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CÁLCULO NUMÉRICO Y ESTADÍSTICA APLICADA

Curso 2018/2019 Subject code61032014

CÁLCULO NUMÉRICO Y ESTADÍSTICA APLICADA

SUBJECT NAME
CÁLCULO NUMÉRICO Y ESTADÍSTICA APLICADA
CODE
61032014
SESSION
2018/2019
DEPARTMENT
CIENCIAS Y TÉCNICAS FISICOQUÍMICAS
DEGREE IN WHICH IT IS OFFERED
GRADO EN QUÍMICA
TYPE
OBLIGATORIAS
COURSE
SEGUNDO CURSO
ECTS
5
HOURS
125.0
PERIOD
SEMESTRE  1
LANGUAGES AVAILALBLE
CASTELLANO

PRESENTACIÓN Y CONTEXTUALIZACIÓN

Se trata de una asignatura que se imparte desde el Departamento de Ciencias y Técnicas Fisicoquímicas, pertenece al 2º Curso del Grado en Química (1er. semestre) por la UNED y es de carácter obligatorio. Le corresponden 5 créditos ECTS (125 h.) de los que formalmente 3,5 son teóricos y 1,5 prácticos. En conjunto los 5 créditos engloban el estudio teórico y la realización de problemas y ejercicios concretos de interés para la asignatura durante el curso. Los objetivos generales son los de conocer y saber aplicar a un nivel elemental y en casos concretos una serie de herramientas matemáticas básicas, pertenecientes al cálculo numérico y al tratamiento estadístico de datos, que son de uso común en Química. No hay que olvidar que hoy día a la Química se la considera en muchos contextos como una ciencia "central", debido a su equidistancia global del resto de las ciencias denominadas "duras" (Matemáticas, Física, Química, Biología y Geología), lo que la hace también equidistante entre la Teoría y la Experimentación. Esta asignatura tiene pues que ver con la aplicación práctica de técnicas matemáticas a la resolución/comprensión de problemas de interés en Química. La materia general pues en la que se inserta esta asignatura es la de conocimientos matemáticos aplicados a la Química.

La asignatura tiene un material didáctico escrito (Unidades Didácticas o UUDD) como soporte para su docencia. Además hay material didáctico adicional variado y disponible en el curso virtual de la asignatura.

 

El lenguaje matemático es la herramienta para comprender los procesos naturales, algo que forma parte del consenso entre todos los científicos desde hace ya muchos años. Si se tiene en cuenta el reducido número de problemas de las ciencias experimentales, en concreto la Química, que son resolubles matemáticamente de forma analítica exacta, incluso en aquellos casos que admiten formulaciones "exactas" (la ecuación de Schrödinger para átomos poli-electrónicos, por ejemplo), la importancia de los métodos numéricos de aproximación es crucial para las aplicaciones de los modelos teóricos. Como cuestión de interés añadida a todo lo anterior está el carácter experimental de la Química, de lo que se deriva la necesidad del tratamiento de series de datos (experimentales o procedentes de cálculos extensos), faceta ésta que involucra el conocimiento y manejo de herramientas estadísticas.

Por consiguiente, es muy importante que el estudiante de Química conozca, no sólo los principios de las técnicas analíticas clásicas exactas que se imparten en las asignaturas de Matemáticas (I y II) convencionales del Grado, sino también cómo realizar operaciones matemáticas aproximadas y cómo analizar estadísticamente series de datos. Hoy día es impensable que un buen profesional de la Química no conozca y no sepa utilizar estas herramientas, de manera que los conocimientos anteriores sin duda contribuirán a desarrollar la autonomía del estudiante dándole tanto una mejor formación integral. 

 Aunque es cierto que el nivel de profundidad y la cantidad de conocimientos a impartir a los que se debería llegar tendrían que ser siempre los máximos posibles, no es menos cierto que la limitación de tiempo a un “semestre” impone severas restricciones a este deseo. Por consiguiente, en esta asignatura se darán una serie de ideas fundamentales sobre determinados temas matemáticos útiles, en consonancia con las directrices del Libro Blanco para los Estudios del Grado en Química (2008). Para esta asignatura se resumen en los siguientes descriptores: (I) Métodos Numéricos; (II) Introducción a la Teoría y Aplicaciones de la Estadística; (III) Análisis y Propagación de Errores de Datos Experimentales; (IV) Simulación y Validación de Métodos; y (V) Tratamiento de Datos Experimentales Mediante Computación. En el desarrollo de los conocimientos a asimilar aquí se presta especial atención a los aspectos prácticos y aplicados, pero sin olvidar determinadas cuestiones matemáticas formales de principio. Todo ello se complementa con la realización de ejercicios prácticos de carácter elemental que sirvan a los/las estudiantes para ampliar sus habilidades en el uso de paquetes /hojas de cálculo integrados en ordenador (excel, open-office, o software libre de cálculo en general).

Esta asignatura se mantiene en un nivel medio y descansa sobre los fundamentos matemáticos básicos impartidos en Matemáticas I y Matemáticas II, debiéndose considerar como una extensión matemática necesaria que va a beneficiar al estudio del resto de las asignaturas del presente Grado (trabajo en laboratorio cuantificando resultados, realización de cálculos significativos, etc.).

 

Las tareas de evaluación continua (PEC) tienen un peso importante en esta asignatura. La realización de la Prueba de Evaluación Continua (PEC) consta de varias actividades independientes, por una parte la resolución de problemas (PEC-P), y por otra la resolución de las prácticas con paquetes/hojas de cálculo en computador (PEC-PCs). En la evaluación final se tendrán en cuenta todas las actividades de evaluación continua mencionadas más el Examen escrito convencional (Examen Presencial), con porcentajes que se detallan en otro lugar de esta Guía (Sistema de Evaluación). El examen escrito debe realizarse con material auxiliar (material escrito -textos, etc.- + tablas matemáticas + calculadora).

 

Con el estudio de esta asignatura se espera que el estudiante desarrolle las siguientes competencias genéricas de especial importancia en la formación universitaria del Espacio Europeo de Educación Superior (EEES):

1.- Desarrollo de procesos cognitivos superiores.

2.- Comunicación oral y escrita.

3.- Alto grado de autonomía.

4.- Utilización responsable de herramientas informáticas.

En cuanto a la construcción de las competencias específicas cabe reseñar las siguientes:

1.- Conocimiento y comprensión de conceptos matemáticos específicos y necesarios para el estudio y la práctica de la Química.

2.- Establecimiento de conexiones multidisciplinares que posibiliten un estudio más avanzado y especializado de la Química.

3.- Capacidad de relacionar la Química con otras disciplinas.

4.- Manejo de modelos abstractos de utilidad en Química.

5.- Capacidad para aplicar conocimientos matemáticos a la resolución de problemas prácticos en Química.

6.- Habilidad para evaluar, interpretar y sintetizar datos e información química.

Más adelante, en la sección apropiada, se detallan los códigos completos de todas las competencias.

Con vistas al perfil profesional, el estudio de esta asignatura redundará en una mayor capacidad práctica para abordar tareas futuras, bien cotidianas, bien de investigación. Esto es fácil de comprender tanto desde el punto de vista de la experimentación, que en su momento se desarrollará en el trabajo de laboratorio, como desde el punto de vista del tratamiento teórico de problemas, que en su momento implicará el manejo de formalismos (teoría cuántica, termodinámica, etc.) complementados con el cálculo intensivo.

 

 Finalmente, hay que insistir en el desarrollo por parte del estudiante de un compromiso ético hacia sí mismo y hacia la sociedad en la que vive, para que la integración de todo este conocimiento adquirido sea efectiva y provechosa. La honradez en el estudio y en la realización de trabajos/prácticas/etc. y exámenes deben presidir las actuaciones del estudiante. Es muy importante insistir en este último punto, sobre todo en la enseñanza a distancia en la que las actividades de evaluación continua juegan un papel importante, tanto en la formación del estudiante como en la evaluación final de su rendimiento. 

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