martes, 8 de mayo de 2012

Situación de enseñanza con uso de TIC
Ángel Leonardo Bañuelos Saucedo




Diplomado
Aplicaciones de las TIC para la enseñanza


Actividad 4. Situación de enseñanza con uso de TIC
Nombre del profesor: 



Titulo de la situación de enseñanza

Simulación Montecarlo

Materia que imparte
Investigación de Operaciones II

objetivo de la situación de enseñanza
El alumno aplicará los conceptos básicos de simulación y usará la computadora para simular problemas de que se presentan en la industria.
Habilidades digitales a promover en
los alumnos
Habilidad: A. Uso de Internet
Aa1.1 Localización de información específica en un sitio de internet
Aa1.5 Búsqueda y selección de videos sobre información específica en Internet.
Ab1.1 Uso del correo electrónico. Distinción de contextos comunicativos. Uso adecuado del lenguaje.
Ac1.2 Inclusión de ligas a videos o videos y textos dentro del blog.

Justificación: Los alumnos buscarán información sobre simulación digital, simulación Montecarlo y el método de la transformada inversa, seleccionando la más adecuada para realizar su reporte de práctica.
Buscarán imágenes y videos que sirvan para ejemplificar alguno de los siguientes problemas clásicos de la probabilidad: el problema del duque de Toscana, el problema de Monty-Hall, el problema de la repetición de cumpleaños en un grupo de 50 personas,  Paradoja de Bertrand
Enviarán la información por correo y subirán las ligas ligas a un  documentos de Google Docs.
Buscarán imágenes y videos que sirvan de ejemplo para realizar simulaciones de líneas de espera y cadenas de Markov.
Enviarán la información por correo electrónico y subirán las ligas a un  documentos de Google Docs

                                               

Habilidad: C. Presentación de información y procesamiento de datos

Cb1.1 Trabajar con presentaciones (crear, abrir, guardar presentación)
Cb1.4 Edición de diapositivas (copiar, mover, borrar, deshacer, rehacer)
Cb1.5 Texto (agregar cuadros de texto, modificar, duplicar, borrar)
Cb1.8 Objetos gráficos. Insertar, copiar, mover, cambiar el tamaño, girar, alinear
Cc1.1 Crear y guardar un libro (Introducir información en celdas
Cc1.2Editar y ordenar (escribir en celdas, modificar el contenido de una celda; usar comandos deshacer y repetir, mover información de una celda a otra, borrar el  contenido de una celda)
Cc1.5 Filas y columnas (Insertar y eliminar filas en una hoja de cálculo; modificar ancho de columnas y alto de filas.
Cc1.6 Dar formato a celdas (número, alineación, fuente, bordes, relleno)
Cc1.7 Copiar formato entre celdas o rango de celdas
Cc2.2 Fórmulas: generar fórmulas utilizando referencias a celdas y operadores aritméticos; utilizar referencias relativas y absolutas.
Cc2.3 Crear diferentes tipos de gráficos (barras, líneas, circulares
Cc3.2 Manejo avanzado de fórmulas para el modelado matemático y la simulación.

Cc2.5 Opciones de formato (cambiar márgenes, cambiar orientación de la página, ajustar el contenido de una hoja de cálculo al tamaño de una página, añadir y modificar textos en el encabezado y pie de página de una hoja de cálculo).

Cc2.6 Imprimir. Mostrar u ocultar las líneas divisorias de la hoja de cálculo y los encabezados de filas y columnas antes de imprimir; vista preliminar; imprimir un rango de celdas.

Justificación: El alumno trabajará  la mayor parte de las simulaciones en una hoja de cálculo, por lo que tendrá que crear el archivo, y construir en él las fórmulas para obtener la simulación. Deberá realizar diversas impresiones, con los cálculos y con las fórmulas, así como de las gráficas generadas. También realizará presentaciones sencillas, utilizando algún presentador electrónico, con el propósito de exponer su investigación sobre
Los problemas clásicos de la probabilidad




Habilidad: G. Recursos tecnológicos y software especializado de apoyo a la enseñanza
G2.2 Exploración y uso básico de software especializado de apoyo a la enseñanza.

Justificación: El alumno utilizará una hoja de cálculo para realizar simulaciones de cadenas de Markok y de líneas de espera, adicionalmente utilizará programas “Add-Ins” para realizar gráficas y acelerar la ejecución de las simulaciones.

Recursos y materiales
Computadora
Proyector
Hoja de cálculo (Es necesario tener instalado Excel  en el equipo a ocupar)
Internet

Descripción de las actividades
Actividades en el salón de clase
(5 clases de1:20 h, total 6:40 h)
Para el profesor:
1.       El profesor hará una introducción a la simulación, su uso y su importancia  (10 min)

2.      Presentación del video “Probabilidad poco intuitiva”: http://www.youtube.com/watch?v=_mbO-ndr740
(5 min)
3.      Explicación de generación de números aleatorios a partir de una distribución de frecuencias dada, modelado en simulación, método Montecarlo. (25 min)

4.      Simulación en Excel del problema de Monty-Hall. Para realizar la simulación se estudian comandos como: si y buscarv. (20 min)




5.      Deja la tarea a los alumnos.  (5 min)

Clase 2

1.      Seleccionar aleatoriamente la pareja que expondrá el tema, al finalizar la exposición se preguntará al resto del grupo si alguien considera que su video es mejor, de ser así éste también será expuesto y así sucesivamente hasta que no haya parejas que deseen participar o se agote el tiempo. (35 min)



2.      Una vez finalizadas las exposiciones se abrirá una sesión de preguntas y respuestas para que todo el grupo participe. El profesor dará una conclusión general y resolverá las dudas que no hayan sido resueltas anteriormente.  (15 min)



3.      El profesor da los lineamientos para modificar el problema de Monty-Hall y deja la tarea: Simulación del problema clásico, modificado de Monty-Hall, Cumpleaños o paradoja de Bertrand. (15 min)


4.     El profesor dará los lineamientos para realizar la simulación de una Cadena de Markov.  (15 min)



Clase 3
1.        Seleccionar aleatoriamente a un equipo a exponer la simulación hasta encontrar a un equipo que haya simulado correctamente el problema, al finalizar la exposición el profesor dará una conclusión general y resolverá las dudas que surjan. (30 min)

2.        El profesor terminará la explicación de una cadena de Markov, y solicitará la simulación del problema de la acreditación de la asignatura “Geometría analítica” (20 min)
3.        El profesor dará una introducción a la simulación de líneas de espera. (25 min)

4.      El profesor deja la tarea a los alumnos. En parejas, realizar una presentación en PowerPoint con 5 ejemplos de la vida cotidiana de las líneas de espera, 5 ejemplos relacionados con líneas de espera en la computación y 5 ejemplos de líneas de espera en ingeniería Industrial. (5 min)

Clase 4
1.      Seleccionar aleatoriamente dos equipos que expongan su investigación, al finalizar el resto del grupo aportará los ejemplos que encontraron diferentes a los expuestos, al finalizar la exposición el profesor dará una conclusión general y resolverá las dudas que surjan. (30 min)
2.          El profesor realiza una simulación en Excel de una línea de espera con modelo M/M/1. Mostrará el uso de RiskSim. (30 min)
3.          El profesor dará los lineamientos para modificar la hoja con la simulación M/M/1 y utilizarla para simular problemas con el modelo M/M/2 y con distribución normal. (20 min)

Clase 5
1.        Recoge la práctica # 1. El profesor aclarará dudas que hayan surgido en la realización de la práctica y mostrará la simulación a la que debieron haber llegado.
2.      El profesor dará algunas ideas para la realización de la práctica  # 2.
3.      El profesor realizará la simulación de un problema de valor presente neto.
4.      Se harán conclusiones generales del tema de simulación con las aportaciones de todo el grupo.

Clase 6
1.      Los alumnos entregan la práctica # 2.


Para el alumno:

Clase 1
1.      Comenta  sobre el video.
2.      Toma apuntes sobre la generación de números aleatorios y comprende el método de Montecarlo.
3.      Realiza la simulación del problema de Monty-Hall y aprende el uso de algunos comandos en Excel.
Clase 2
1.      Los equipos seleccionados exponen. El resto de los equipos comentan las participaciones. (30 min)
2.      Los alumnos atienden a las indicaciones para realizar la simulación de tarea y la simulación de una cadena de Markov. (30 min)
Clase 3
1.        Los equipos seleccionados exponen. El resto de los equipos comenta si está de acuerdo con lo expuesto y la solución planteada por el equipo expositor.  (30 min)
2.        Los alumnos ponen atención  sobre la forma de realizar la simulación de una cadena de Markov (Práctica 1) (20 min)
3.        Los alumnos atienden a la introducción de simulación de Líneas de espera. (25 min)
Clase 4
1.        Los alumnos exponen  las presentaciones de líneas de espera. (30 min)
2.        Realizan en clase la simulación de un modelos M/M/1 con ayuda del profesor. (15 min)
3.        Aprenden a utilizar el RiskSim (15 min)
4.        Atienden los lineamientos para realizar la simulación de un modelo M/M/2, y modelos con distribución normal. (20 min)
Clase 5
1.      Los alumnos entregan la práctica 1. (5 min)
2.        Los alumnos avanzan en la realización de la práctica 2, con ayuda del profesor. (35 min)
3.        Observan aplicaciones de la simulación al VPN. (20 min)
4.      Atienden a las conclusiones generales. (20 min)

Clase 6
1.      Los alumnos entregan la práctica 2. (5 min)

Actividades extra clase















(7:00 h)
Para el profesor:
Para la clase 1
1.      Prepara la explicación y el material para exponer el problama de Monty-Hall.
Para la clase 2
1.      Prepara la explicación para al introducción a la simulación del  problema de “Acreditación de la asignatura Geometría analítica”.
1.      Prepara la explicación del problema modificado de Monty-Hall.
2.      Prepara la explicación final de la simulación de una cadena de Markov.
3.      Prepara la explicación inicial de la simulación de una línea de espera.
Para la clase 4
1.      Prepara la explicación para la simulación del modelo M/M/1.
2.      Revisa y califica las tareas de los alumnos.
Para la clase 5
1.      Prepara la explicación para la simulación del modelo M/M/2.
Para el alumno:
Extraclase 1:
1.        Buscar en parejas, el video que mejor explique alguno de los  problemas clásicos de la probabilidad (Monty-Hall, el problema de la repetición de cumpleaños en un grupo de 50 personas,  Paradoja de Bertrand) para presentarlo frente al grupo en clase y explicarlo, las parejas a exponer se seleccionarán aleatoriamente. Los equipos subirán la liga del video a un documento de Google Docs, para evitar duplicidades.

Extraclase 2:
1.          En equipos de 4 personas, simular en Excel un problema clásico:una modificación del problema de Monty-Hall con 4 puertas, Cumpleaños de 50 personas o la paradoja de Bertrand. El equipo a exponer se escogerá aleatoriamente.

Extraclase 3:
1.          En equipos de cuatro alumnos concluir la simulación de la cadena de Markov, realizando una comparación con los resultados teóricos. Este trabajo se considera la  Práctica  1 y se entrega en la sesión 5. Las prácticas deberán incluir: introducción, desarrollo de la simulación, resultados teóricos y conclusiones (que incluyen la comparación de la simulación y el análisis teórico).
2.        En parejas, realizar una presentación en PowerPoint con 5 ejemplos de la vida cotidiana de las líneas de espera, 5 ejemplos relacionados con líneas de espera en la computación y 5 ejemplos de líneas de espera en ingeniería Industrial.

Extraclase 4:
1.        En equipos de 3 o 4 personas, realizar la simulación en Excel de un modelo M/M/2 y las variaciones con 1 servidor utilizando distribución normal. Esta tarea se considera la práctica  2 y se entrega al inicio de la clase 6. Los alumnos deberán comparar las diferencias entre los modelos, apoyándose en los parámetros de caracterización: tiempo promedio en el sistema, tiempo promedio en la fila, número esperado de clientes en el sistema y número esperado de clientes en la fila.

Extraclase 5:
1.          Los equipos concluyen la práctica 2.

Evidencias de aprendizaje del alumno
Documento de Google Docs, generado por los alumnos, con las ligas solicitadas.
Simulación de la variación del problema de Monty-Hall.
Simulación de una cadena de Markov (Práctica 1)
Presentación de PowerPoint o similar con las aplicaciones de líneas de espera.
Simulación de líneas de espera, modelo M/M/2 (Práctica 2).







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