promover los procesos bajo el enfoque de la "nueva ruralidad " y el desarrollo territorial. Promocin, reivindicacin y revalorizacin de la agricultura tradicional, las capacidades rurales y estilo de vida

rural. Reforzar el papel de la mujer rural y la importancia de los medios de subsistencia no agrcolas. La promocin de la agricultura ecolgica y los productos y denominaciones de origen tradicionales. Una creciente conciencia de que el hambre, la pobreza y el medio ambiente estn ntimamente relacionados,

por lo que no es suficiente para definir las polticas de desarrollo slo en trminos de satisfaccin de las necesidades. Los agentes ms influyentes en la realizacin de polticas de desarrollo son las organizaciones de productores. Planificacin con la participacin democrtica de las administraciones locales Se reconoce que el atraso tecnolgico es uno de los principales obstculos a una mayor productividad Los servicios que se ofrecen a los productores deben ser de calidad, oportunidad, transparencia y rentabilidad Se presenta un fenmeno de mayor complementariedad de las actividades agrcolas y generadoras de ingresos

no agrcolas y la migracin temporal. Efectos adversos derivados del cambio climtico global, comportamiento errtico de lluvias, fenmenos

meteorolgicos adversos, cada de la productividad agrcola. Necesidad de contar con alimentos de mayor calidad nutrimental a bajo costo El reclamo de las demandas campesinas es por medio de la movilizacin. Es necesario favorecer la integracin de las cadenas productivas y la reconversin productiva. Induccin de una cultura de calidad y seguridad en la produccin de alimentos.

Lo anterior, permite identificar que en el campo agronmico se est experimentando un cambio de paradigma,que refleja en gran medida el agotamiento del correspondiente a la "revolucin verde" (el modelo de la industriaagrcola) bajo el de la "revolucin azul" (Pauli , 2010), y que se refleja en el auge de la plasticultura, la siembra deprecisin, el control integrado de plagas, malezas y enfermedades; as como de la biotecnologa, la agroecologa, lapermacultura, la agricultura sostenible, la agricultura urbana, entre otros, junto con el descenso, la degradacin ycontaminacin de los recursos naturales que constituyen un nuevo contexto y una realidad agronmica diferente.

La tecnologa que existe en la actualidad ha generado dos tipos de sociedad: la de la informacin y la delconocimiento. La primera hace referencia a la creciente capacidad tecnolgica para almacenar cada vez msinformacin y hacerla circular cada vez ms rpidamente y con mayor capacidad de difusin. La sociedad delconocimiento se refiere a la apropiacin crtica y selectiva de la informacin protagonizada por ciudadanos quesaben cmo aprovechar la informacin, y se sustenta en los avances tecnolgicos de la comunicacin, que es dondela calidad y la gestin de la velocidad de la informacin se convierten en un factor clave de la competitividad (Oliva,2005) incorporando el factor social, su influencia tica y poltica en el desarrollo de la comunicacin y sustecnologas




Hay una serie de obstculos que limitan la llegada plena de las sociedades del conocimiento compartido: labrecha digital. Hoy en da no estar conectado a la red significa la privacin de acceso al conocimiento mltiple, labrecha del conocimiento mucho ms profundo y ms, que divide a los pases y las sociedades, (UNESCO, 2005).

Edgar Morin (1999), indica que es necesario en la educacin : la enseanza de los procesos y modalidades de losconocimientos y de la cultura humana , que puede establecer el grado de error o la ilusin de conocimiento paraabordar ciertos temas de manera integral del cerebro, para localizar los problemas locales y parciales, promover laconciencia individual sobre la condicin humana, el conocimiento acerca de la promocin de la identidad de lapersona terrenal, identificando quin eres, de dnde vienes y hacia dnde vas, y el papel del grupo en el que trabajany para con la sociedad; ensear la incertidumbre para gestionar correctamente y poder tomar riesgos.

La formacin de los profesionales debe basarse en la incorporacin de un mayor nivel de conocimiento ,promoviendo el trabajo en equipo, la capacidad de interaccin simblica, un amplio conocimiento del proceso deproduccin, el desarrollo de ideas innovadoras y proactivas, y la construccin de las opiniones y actitudesproposicionales (Olmeda , 1998) , la promocin de valores y actitudes dirigidas al beneficio de la sociedad, suentorno y su gente. En la enseanza de la Ingeniera (Hanel y Taborga Valley, 1992) se debe considerar lasactitudes hacia el trabajo y la sociedad: la conciencia del desarrollo sustentable, la honestidad y la tica profesional,la productividad, la calidad, el espritu emprendedor y la capacidad de adaptacin al cambio. La consideracin y elrespeto a las cuestiones culturales, ambientales y ticas que entraa su trabajo y liderazgo (Yadarola, 1999).

El campo profesional de la alimentacin y la agricultura segn la FAO (1993), debe tener una slida formacintica y humanstica basada en los principios y valores de la disciplina , la perseverancia y el trabajo de campo, lahonestidad, la honradez, la puntualidad y la responsabilidad, el amor por la verdad y la justicia, el respeto por losdems, con espritu de lealtad, ayuda mutua y la solidaridad; la iniciativa y la creatividad, el deseo permanente demejora, apertura al cambio y la innovacin. Flexible, eclctico, realista, pragmtico, creativo, ingenios, con actitudde crtica positiva, humilde, capaz de comunicarse de manera efectiva, tanto escrita como oral.

La educacin agrcola superior en Mxico, no ha respondido y asimilado de manera eficaz frente a los rpidoscambios en el mundo; se observa por el contrario la reduccin de la matrcula, la consolidacin del autoempleo, lafragmentacin y el aislamiento de los planes de estudios, la enseanza y la informacin separada de las realidades dela produccin, la falta de competitividad en la formacin (CEC, 2001).

Por otra parte, la aparicin de la denominada revolucin azul, exige nuevos enfoques para la produccinagrcola, incluida la agricultura sostenible, la agroecologa, la permacultura, etc. La baja disponibilidad de tierras yagua, la baja inversin en el sector, la necesidad de una mayor eficiencia en la gestin y uso del agua, lacontaminacin de los recursos naturales y la baja disponibilidad de mano de obra, obligan a buscar otro tipo dealternativas.

Esta situacin exige una educacin agrcola competitiva, de calidad y de excelencia, dando prioridad a laformacin del alumno y donde la formacin prctica juega un papel clave, donde es importante incorporar elllamado modelo de competencias que se dirige la formacin de estudiantes a travs de la lgica y lo racional, quecombina la teora y la prctica (Badilla, 2005).

Con el tiempo el concepto ha cambiado desde la economa a la educacin (Moreno y Soto, 2005) hasta unareformulacin ms compleja, donde se establece que el conocimiento procede de saber vivir en comunidad, dereconocer el valor de mltiples fuentes de conocimiento y el papel de la experiencia personal, as como de laformacin previa de cada individuo, la imaginacin, el arte y la creatividad (Pinilla, 2005).

El enfoque basado en competencias responde a la necesidad de la gente para hacer las cosas an mejor,promueve el desarrollo integral del ser humano trata de responder a las nuevas formas de organizacin del trabajo,promueve una mayor autonoma de los alumnos y a los profesores los hace tutores (Mulder, 2007), busca promoverun ambiente de aprendizaje la implementacin de modelos educativos centrados en el rendimiento (Daz Barriga,2006), para cada nivel de competencia considerada de dominio (principiante , novato , intermedio , experto ymaestro) y el grado de complejidad (inicio, la prctica, el enfoque y el dominio), lo que facilita su aplicacin yevaluacin.

Las reas de oportunidad del modelo de competencias en agronoma son: una tendencia a una menor dominio delas competencias bsicas, los conocimientos, habilidades y actitudes estn fragmentados, el desarrollo de habilidadesse da en trminos muy generales, se presenta una falta de conexin entre la competencia y el rendimiento, y ladificultad de cmo determinar si desarrollaron o no una competencia.

Las habilidades se adquieren a travs de un proceso educativo determinado y permiten al individuo resolver losproblemas inherentes al objeto de su profesin en un contexto de trabajo en particular, incluyendo la anticipacin deproblemas, la evaluacin del resultado de los trabajos y la capacidad de participar activamente en mejorar laproduccin (Levy - Leboyer , 1997). Dichas competencias hasta la experiencia y conocimiento para ser, implicasaber usar requiere cierta experiencia y una importante considerar el contexto en el que la competencia se lleva a




cabo (Tejada, 2005; Malpica, 1999, Hager y Beckett, 1999), tienen carcter de unidad , ya que su elementos sonsignificativos slo en conjunto (Malpica, 1999) y tienen un nivel apropiado de generalidad (Hagger y Beckett,1999).

El nuevo paradigma para el desarrollo rural sustentable, debe cuestionar los viejos estilos de desarrollo, no slopor su inmovilidad y pocos beneficios a los pases en desarrollo, sino tambin que el 75 % de los casos no hanlogrado el bienestar en Amrica Latina y el Caribe (Souza, 2005).

Las habilidades profesionales del Ingeniero AgrnomoTomando como referencia lo hasta ahora descrito, las habilidades profesionales, y con base en las principales

actividades que se realizan los agrnomos, se agrupan en conocimientos tcnicos, metodolgicos y sociales, y sonlos siguientes:

a) Los conocimientos tcnicosEstablecer, implementar y evaluar las diferentes tcnicas de produccin de cultivos para reducir los problemas

del proceso de produccin y mantenimiento de los recursos involucrados en el proceso. Algunas de las actividades arealizar son: establecer el mercado actual y potencial de los productos y subproductos de los cultivos o paraimplementar, seleccionar mtodos de produccin ms eficientes, mtodos de propagacin de plantas, determinar eltipo, origen y mtodo de uso de los nutrientes de utilizar, solucionar el estrs vegetal , aplicar los mtodos efectivosde cosecha y las tcnicas de manejo de post-cosecha aplicados a los productos agrcolas y subproductos en funcindel mercado en particular.

Haciendo uso eficiente del agua para fines agrcolas, tratando de conservar y aumentar el nivel fretico del sueloy mejorar el uso de las aguas superficiales con el fin de aumentar la produccin agrcola.

Conservar, restaurar y optimizar la superficie agrcola que busca reducir la erosin, la contaminacin y ladegradacin de mantener y aumentar la produccin agrcola . Algunas de las actividades que se pueden realizar son:desarrollo de diagnsticos de suelos, la aplicacin de mtodos y tcnicas para la mejora y recuperacin de suelosdegradados, utilizacin de nuevos mtodos de labranza de conservacin de suelos, evaluacin del grado decontaminacin del agua utilizada y sugerencias sobre la forma de limpiar la misma.

Seleccionar y utilizar maquinaria y equipo agrcola, para hacer un uso ms eficiente y aumentar los niveles deproduccin agrcola sin afectar negativamente a los recursos naturales (seleccin y evaluacin de mquinas yequipos en funcin del cultivo y las condiciones ambientales.

Diagnosticar, controlar y prevenir las malas hierbas plagas y enfermedades que se producen en los cultivos conel fin de aumentar la produccin sin daar el medio ambiente.

b) Las competencias metodolgicasAnalizar, aplicar y evaluar diversas estrategias de venta y comercializacin de productos y subproductos

agrcolas para mejorar la rentabilidad de la produccin y ofrecer mejores productos de calidad para losconsumidores (caracterizacin del mercado actual y potencial de los productos agrcolas y sus subproductos lacalidad morfolgica, fisiolgica y organolptica de los productos y subproductos de la produccin agrcola, lacaracterizacin de las diversas formas de envasado de los productos, analizar estratgicamente las cadenasproductivas y el sistema producto; anlisis financiero conservacin, venta y comercializacin de los productosagrcolas y subproductos).

Gestin de empresas y proyectos que buscan aumentar los niveles de produccin agrcola y la calidad de losproductos agrcolas y sus subproductos, as como la conservacin de los recursos naturales (seleccionar e integrarinformacin para la planificacin, organizacin, evaluacin y retroalimentacin de las empresas y proyectos,coberturas de riesgos potenciales, los mtodos y las tcnicas aplicadas para el desarrollo de empresas y proyectos,evaluar e interpretar el anlisis financiero de la empresa y los juicios de valor en ellos y proponer la forma deabordar las deficiencias).

Establecer, implementar y evaluar las alternativas de energa derivados de productos agrcolas que seaneconmicamente viables y ambientalmente sostenibles para ayudar a reducir el problema del suministro de energa(evaluacin del potencial energtico de los productos agrcolas y subproductos).

c) Habilidades sociales y participativasDisear, implementar y evaluar diversas estrategias para el desarrollo rural buscando el beneficio de la sociedad

rural y la conservacin y mejora de los recursos naturales (desarrollar, gestionar recursos y programas; formulaciny evaluacin de proyectos; organizacin y capacitacin de los productores y la implementacin y la evaluacin delos modelos de desarrollo rural; as como de la aplicacin de las diversas formas de comunicacin y una forma detrabajo grupal e individual).




Comentarios FinalesLa Universidad del Siglo XXI est llamada a responder a las demandas educativas, cientficas, tecnolgicas y

culturales de la sociedad. Representa una fuerza dinmica para formar los ciudadanos comprometidos que lasociedad demanda.

Los retos y los desafos que enfrenta la sociedad rural en Mxico, demanda de las universidades agrcolas y susprogramas acadmicos nuevas actitudes y nuevos compromisos. El futuro posicionamiento de la universidad debebasarse en el fortalecimiento de su papel como educador de los ciudadanos en una institucin responsable de lageneracin y difusin del conocimiento, una fuente inagotable de creatividad, innovacin y espritu empresarial, enla promocin de los valores de la educacin y la defensa de nuestra sociedad, y donde la investigacin es entendidacomo la bsqueda sistemtica de respuestas a las preguntas planteadas por la realidad permitir un mejor uso de susresultados y mejorar al mismo tiempo la solucin de las demandas sociales y productivas.

De la agricultura depende de la seguridad alimentaria, concepto que alerta al grave riesgo de que los pases estnrenunciando a producir los alimentos para sus pueblos. Las universidades deben dar respuestas a preguntas como:qu producimos y cmo lo hacemos? conciliar la sustentabilidad, la productividad, la rentabilidad, lacompetitividad y la equidad, para aprovechar y conservar la biodiversidad, las necesidades de alimentos y elevar elnivel de vida de los grupos de agricultores.

Ningn sector productivo puede sobrevivir a una crisis multimodal y de permanente sufrimiento como la de laagricultura. En este complejo y globalizado planeta, la riqueza mundial ya no se mide slo por el poder del capitalfinanciero y de los recursos naturales, sino por la produccin, la generacin y gestin del conocimiento y lainformacin.

La universidad como institucin social creada para el conocimiento y la reflexin acadmica no puedeesconderse y desarrollarse sin compromisos. Las contribuciones de la universidad depende de sus puntos fuertes, ysu accin es ms eficaz cuando se enfrentan a los problemas sociales y que trata de abordar el trabajo y se hanvinculado a las realidades concretas.

Si las universidades agrcolas, no asuma un papel ms involucrados en los problemas de la sociedad rural, susgraduados definitivamente no lo harn y tambin deben estar atentos a la creciente tendencia de convertir elconocimiento en una mercanca, sujeta a las reglas del mercado y las consideraciones ticas fuera de su trabajo, suorigen y el papel que la sociedad rural espera de ellos: una universidad cercana al mundo real, sus demandas,desafos y necesidades.

ReferenciasBadilla, L. (2005). Nociones sobre el concepto de competencias. Documentos sobre algunos aportes al concepto decompetencias desde la perspectiva de Amrica Latina. Taller La metodologa Tunning para el anlisis decomparabilidad de programas educativos 2 y 3 de mayo 2005. Consorcio de Universidades Mexicanas. Una alianza decalidad por la educacin Superior. Tuning Amrica Latina.Botero A. J. (2005). Competencias y reformas en la educacin superior. Educacin Superior. Boletn informativo. No 5.Octubre-diciembre. http://menweb. mineducacion.gov.co/educacion_superior/numero_05/0001.htm.Comit de Ciencias Agropecuarias. (2001). Marco de referencia para la evaluacin. CIEES. SEP. CONAEVA. Comitde Ciencias Agropecuarias 157 p.Crdova D. G., M. Valencia P. y E. R. Barbosa J. 2007. Examen General de Egreso de Licenciatura agronmica:determinantes del puntaje. Acta Universitaria. 17(3):27-36Damm, A. A. (2005). Del agua y la leccin de economa. Este Pas. Un futuro incierto. No. 171:19-21. Junio.Daz Barriga, A. 2006. El enfoque de competencias en la educacin. Una alternativa o un disfraz de cambio? PerfilesEducativos. 28(111):7-36.FAO. (1993). Educacin Agrcola Superior. La urgencia del cambio. Serie Desarrollo Rural No. 10 Oficina Regionalde la FAO para Amrica Latina y el Caribe. 98 p.Gonzlez, J. y R. Wagenaar. (2003). Tunning Educational Structures in Europe. Final inform. Fase uno. Universidadde Deusto. Universidad de Groningen. 338 p. http://www.relint.deusto.es/TUNINGProject/spanish/doc_fase1/Tuning%20Educational.pdf.Hager P. y D. Beckett. (1999). Bases filosficas del concepto integrado de competencia. pp. 289-318, en: Competencialaboral y educcin basada en normas de competencia. Antonio Argelles (Compilador) LIMUSA. SEP. CNCCL.CONALEP.Hanel del Valle, J. y H. Taborga, T. (1992). Elementos para la evaluacin del sistema de educacin superior en Mxico.Revista de la Educacin Superior. 21(82):7-166. ANUIES.Levy-Leboyer, C. (1997). Gestin de las competencias. Gestin 2000. Barcelona. 161 p.Malpica, J. Ma. del C. (1999). El punto de vista pedaggico. pp 125-140 en: Competencia laboral y educacin basada




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Haciendo matemticas y evaluacin en lnea con sistemas algebraicoscomputacionales y la plataforma moodleDr. Ricardo Lpez Bautista1, Dra. Georgina Pulido Rodrguez2,

Dra. Alicia Cid Reborido3

Resumen En la Divisin de Ciencias Bsicas e Ingeniera de la Universidad Autnoma Metropolitana-Azcapotzalco se imparten diez ingenieras con ingreso anual de mil alumnos; cada uno se inscribe al menos enun curso de matemticas, donde los ndices de aprovechamiento son bajos. Hay muchos alumnos recursantes.Los autores crean el sistema galoisenlinea, para ofrecer evaluacin y retroalimentacin continua delaprendizaje en matemticas y en el que se presentan exmenes departamentales en lnea, rigurosamentepresenciales. Se incorporan tecnologas de la informacin como apoyo del proceso de enseanza-aprendizajeen matemticas y se usan sistemas algebraicos computacionales (CAS) para tener una base amplia dereactivos de evaluacin. Esta labor ha impactado el aprovechamiento escolar aun con la resistencia al cambiode algunos profesores. Los exmenes terminales de una asignatura de matemticas se aplican a cada cohortede alumnos desde el 2011. Actualmente se imparten asignaturas de matemticas con aulas virtuales y enesquema b-learning.

Palabras claveevaluacin del aprendizaje en matemticas, b-learning, sistemas algebraicoscomputacionales, plataforma moodle.

IntroduccinEn los ltimos aos, las tecnologas de informacin y comunicaciones (TICs) se perfilan fuertemente como

herramientas de apoyo en el proceso de enseanza-aprendizaje de las matemticas en las carreras de ingeniera. Enparticular, en matemticas en el nivel superior se han realizado grandes esfuerzos para incorporar estas tecnologas(e.g. Papanastasiou, 2008; SEP, 2004; Andrade-Archiga, 2008).

Los autores de este trabajo consideran que el sistema educativo en ingeniera, a nivel universitario debe estarfundamentado en una praxis educativa basada en el saber hacer de acuerdo con una metodologa activa,dialctica, prctica y crtica. En esta perspect iva, tienen notable importancia la conjuncin de lasmatemticas y las ciencias de computacin, as como la integracin de l a c o m p u t a d o r a c omoelemento activo en el proceso de enseanza-aprendizaje. La existencia de paquetes de software e nm a t e m t i c a s y de plataformas LMS cuestiona la forma tradicional de enseanza de las matemticas yplantea un nuevo estilo de estrategia educativa que nos permite definir unos objetivos docentes mseficaces, enriquecedores y prcticos.

Los autores han dirigido su objeto de estudio al tratamiento de diversos sistemas algebraicos computacionales ysu consecuente incorporacin en la plataforma Moodle un LMS (Learning Management System), la conjuncin deCAS y Moodle han impactado en la actividad de enseanza-aprendizaje en nuestros cursos de matemticas eningeniera. Esto ha permitido la construccin del sistema galoisenlinea (http:galois.azc.uam,mx), por los Dres.Pulido, Reborido, Lpez en la Universidad Autnoma Metropolitana-Azcapotzalco. Este sistema brinda unaalternativa de solucin a causas relacionadas con la alta desercin y la baja eficiencia terminal. Este sistema secompone de autoevaluaciones, exmenes, tareas y diversos objetos de aprendizaje que buscan ayudar a superar lasdificultades asociadas al aprendizaje de cursos en matemticas, como clculo y lgebra lineal. Los reactivos queconforman los exmenes y tareas consisten bsicamente en reactivos del tipo de respuestas anidadas (cloze). Sinembargo utilizamos ocasionalmente reactivos de respuesta corta, emparejamiento, emparejamiento aleatorio,respuesta numrica, respuesta calculada, calculada simple y opcin mltiple, falso-verdadero. Los exmenes que se

1 Ricardo Lpez Bautista es Profesor de Matemticas en la Universidad Autnoma [email protected]

2 Dra. Georgina Pulido Rodrguez es Profesora de Matemticas en la Universidad Autnoma [email protected]

3 Dra. Alicia Cid Reborido es Profesora de Qumica en la Universidad Autnoma [email protected]




aplican a los alumnos deben de estar de acuerdo al programa de estudios de la uea, adems, dichos programas debenincluir los indicadores de evaluacin, que marcan lo que se espera que los alumnos sean capaces de hacer al finalizarel curso. Para lograr este objetivo se le ofrece a los alumnos una serie de herramientas, consistentes enautoevaluaciones y asesoras en lnea, tutoriales para el uso de varios sistemas algebraicos computacionales:Mathematica, Maple, MathLab, GAP, Pari, Axioma, Geogebra, Wiris, uso de screencasts y videos tema por tema.Parte importante de este proceso es la retroalimentacin en lnea y automtica que se ofrece al alumno

En galoisenlinea, hemos superado problemas existentes en algunos otros sistemas de evaluacin asistida porcomputadora, a saber: limitaciones en el tipo de matemticas que se pueden ingresar, enfoque exclusivo en elresultado final del ejercicio, dando prioridad al procedimiento detallado para la solucin del ejercicios. Por otrolado, la utilizacin de los diversos CAS permite a galoisenlinea en forma fcil y rpida el ingreso de cientos deejercicios y soluciones. Si bien, el sistema ha servido de apoyo en los cursos de matemticas, hemos detectadoalgunos puntos crticos:

a. Es crucial que el alumno elabore el proceso de resolucin detallada de cada uno de los reactivos en losexmenes. Esta solucin detallada los alumnos la entregan al final de cada examen presencial.

b. Es fundamentel que alumno disponga de actividades asncronas en galoisenlinea, consistentes enautoevaluaciones con retroalimentacin automtica.

c. Libertad de horarios para presentar sus exmenes presenciales.

En este proyecto se busca que los estudiantes resuelvan ejercicios matemticos en el sistema galoisenlinea. Esdecir, el alumno debe desarrollar ntegramente en papel el procedimiento detallado de cada ejercicio del examen,pero para que el sistema evale, deber responder en lnea las respuestas anidadas (cloze) en el examen. En laevaluacin se toma en cuenta el desarrollo completo del examen por el estudiante, de esta manera, el estudiantecontar con una evaluacin de su desarrollo y retroalimentacin detallada de su trabajo.

Descripcin del MtodoEn 2010 los autores iniciaron el uso de B-learning (aprendizaje combinado, blended-learning), con el uso de

tcnicas de enseanza a distancia en aulas virtuales combinadas con los cursos presenciales. Se puso en prctica laevaluacin continua con tareas diarias que se abren durante 48 horas y en las que cada intento dura 90 minutos. Estaprctica diaria tiene sustento en la definicin de crdito en la UAM: la asignatura tiene nueve crditos, de loscuales el alumno dedica cuatro horas y media a la clase y un tiempo equivalente en forma extraclase, para consolidarsu aprendizaje. Adems, se consider la calificacin de tales tareas con un porcentaje para promediar con lacalificacin del examen, que tambin se realiza dentro del aula virtual en forma presencial. El centro de cmputo dela UAM-A posee 260 computadoras en una sala general, adems de salones con 30 computadoras en promedio. Conesta infraestructura, los autores decidieron poner en marcha la evaluacin terminal en forma presencial conalrededor de 900 alumnos, nmero esperado de inscritos al curso en veinte grupos, por turnos. Esto es un logroinstitucional, pues antes solamente se llevaban a cabo exmenes escritos. Los procesos administrativos cambiaron,desde la programacin de salones hasta la comunicacin de resultados para los profesores, quienes tienen acceso a lainformacin generada por su grupo, as como las hojas que cada uno de sus alumnos genera durante la aplicacin enlnea del examen, para que cuenten con criterios cualitativos que apoyen su decisin al asentar la calificacincorrespondiente.

El proceso de diseo de las evaluaciones de matemticas en lnea ha estado basado plenamente en el programaanaltico oficial. Tambin en el ao 2005, la DCBI-A dio inicio al uso de la plataforma Moodle y propici su usocon cursos de formacin docente. Estos cursos estuvieron orientados fundamentalmente hacia la forma de presentarmaterial, la comunicacin con los alumnos, en fin, a los cuestionarios solamente se le daba una breve revisin.

La mayora de los profesores iniciaron el uso de aulas virtuales emplendolas como almacn de archivos conlecciones; la parte de evaluacin automtica no era utilizada.

Los autores de este trabajo iniciaron una labor contra corriente, pues exista el prejuicio de que la evaluacin enlnea solamente se llevara a cabo con preguntas de opcin mltiple. Luego de encuentros speros con colegas, se hapodido dar respuesta slida a sus preocupaciones.

Se usa LaTeX para la redaccin de los reactivos, lo cual da un nivel de formalidad para la expresin correcta delos enunciados. Adems, se programan sistemas algebraicos computacionales para generar varias preguntas con unmismo nivel de dificultad y tener la certeza que la solucin esperada por el autmata generado por el diseo delcuestionario sea la correcta.

Los autores han tomado en consideracin las actitudes de los alumnos en un entorno asncrono, como puedeverse en (Friend A, et al. 2012) y en (H. Uzunboylu, et al. 2011), y construyeron el sistema galoisenlinea, que seencuentra instalado en servidores de la UAM y sobre la plataforma Moodle. En esencia, el sistema consiste en una




plataforma para la educacin a distancia donde se soportan un conjunto de cursos para ser accedidos por los usuariosa travs de diferentes vas con la constante asistencia de tutores, as como mensajera, chats, foros de discusionesetc. En galoisenlinea se llevan a cabo varios proyectos especficos de evaluaciones, autoevaluaciones y tareas enlnea utilizando Moodle, y software matemtico en apoyo al trabajo docente, y en especial, a los procesos deevaluacin y autoevaluacin de los estudiantes. De esta manera se vuelve evidente la importancia que tiene laevaluacin formal en el proceso de enseanza-aprendizaje de las matemticas. Adems se ha establecido latendencia por el uso de sistemas de lgebra computacional para el diseo de sistemas de evaluacin automtica.

Realizar una evaluacin es un proceso complejo, el uso de la tecnologa es una herramienta que se puede adaptara estas necesidades y apoyar en este proceso.

Un punto importante es el diseo de los exmenes, esto requiere la seleccin cuidadosa de ejercicios que seadapten a los temas marcados en los programas de estudio y que permitan medir el aprendizaje de los estudiantes.El sistema galoisenlinea dispone de un banco de reactivos que ofrece la posibilidad de que los alumnos hagan lasautoevaluaciones y exmenes con las siguientes caractersticas: de respuesta abierta, aleatorios, con 10 items, cadainstancia de examen y autoevaluacin es diferente a cualquier otra, capacidad de bloquear acceso a pginas yprogramas en la red, exmenes protegidos por contrasea y direccin IP. Al enviar la autoevaluacin, el alumnoobtiene: calificacin, respuestas y soluciones, respuestas exactas o con nivel de aproximacin prefijado por elprofesor. El diseo permite elegir que el alumno realice un ejercicio siguiendo un mtodo o procedimientodeterminado, el alumno recibe informacin de la respuesta a evaluar. El alumno debe tener un contacto permanentecon el profesor y actividad constante en lnea. Cada semana existen tres tareas; para realizarlas y desde el momentoque se ingresa dispone de un tiempo de 2 horas. Con tiempo entre tarea y tarea de 48 horas. El alumno debe hacer eldesarrollo de cada ejercicio para poder responder cada ejercicio. Al final el alumno entrega el desarrollo de losreactivos contestados en papel para validacin del examen.

Los alumnos que han estado sujetos a la evaluacin continua con las tareas diarias, tambin han generadomateriales en video, que pueden consultarse en galois.azc.uam.mx

Sistemas algebraicos computacionalesUn sistema de lgebra computacional (CAS, por sus siglas en ingls) es un paquete de software para resolverproblemas de matemtica simblica. Los CAS se han usado en cursos de matemticas del nivel superior (Ball, D.2003), (Schramm, T,1998), (Velichov, D, 2008). Existen resultados importantes en el proceso de enseanza-aprendizaje de las matemticas, (Lavicza, Z., 2007]). Los CAS estn equipados con una amplia gama deherramientas para la exploracin interactiva y la simulacin que apoyen la enseanza y el aprendizaje de lasmatemticas de la universidad. Estos incluyen la oportunidad de integrar documentos multimedia con texto,matemticas, animaciones, sonido, enlaces, documentos pdf, entre otros, apoyar el desarrollo de cursos, laintegracin sencilla con sistemas de gestin de cursos, la interoperabilidad con otros lenguajes de programacincomo Java y la creacin de interfaces interactivas. Se han observado importantes resultados en el uso de CAS en elaula y su integracin como herramientas de auto regulacin del aprendizaje (Kramarski, B, 2003). Una aplicacindirecta de un CAS en un sistema de evaluacin automtica puede observarse en el Digital Mathematics Environment(DME), (http://www.fi.uu.nl/wisweb/en/) contiene un conjunto de ejercicios en un applet de Java.

Existen numerosos paquetes matemticos para facilitar la realizacin de operaciones y procesos matemticos(clculos grficos, de funciones de dos o tres dimensiones, anlisis estadstico anlisis de sensibilidad enprogramacin lineal, simulacin de problemas, etc.). En galoisenlinea se trabaja e investigan propiedades de todos ycada uno de los siguientes CAS: magma, vxMaxima, axiom, cocoa, lgebrator, cabri 3D, fermat, form, fricas, gap,kant, octave, geogebra, livemath, maple, mathematica, mathination, mathxpert, matlab, symbolic mathlab toolbox,ncalgebra, nclab, openaxiom, pari/gp, sage, singular, smathstudio, wiris, wlfram alpha, Lidia, geogebra, aribas,yacas, wiris. Gran parte de los CAS mencionados son de cdigo libre. La disponibilidad del cdigo fuente y elderecho de modificar es crucial en la evolucin de proyectos con objetivos especficos. Adems, esto permite ajustary mejorar el software, especialmente en la bsqueda de la adaptabilidad y la interoperabilidad con otros sistemas.Programadores hbiles en todo el mundo se han dedicado a desarrollar CAS de cdigo libre, entre ellos sobresalenAxiom, Euler, Maxima, OpenAxiom y SAGE. Al respecto del uso de software de cdigo libre para propsitoseducativos, (Wick, 2009) hace hincapi en las capacidades de SAGE como paquete de lgebra computacional. Estesistema desarrollado en Python hace uso de paquetes existentes de cdigo libre como Maxima.

Sabemos del impacto de la evaluacin en la calidad del aprendizaje de las matemticas (e.g. Briggs, 2007; Ball,2003). Las actividades de enseanza-aprendizaje lnea, se han orientado al estudio y desarrollo de sistemas de




evaluacin asistida por computadora, dejando atrs los sistemas de opcin mltiple. Esto obliga a enfocarse enevaluar el proceso en lugar de la respuesta final.

Los autores tienen un proyecto de investigacin en el que:

Se mantiene la revisin del estado del arte en los sistemas algebraicos computacionales, avances,optimizaciones y problemas abiertos en la implementacin de algoritmos asociados a cada uno de los CAS.

Se investiga y se hace un estudio de caso para asignaturas de matemticas que sern impartidas en formatotradicional y en formato computacional.

Se investiga el impacto que tendr el material generado en las actitudes de aprendizaje del alumno. Se trabaja con un grupo piloto y uno de control para: evaluar los beneficios en el proceso de aprendizaje al usar

estos recursos e investigar la correlacin entre el uso de los alumnos de estas aplicaciones y su aprovechamientoescolar.

Se construyen bases de reactivos de evaluacin, para las asignaturas de matemticas. Estas bases de datos seintegrarn en el sistema de evaluacin galoisenlinea.

Se construye software interactivo que incentive el aprendizaje kinesttico y se investiga con dos grupos piloto elimpacto que tendr en el aprendizaje de asignaturas de matemticas. Entre los recursos que se desarrollan seencuentran: Mathlets, applets, pginas web interactivas, tutoriales pdf interactivos, screencasts, scorms, paraello es til contar con lenguajes de programacin y CAS como perl, java, php, asp.net, jsp, phthon, ruby,netbeans idem, C++, sage, octave, geogebra, cabri 3d, mathematica, etc.

Screencasts. Utilizando una tableta digitalizadora, creamos screencasts, donde el alumno observa una pizarra,en la cual el expositor va escribiendo el desarrollo de un ejercicio. Se dispone de audio y video para cadarecurso.

Videos. Utilizando una cmara de video, el profesor expone el desarrollo de un tema. El alumno utiliza elrecurso tantas veces como quiera.

Los bancos de screencast, videos, webmatematica, tutoriales, web interactivas se encuentran disponibles 24x7.

Ventajas del uso adecuado de recursos computacionales en la enseanzaEl uso de la computadora en sus diversas modalidades ofrece, sobre otros mtodos de enseanza, ventajas talescomo:

Participacin activa del alumno en la construccin de su propio aprendizaje. La posibilidad de dar una atencin individualizada al estudiante. Control del tiempo y secuencia del aprendizaje por el alumno. Retroalimentacin inmediata y efectiva; el alumno puede aprender de sus errores. Se vuelve individual el proceso de aprendizaje. Se accede a diferentes fuentes de informacin con gran rapidez y se obtiene informacin en un conjunto

muy amplio de aplicaciones.

Se dispone de un laboratorio de cmputo con PCs con internet y algunos paquetes computacionales dematemticas, como: Geogebra, Mathematica. El laboratorio lo concebimos como herramientas computacionalesnecesarias para comprender, aplicar y potenciar conocimientos aprendidos en cursos dictados en forma tradicional.De esta manera, cada laboratorio de computacin es una actividad complementaria a la clase terica, destinadafundamentalmente a trabajar con computadora y software apropiados los conceptos y mtodos revisados en teora, loque adems permite estudiar aplicaciones ms avanzadas de la matemtica en ingeniera.

Sistema de evaluacin automticaCon la evaluacin se inicia el proceso de enseanza-aprendizaje estableciendo un punto de partida que permitir

conocer la evolucin de los estudiantes. En una primera instancia, los profesores monitorean el proceso de losestudiantes tomando como base los objetivos establecidos en el curso y las calificaciones obtenidas por cadaestudiante. Esta evaluacin, conocida como evaluacin sumativa, es la que se practica comnmente en el nivelsuperior.

En un esquema tradicional de los cursos de matemticas del nivel superior, el profesor expone el tema y resuelveuna serie de ejercicios en los que se aplican los conceptos expuestos. La mayora de las veces, estos ejercicios se




realizan con la participacin de los estudiantes establecindose una lnea de comunicacin entre el profesor y elestudiante mediante la cual se evalan y corrigen las ideas expuestas. Lo anterior permite identificar las principalescaractersticas de la evaluacin en cursos de matemticas del nivel superior. De esta manera se vuelve evidente laimportancia que tiene la evaluacin formal en el proceso de enseanza-aprendizaje de las matemticas. Adems seha establecido la tendencia por el uso de sistemas de lgebra computacional para el diseo de sistemas de evaluacinautomtica, en este sentido se han trabajado y puesto en prctica los CAS sobresalientes y se ha sealadoproblemticas existentes para incorporar ecuaciones en la web.

El sistema galoisenlinea es un proyecto que se centra en el desarrollo de un sistema que permita la evaluacinautomtica de ejercicios matemticos y que utilizando latex para la construccin de reactivos y la respuesta de losalumnos supera las dificultades en la escritura simblica de las respuestas de los reactivos por parte de los alumnos.

SAGE es el CAS ms viable para ser utilizado para realizar las evaluaciones de cada paso. La principal razn deesta decisin es que SAGE puede comunicarse con los CAS ms utilizados en educacin como son Mathematica,Maple, Maxima, Axiom.

Figura 1. Muestra un ejemplo de un reactivo de evaluacin desarrollado. En l se observa la forma deinteraccin del estudiante en el reactivo

Para que esta evaluacin se realice, el estudiante debe ingresar cada paso necesario para llegar a la respuestafinal; esto implica que el estudiante deba desplegar un conjunto de ecuaciones en la web., para ello el alumnoutilizar cdigo para ingresar la ecuacin que se desea escribir. Se requiere que el estudiante aprenda una sintaxisespecfica para que pueda hacer uso del mismo, por ejemplo sqrt(1+x^2) para denotar1 + .

La arquitectura del sistema consiste de: navegador, servidor Web y un servidor. Dentro del servidor se encuentraun banco de ejercicios con sus respectivas soluciones.

Navegador WEB Servidor WEB Servidor WEB+ Base de datos+ Bancosde reactivos.

Figura 3. Se observa la arquitectura del sistema de evaluacin automtica y los principales mdulos que lacomponen.




Comentarios Finales

Resumen de resultadosEn este trabajo se describe el sistema galoisenlinea el cual conjunta diversos CAS y Moodle lo que posibilita la

construccin de un sistema en matemticas de evaluacin automtica, con retroalimentacin consistente en elprocedimiento detallado de resolucin de ejercicios en videos, screencasts y tutoriales.

ConclusionesHemos buscado mejorar el aprendizaje y la eficiencia en el rendimiento de los alumnos de ingeniera en

asignaturas de matemticas en la Universidad Autnoma Metropolitana, con un estilo de enseanza-aprendizajecombinado (Blended Learning, B-Learning) en aulas virtuales usando la plataforma y con sistemas algebraicoscomputacionales (CAS). Se trabaj con grupos piloto durante 2010 y llevando a cabo evaluaciones peridicas enlnea con tareas diarias y exmenes parciales. En 2011 se formaliz la aplicacin de la evaluacin terminal a todoslos alumnos inscritos en la asignatura Complementos de Matemticas. Se utilizaron CAS como Octave, Geogebra,Mathematica para la construccin de los bancos de reactivos y como recurso didctico para ilustrar conceptos yejercicios en los cursos, as como videos, screencasts y pginas interactivas para apoyar el aprendizaje de losalumnos. Con base en la experiencia obtenida hemos consolidado el sistema galoisenlinea, que est integrado por uncentro de evaluacin y autoevaluacin en matemticas, un sitio de aulas virtuales y una pgina web de apoyo.Adems, se han puesto en prctica una serie de actividades ldicas en donde el alumno de ingeniera construye suaprendizaje empleando recursos digitales a su alcance, entre ellos, telfonos celulares. Se ha observado una mejoraen el rendimiento y mayor comprensin del tema por parte de los alumnos en cursos subsecuentes. La aplicacin delas evaluaciones en lnea ha mejorado la eficiencia terminal en estas asignaturas.

RecomendacionesEn galoisenlinea, estamos actualmente trabajando en la generacin automatizada de bancos de reactivos,

reactivos que no tengan errores ni de sintaxis ni de contenido. El trabajo en el que actualmente nos encontramos esla generacin automtica de millones de reactivos, generacin que se realice en escasos minutos. Ejemplo: generar100 millones de reactivos en 10 minutos.

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Caracterizacin de pelculas delgadas desarrolladas mediante la tcnicasol-gel para detectar pH e Hidrgeno

Juan Carlos Lpez Caballero1, Teresa Elena Prraz Culebro2 yDr. Carlos Manuel Garca Lara3

ResumenEsta investigacin se realiz en la Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas, escuela de IngenieraAmbiental. Se reporta la sntesis y caracterizacin ptica de pelculas delgadas obtenidas mediante la tcnica sol-gel paradetectar pH e Hidrgeno, empleando paladio como dopante debido a que se utiliza como material de deteccin dehidrgeno por su alta sensibilidad y selectividad hacia la absorcin de hidrgeno, El mtodo sol-gel es un mtodo dedeposicin conveniente debido a la simplicidad de operacin, bajo costo e impacto ambiental, las pelculas se realizaronpor el mtodo de aerogel o pulverizacin. Se emplearon vidrios previamente lavados y activados, se prepararon solucionesen las que se utiliz TEOS/H2O/C2H6O/HCl a diferentes razones molares y nmero de capas, obteniendo como mejorresultado la razn molar 1:2:3.8:3.6E-3, 3 capas y un porcentaje de dopante ptimo de 0.08% respecto al porcentaje deagua destilada utilizado.Palabras clavesol-gel, dopante, pulverizacin, caracterizacin.

IntroduccinEl avance hacia una sociedad ms sostenible, ha estimulado el inters en el hidrgeno como portador de energa

limpia y renovable, esto plantea la demanda de sensores de hidrgeno y pH alternativos, fiables, prcticos y baratos.En este aspecto, los mtodos pticos ofrecen muchas ventajas sobre el electrodo de vidrio comn u otros dispositivoselectroqumicos (Westerwaal R.J et al., 2013 y Rovati et al,. 2012).

El inters en el mtodo de sol-gel para el desarrollo de sensores se ha incrementado significativamente en losltimos aos. Este aumento se deriva principalmente de la versatilidad fsico-qumica de este proceso y suadecuacin con diferentes materiales (Mac Craith et al., 1997). La aplicacin de sol-gel mediante deposicin es unatcnica de fcil operacin, bajo costo e impacto ambiental (Guleryuz Hasan et al., 2010). Por otra parte, la facilidadrelativa con la que los reactivos qumicos y biolgicos pueden ser atrapados en los materiales derivados de sol-gel,as como la compatibilidad del proceso con la produccin en masa, proporciona un incentivo adicional para lautilizacin de esta tecnologa (Mac Craith et al., 1997). Representa una ruta til en la sntesis de soportes decatalizadores metlicos. Las ventajas del mtodo incluyen: homogeneidad superior y pureza, mejor micro controlestructural del soporte, distribuciones de tamao de poro mejor definidos, mejora de la estabilidad trmica de laspartculas de soporte de metal, y facilidad para incorporar elementos adicionales (Jimnez et al., 2003).

Dependiendo de la aplicacin, las pelculas delgadas se pueden producir mediante una serie de mtodos derecubrimiento basados en diferentes principios fsicos y qumicos. Los principales mtodos de recubrimiento que seutilizan para la produccin de pelculas delgadas se basan en deposicin de vapor, pulverizacin catdica,evaporacin y mtodos de deposicin de solucin qumica. La formacin de la pelcula delgada mediante el mtodode sol-gel implica la preparacin de un sol, deposicin del sol sobre una superficie, la formacin de un estado de gely secado del gel. Dependiendo de los parmetros sol y condiciones de deposicin, la estructura del gel y el rgimende secado puede variar, las tres etapas estn relacionadas entre s y determinan la estructura final de la pelculadelgada (Guleryuz Hasan et al., 2010).

El proceso sol-gel ofrece una ruta sinttica de baja temperatura para insertar los compuestos orgnicos enmateriales inorgnicos. Es particularmente importante para revestimiento delgado sobre sustratos de vidrio(Nakazumi Hiroyuki et al., 1997). El proceso sol-gel es una tcnica en fase lquida utilizada en los campos de laciencia de los materiales y la ingeniera de cermica, en el que una solucin coloidal (sol) se transforma en una redintegrada (gel) de cualquiera de las partculas discretas o polmeros de red. Una solucin de sol-gel se puede formar atravs de la hidrlisis y condensacin de un metal alcxido. Normalmente, una pelcula de sol-gel tiene una alta

1 Juan Carlos Lpez Caballero es estudiante de la carrera de Ingeniera Ambiental en la Universidad de Ciencias y Artes deChiapas, Tuxtla Gutirrez, Chiapas. [email protected] (autor corresponsal)

2 Teresa Elena Prraz Culebro es estudiante de la carrera de Ingeniera Ambiental en la Universidad de Ciencias y Artes deChiapas, Tuxtla Gutirrez, Chiapas. [email protected]

3 El Dr. Carlos Manuel Garca Lara es es Profesor Investigador de Ingeniera Ambiental en la Universidad de Ciencias y Artes deChiapas, Tuxtla Gutirrez, Chiapas. [email protected]




homogeneidad y transparencia, y se puede fabricar en varias formas. Por otra parte, una pelcula de sol-gel es msdura y ms resistente que otras pelculas polimricas (Jeon et al., 2013).

El proceso sol-gel exhibe una lista de cualidades para la preparacin de materiales; entre las principales ventajasestn: Los precursores (alcxidos metlicos) pueden ser purificados fcilmente; Los materiales obtenidos presentangran homogeneidad y pureza; El material preparado puede ser dopado as como controlar este dopaje; La velocidadde reaccin y las propiedades del slido final pueden ser controladas desde el inicio; La preparacin se hace atemperatura ambiente; Es relativamente fcil evitar la contaminacin del medio ambiente; El equipo para lapreparacin de la solucin es de bajo costo adems de uso comn; Para el caso de pelculas delgadas el costo depreparacin resulta ms econmico; Para el caso de pelculas delgadas es muy importante mencionar la versatilidadque ofrece el proceso sol-gel para la formacin de la pelcula en diversos sustratos como vidrio, aluminio, cobre ysilicio; sta versatilidad se ver reflejada en la determinacin de las propiedades pticas.

Este trabajo presenta la caracterizacin de pelculas delgadas desarrolladas mediante la tcnica sol-gel paradetectar pH e Hidrgeno, el dopante que se utiliz para el proyecto es el paladio debido a que se utiliza comomaterial de deteccin de hidrgeno por su alta sensibilidad y selectividad hacia la absorcin de hidrgeno.Tpicamente, el cambio en sus propiedades elctricas y pticas en la hidrogenacin se utiliza como una medida de lapresencia de hidrgeno. Cuando hay absorcin de hidrgeno, la reflectividad del Pd disminuye con un aumento en lapresin de hidrgeno (Westerwaal R.J et al., 2013). Durante el proceso de absorcin y adsorcin del hidrgeno, lapelcula de paladio puro sufre el fenmeno de fragilizacin, la morfologa de paladio se somete a transformacionesde fase, y el proceso es irreversible. Despus de varios ciclos de exposicin a hidrgeno, el paladio se desprende delsustrato (Lu-Jun Cui et al., 2009). As que con el fin de superar el problema se han hecho experimentos donde seintroduce metales para formar aleaciones con el paladio, como lo realizaron Lu-Jun Cui et al. (2009) quienesintrodujeron Ag para formar una aleacin ms resistente a la fragilizacin Westerwaal R.J et al. (2013) queutilizaron Au para mejorar la estabilidad del sistema. En el presente proyecto se diluy el nitrato de paladio con aguadestilada para evitar la cristalizacin.

Descripcin del MtodoPara la realizacin de las pelculas, se prepararon soluciones utilizando Tetraetilortosilicato, Agua destilada,

Etanol y cido clorhdrico a diferentes razones molares (1:2:16:2, 1:2:3.8:3.6E-3 y 1:1:3:7E-4, respectivamente),para lo anterior se procedi a determinar los volmenes a partir de la ecuacin V=nmm/, donde n es el nmero demoles (mol), mm la masa molar (g/mol) y la densidad (g/mL).

Estas razones se utilizaron debido a que a mayor volumen de agua destilada utilizada ocasiona el blanqueamientode la pelcula y a menor volumen ocasiona mayor concentracin de slice, asimismo, si es mayor la cantidad deetanol aumenta el tiempo de evaporacin dejando espacios grandes entre las partculas de la pelcula y si es menor, laevaporacin es muy rpida y no permite que las partculas de la pelcula se dispersen, as tambin, si se le agrega mscido de lo adecuado los poros de la pelcula quedan ms grandes, por lo contrario si se le agrega menos de loadecuado los poros quedan ms pequeos.

El sustrato utilizado fue previamente lavado y activado utilizando una mezcla crmica (cido sulfrico al 96.2%,Dicromato de potasio y Agua destilada), una solucin piraa (Perxido de hidrgeno al 3% y cido sulfrico al96.2%, con una relacin de volumen 50:50) y Agua desionizada. Colocando el sustrato en la mezcla crmica durante20 minutos, posteriormente se limpiaron con agua desionizada, a continuacin se depositaron en la solucin piraa yse lavaron con agua desionizada, por ltimo se procedi a su secado. El agua desionizada se utiliz para que elsustrato (vidrio) contine activado libre de cargas para una mejor adhesin de la pelcula.

Posteriormente se depositaron pelculas mediante el mtodo de aerogel o pulverizacin en el sustrato de vidrio(inmediatamente despus del lavado y activado). Las pelculas fueron depositadas con el apoyo de una pistola de aireaplicando diferente nmero de capas para determinar el nmero de capas apropiado, dejando un intervalo de 30segundos entre capa y capa, a una distancia de 15 cm aproximadamente entre el aplicador y el vidrio. Se colocaronlos vidrios en recipientes cerrados hermticamente para no permitir el paso de humedad.

La caracterizacin de las pelculas se realiz por espectroscopia UV-Visible, midindose la irradiancia definidapor la ecuacin DO=ln(Io/I), donde Io es la irradiancia inicial e I es la irradiancia de salida, se evalu el grosor de laspelculas utilizando un interfermetro Mach-Zehnder, determinando las variaciones de desplazamiento relativo defase entre dos haces colimados derivados por la divisin de un frente de onda; y se determin la capacidad deadhesin de las pelculas al sustrato mediante procesos de lavado.

Se determin adems la cantidad de dopante (solucin de nitrato de paladio II) ptimo, para evitar lafragmentacin de la pelcula, realizando diluciones de 8, 0.8, 0.1, 0.08, 0.06, 0.04 y 0.008% de paladio respecto alporcentaje de agua destilada utilizado. Se determin la curva de calibracin de pH con diferentes buffers.




Figura 1. Irradiancia, razn molar 1:2:3.8:3.6E-3,a) Muestras sin lavar, b) Muestras lavadas.

Figura 2. Grosor de la pelcula.

Figura 3. Porcentaje del dopante. Fotografa 1. Fragilizacin de la pelcula.

ResultadosLas diferentes razones molares tienen una irradiancia similar, pero la razn molar 1:2:3.8:3.6E-3 present los

mejores resultados en uniformidad en el promedio de la irradiancia como se observa en la parte superior de la figura1 y variaciones del grosor de las pelculas; aunque este ltimo no es considerable debido a que es muy pequeo comose ve en la figura 2. El nmero de lavadas realizadas no demostr prdidas en las pelculas como se observa en laparte inferior de la figura 1, dado que no se observa una variacin significativa de la irradiancia.

Se realizaron pruebas con diferentes nmeros de capas (3, 6, 9 y 12), el nmero de capas apropiado es de 3,debido a que mayor nmero de capas tiende a formar grumos y facilita el desprendimiento de la pelcula. Asimismo,se trabaj con diferentes diluciones del dopante (0.8%, 0.08% y 0.008% respecto al porcentaje de agua destilada autilizar) dando como resultado que el porcentaje del dopante (solucin de nitrato de paladio II) ptimo es de 0.08%como se ve en la figura 3, porque a mayor cantidad de dopante tiende a sufrir el fenmeno de fragilizacin (sedebilita la pelcula), as como su adhesin al sustrato y tornarse a un color ocre oscuro como se observa en lafotografa 1.

Se realizaron pruebas con buffer cido, neutro y bsico (4, 7 y 10 respectivamente) con diferente nmero decapas (3, 6, 9 y 12) para conocer el comportamiento de las pelculas a diferente pH, teniendo como resultado de lacurva un ajuste por mnimos cuadrados, 0.96 para buffer cido, 0.99 para buffer neutro y 0.94 para buffer bsico,como podemos observar en la figura 4.




Figura 5. Diferentes tiempos.

Figura 4. Diferentes buffers, a) Buffer 4, b) Buffer 7, c) Buffer 10.

Fotografa 2. Enlace sol-gel.

Se realizaron pruebas con los diferentes capas (2, 3 y 4) con diferentes buffers (4, 7 y 10) a 6 diferentes tiempos(inmediato, 10, 20, 30, 40 y 50 minutos) para conocer el comportamiento de las pelculas al entrar en contacto con elbuffer. De acuerdo al comportamiento de las curvas y al ajuste por mnimos cuadrados, las pelculas que cumplencon el ajuste en los 6 tiempos son de 3 capas, obteniendo que la pelcula mantiene su curva hasta 50 minutos despusde ser sumergida en la muestra, como se observa en la figura 5. Se tom una vista en microscopio a 100x paraobservar los enlaces de la pelcula sobre el cristal, como se observa en la fotografa 2.

Comentarios Finales

Resumen de resultadosEn este trabajo investigativo se estudi la razn molar adecuada es de 1:2:3.8:3.6E-3, un nmero de capas de 3, la

cantidad de dopante ptimo (nitrato de paladio II) de 0.08% respecto al porcentaje de agua a utilizar, soporta unnmero de lavadas de 10 y mantiene la muestra hasta 50 minutos despus de ser tomada

ConclusionesSe obtuvieron pelculas delgadas por el mtodo sol-gel depositadas en un sustrato de vidrio. Los resultados que se

obtuvieron demuestran que es indispensable utilizar de forma precisa los reactivos para lograr resultados confiables yevitar errores en las pelculas, tales como la fragilizacin, ampliacin o reduccn de poros y blanqueamiento del sol-gel. Se ha de indicar a mayor o menor nmero de capas que del adecuado se producen alteraciones en los resultadosy provoca debilitacin en la pelcula.




RecomendacionesPodramos sugerir que hay un abundante campo todava por explorarse en lo que se refiere a la creacin de

sensores pticos, debido a que ofrecen mayor precisin a menor costo, menor uso de sustancias contaminantes, entreotras ventajas. Siendo esto lo que se busca en la actualidad, no solo para pH e Hidrgeno, sino para una amplia gamade parmetros.

ReferenciasGuleryuz Hasan, Kaus Ingeborg, Filitre Claudine Deposition of silica thin films formed by solgel method, Journal Sol-Gel Sci Technol, Vol.54, No. 1, 2010.

Jeon Dayeong, Yoo Wook Jae, Seo Jeong Ki, Shin Sang Hun, Han Ki-Tek, Kim Seon Geun, Park Jang-Yeon, and Lee Bongsoo, Fiber-Optic pHSensor Based on SolGel Film Immobilized with Neutral Red, Optical review, Vol. 20, No. 2, 2013.

Jimnez Rafael, Martnez-Rosales J. Merced, and Cervantes Jorge, The activity of Pt/SiO2 catalysts obtained by the sol-gel method in thehydrosilylation of 1-alkynes, Canadian Journal of Chemistry, Vol. 81, No. 1, 2003.

Lu Jun Cui, You Ping Chen y Gang Zhang, An optical fiber hydrogen sensor with Pd/Ag film, Optoelectronics letters, Vol. 5, No. 3, 2009.

Mac Craith B. D., Mc Donagh C., Mcevoy A. K., Butler T., OKeeffe G. And Murphy V., Optical Chemical Sensors Based on Sol-Gel Materials:Recent Advances and Critical Issues, Journal of Sol-Gel Science and Technology, Vol. 8, No. 1, 1997.

Nakazumi Hiroyuki, Makita Koichiro and Nagashiro Rie, New Sol-Gel Photochromic Thin Films Made by Super-Fine Particles of OrganicPhotochromic Compounds, Journal of Sol-Gel Science and Technology, Vol. 8, No. 1, 1997.

Rovati Luigi, Fabbri Paola, Ferrari Luca and Pilati Francesco, Plastic Optical Fiber pH Sensor Using a Sol-Gel Sensing Matrix, Fiber OpticSensors, febrero de 2012.

Westerwaal R.J., Rooijmans J.S.A., Leclercq L., Gheorghe D.G., Radeva T., Mooij L., Mak T., Polak L., Dam B. Y Rasing Th., NanostructuredPd-Au based fiber optic sensor for probing hydrogen concentrations in gas mixtures, International Journal Of Hydrogen Energy, Vol. 38, No. 1,2013.

APENDICECuestionario utilizado en la investigacin

1. Qu razn molar utilizar?2. Qu nmero de capas utilizar?3. Qu dilucin de paladio emplear?4. Qu numero de lavadas resiste?5. Qu tiempo de medicin resiste despus de ser tomada la muestra?




Anlisis energtico de la cintica del secado del jengibre(Zingiber officinale) por congelacin y microondas.

Dr. Raymundo Lpez Callejas1, Dr. Juan Morales Gmez, Dr. Hilario Terres Pea,Mc. Arturo Lizardi Ramos Dr. Mabel Vaca Mier

Resumen Se logr cuantificar la energa invertida en la cintica del secado del jengibre (Zingiber officinale),utilizando un mtodo combinado de congelacin y microondas. Esta energa fue menor al utilizado con otrosmtodos de secado, el tiempo empleado fue de 11 horas totales. El modelo numrico que mejor representa la cinticafue el exponencial. Las variaciones del color al final del proceso fueron mnimas, lo cual hace un producto deexcelente apariencia.

El secado del jengibre en Mxico no se realiza de manera comercial, lo cual hace que una gran cantidad deproducto que no es consumido en forma de verdura fresca sea desperdiciado. Con la finalidad de aprovecharlo almximo se propuso cuantificar la energa y el tiempo consumido para realizar esta operacin, teniendo comoparmetro de calidad al color.

Palabras claveSecado de jengibre, Congelacin, Microondas, Energa especfica, color del producto.

IntroduccinEl secado es un proceso importante para preservacin de la calidad del productos agrcolas, hasta hace poco

tiempo nicamente se secaban a altas temperaturas (40-70C). Algunos de los componentes activos de estosproductos son sensibles a la temperatura y no se conservan por este mtodo de secado, reduciendo comoconsecuencia la calidad del producto. El secado por congelacin opera de manera contraria, es decir bajando latemperatura, logrando un producto de mejor calidad. Sin embargo, la liofilizacin es un mtodo de alto costo, debidoa que requiere de una cantidad de energa excesiva. Para obtener ptimas condiciones de secado, manteniendo lacalidad, es necesario estudiar las caractersticas de los productos liofilizacin individualmente. Para acelerar elproceso del secado del producto con un menor costo se sugiere el empleo de microondas, esto eliminara de manerams rpida la humedad del mismo, tratando de conservar sus propiedades.

El jengibre es una planta herbcea originaria de Asia, de la familia zingibercea y de gnero Zingiber, son plantastropicales de flores complicadas e irregulares con un labelo vistoso, el jengibre es cultivado por su rizoma que esutilizado como especie. El jengibre crece en zonas con alturas inferiores a 600 msnm, con temperaturas entre 25-30C, con precipitaciones superiores a 2000 mm anuales, con buena distribucin durante todo el ao. Requieresuelos ligeros, bien drenados y planos que faciliten su mecanizacin y cosecha. Indicadores Nacionales y Estatalesen el ao de 1992 se reportaron nicamente 10 hectreas en el estado de Oaxaca; para los aos 1999 y 2000 seregistraron 267 y 100 hectreas respectivamente en el estado de Guerrero, con una produccin total en el ao 2000de 1,600 toneladas y un valor en el mercado de 14.9 millones de pesos, el rendimiento promedio fue de 16 ton/ha.Sin embargo, existe una importante produccin en pequeas reas que no es contabilizada en las regiones tropicalesdel pas, principalmente para comercializacin regional. Esta produccin no alcanza para satisfacer las necesidadesdel mercado nacional, por esta razn se importaron 500 toneladas en 2010, (Anuario

Diagnóstico de Necesidades Tecnológicas Tomo13Celaya2013

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