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Timestamp: 2017-09-20 12:47:44+00:00

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Cálculos en Ingeniería Química: febrero 2014
Diágnostico de razones del fracaso en la resolución de problemas (II)
Escoger un principio o ecuación equivocados (total de moles en lugar total de masa, gas ideal en un lugar de gas real) y resolver el problema equivocado.
Trabajar con información falsa.
Escoger la entrada incorrecta de una base de datos, carta o tabla (signo erróneo, unidades incorrectas, colocación errónea del punto decimal, etcétera).
Introducir datos/parámetros incorrectos en los cálculos (transponer números, usar unidades incorrectas, etcétera)
No incluir las unidades en todos los pasos de cálculo.
Diágnostico de razones del fracaso en la resolución de problemas (I)
No trabajar sobre un problema en forma sistemática, en lugar de a tontas y locas (comenzar demasiado pronto; omitir pasos esenciales)
No leer/entender perfectamente el problema
No trazar un diagrama ni introducir todos los datos en él, junto con símbolos para las incógnitas
No determinar qué se desconoce
Aferrarse a la primera estrategia de solución, con una que es deficiente o incorrecta, sin considerar estrategias alternativas.
Lista de verificación de hábitos personales que se debe evitar al resolver problemas (V)
21. Me distraigo fácilmente con lo que me rodea al trabajar.
22. La tensión que me causa resolver problemas me bloquea y no me deja discernir buenas ideas
23. Las trabas culturales y la falta de antecedentes me hacen seguir el camino equivocado.
Lista de verificación de hábitos personales que se debe evitar al resolver problemas (IV)
16. Dependo totalmente de los problemas de muestra resueltos y los tomo como modelos de otros problemas
17. No planteo cómo utilizar mi tiempo.
18. Siento temor de que piensen menos de mi.
19. No comienzo por los problemas fáciles (para mí).
20. Hago caso omiso de las palabras que no conozco.
Lista de verificación de hábitos personales que se debe evitar al resolver problemas (III)
11. Cuando trabajo sobre un problema, siento que divago o me aferro a cualquier cosa sin tener una buena idea de qué debo hacer.
12. Hago juicios sin pensar (y luego me arrepiento)
13. No busco formas de combinar diferentes ideas o reglas para formar un todo
14. A veces me pongo tan nervioso que no puedo abordar el problema.
15. Me adentro en un problema tan rápidamente que resuelvo el problema equivocado.
Lista de verificación de hábitos personales que se debe evitar al resolver problemas (II)
6. Cuando enfrento un problema, tiendo a intentar lo primero que se me ocurre para resolverlo.
7. Con frecuencia no me detengo a pensar en un problema; simplemente procedo como mejor puedo.
8. No trato de predecir el resultado de emprender un curso de acción específico.
9. Cuando trato de pensar en las posibles técnicas para resolver un problema, no se me ocurren muchas alternativas.
10. Cuando enfrento un problema novedoso, no siento confianza en que puedo resolverlo.
Lista de verificación de hábitos personales que se debe evitar al resolver problemas (I)
Cuando no logro resolver un problema, no reflexiono sobre lo que hice mal.
Cuando me enfrento a un problema complejo, no desarrollo una estrategia ni averiguo exactamente en qué consiste el problema.
Si mis primeros esfuerzos por resolver un problema fracasan, siento desconfianza en mi capacidad para resolver el problema (o me entre el pánico!)
No puedo pensar en estrategias alternativas para resolver un problema
Cuando me confundo con un problema, no trato de formalizar ideas o sensaciones vagas expresándolas en términos concretos.
Comparación de los hábitos de resolución de problemas de un novato experto (XV)
Un novato:
Desperdicia el tiempo en cosas sin importancia
Comparación de los hábitos de resolución de problemas de un novato experto (XIV)
Hace caso omiso de los posibles límites
Reconoce los límites
Comparación de los hábitos de resolución de problemas de un novato experto (XIII)
No sabe cómo manejar datos cualitativos
Puede manejar datos cualitativos
Comparación de los hábitos de resolución de problemas de un novato experto (XII)
Sigue al pie de la letra las instrucciones; se guía "por el libro"
Rompe las reglas y hace excepciones
Comparación de los hábitos de resolución de problemas de un novato experto (XI)
No se atreve a disentir
Puede no estar de acuerdo con otros expertos
Comparación de los hábitos de resolución de problemas de un novato experto (X)
Es incapaz de hacer aproximaciones o hace aproximaciones indebidas
Hace aproximaciones adecuadas
Comparación de los hábitos de resolución de problemas de un novato experto (IX)
Renuncia a resolver el problema porque no es capaz de abandonar una estrategia que no lo lleva a la solución.
Se da cuenta de que una estrategia podría no conducir a ningún sitio y ha planeado estrategias alternativas por si se presenta esa situación.
Comparación de los hábitos de resolución de problemas de un novato experto (VIII)
Renuncia a resolver el problema porque no sabe lo suficiente
Sabe en qué consisten las dificultades y esta dispuesto a aprender más para obtener la información que necesita.
Comparación de los hábitos de resolución de problemas de un novato experto (VII)
Da muestra de escaso juicio, hace suposiciones injustificadas.
Evalúa cuidadosamente las suposiciones necesarias.
Comparación de los hábitos de resolución de problemas de un novato experto (VI)
No se da cuenta de que faltan datos, conceptos, leyes.
Sabe cuáles principios pueden estar implicados y dónde obtener los datos faltantes.
Programas para resolver ecuaciones
Podemos usar programas de resolución de ecuaciones de bajo costo (como TK Solver Plus, Gauss), disponibles para microcomputadoras, para resolver balances de materia lineales y no lineales. Es muy probable que tales códigos se ejecuten con mayor rapidez que los programas de hoja de cálculo, pero no tan rápidamente como los programas en C o en Fortran. Un ejemplo representativo de paquete de resolución de ecuaciones es TK Solver. Con este programa, basta suministrar la lista de ecuaciones o reglas de resolución que definen el problema y proporcionar valor para las variables, ya sea mediante el teclado o importando un archivo. Si no tiene valores exactos para sus variables, TK Solver puede trabajar con sus mejores estimaciones y derivar un intervalo de soluciones o bien una solución optimizada.
TK Solver resuelve los problemas en términos de "modelos" compuestos de reglas (ecuaciones y expresiones lógicas). Los modelos que el usuario desarrolla se convierten en "objetos" que se pueden guardar, recuperar y editar, o combinar para formar modelos todavía más complejos. El usuario puede generar listas de sus resultados numéricos, exportarlos a una hoja de cálculo o presentarlos como gráficas de líneas, barras o sectores circulares. La pantalla combina datos, resultados gráficos. En la figura 2,9 se ilustran dos pantallas.
TK Solver emplea el método de Newton-Raphson para resolver ecuaciones no lineales. No es posible especificar restricciones para hacer que la solución esté en una región factible. No es necesario proporcionar derivadas analíticas; se aproximan mediante diferencias finitas.
TK Solver Plus ofrece además un gran número de modelos (programas) de biblioteca que se pueden utilizar tal cual o modificarse para usarlos en otras versiones. Entre los modelos de biblioteca están: raíces de ecuaciones, diferenciación e integración, ecuaciones diferenciables, funciones especiales, variables complejas, optimización, cálculo de matrices, enteros de longitud arbitraria, tablas interactivas, gráficos, estadística y ajuste de curvas ingeniería y ciencias (principalmente química) y finanzas.
Comparación de los hábitos de resolución de problemas de un novato experto (V)
No sigue un plan de ataque organizado; salta de un lado a otro y mezcla estrategias de resolución.
Sigue el procedimiento de resolución de problemas paso por paso, verificando, reevaluando y abandonando caminos sin salida para tomar otros caminos válidos.
Comparación de los hábitos de resolución de problemas de un novato experto (IV)
Da gran importancia a la rapidez de resolución, sin percatarse de sus equivocaciones.
Da la debida importancia a la cautela y a la exactitud de la solución.
Comparación de los hábitos de resolución de problemas de un novato experto (III)
Escoge un procedimiento sin explorar alternativas
Examina varios procedimientos en serie o en paralelo
Comparación de los hábitos de resolución de problemas de un novato experto (II)
Se concentra sólo en un conjunto de problemas conocido que ya ha resuelto antes, y trata de hacer que el problema corresponda a uno de los de ese conjunto.
Se concentra en las similitudes y las diferencias respecto a los problemas conocidos; utiliza principios genéricos en lugar de la imitación de problemas.
Comparación de los hábitos de resolución de problemas de un novato experto (I)
Comienza a resolver un problema de entender perfectamente lo que se desea o cuál sería un buen camino hacia una solución.
Repasa todo el plan bosquejado en la figura 4.3 explora mentalmente estrategias alternativas y entiende claramente qué resultados se desee obtener.
Técnicas que usan los expertos para superar los obstáculos en la resolución de un problema (II)
Hable consigo mismo durante la resolución del problema.
Hágase preguntas acerca de los datos, procedimientos, ecuaciones, etc., que intervienen en el proceso.
Hable con otros acerca del problema.
Interrumpa la resolución del problema durante unos minutos y realice alguna otra actividad.
Desglose la solución del problema en partes más manejables, y comience en una etapa con la que este familiarizado. Escriba el objetivo de cada subproblema (por ejemplo, convertir fracción molar en fracción de masa, determinar la presión en el tanque 2, etc.).
Repita los cálculos pero en un orden distinto
Trabaje tanto hacia adelante como hacia atrás dentro del esquema de resolución.
Piense si los resultados que obtuvo son razonables. Verifique tanto las unidades como el orden de magnitud de los cálculos. Se satisfacen las condiciones de frontera?.
Siga caminos alternativos para verificar su solución.
Mantenga una actitud positiva. Usted sabe que el problema puede resolverse, sólo falta averiguar cómo.
Técnicas que usan los expertos para superar los obstáculos en la resolución de un problema (I)
Lea el problema varias veces pero en ocasiones distintas. Asegúrese de entender todas sus facetas. Subraye en cada ocasión las diferentes características.
Exprese el problema con sus propias palabras. Haga una lista de suposiciones.
Dibuje un diagrama completo del proceso e introduzca en él toda la información conocida. Introduzca símbolos para las variables y parámetros desconocidos.
Escriba formalmente el resultado que desea obtener: "Quiero calcular...."
Relacione el problema con problemas similares que haya resuelto anteriormente, pero tome nota de las diferencias.
Planee una estrategia de resolución, y escribalas si es necesario. Considere distintas estrategias.
Escriba todas las ecuaciones y reglas que pudieran aplicarse al problema.
Escriba formalmente todo lo que sepa acerca del problema y lo que crea necesario para obtener una solución.
Ideas Clave de la Resolución de Problemas
En esta sección describimos brevemente varias estrategias para resolver problemas novedosos y abiertos.
Se han propuesto muchas estrategias para resolver problemas; hay que encontrar la que mejor se adapte a los antecedentes y punto de vista personales.
Todas las estrategias efectivas para resolver problemas implican las fases de determinar en que consiste el problema real, generar soluciones alternativas, establecer un orden de precedencia para la solución, ejecutar la solución y evaluar el resultado.
En la tabla 3.1 del siguiente capitulo se dan diez pasos especificos que pueden seguirse para resolver problemas cerrados de balance de materia y energía.
Técnicas de resolución de problemas (X)
Según Woods, el desarrollo de la conciencia de las habilidades propias para resolver problemas es un factor importante para mejorarlas, ya que así.
Puede identificar en qué etapa de la resolución de un problema se encuentra
Puede desarrollar un enfoque metódico
Puede, si está atorado, identificar el obstáculo
Puede describir a otros lo que ha hecho y los problemas que está experimentando
Se da cuenta de cuáles habilidades necesita mejorar.
Eleva su nivel de confianza
Desarrolla una naturaleza cautelosa
Si puede asimilar los procedimientos que acabamos de analizar y los hace parte de sí mismo, de modo que no tenga que pensar paso por paso en el proceso de resolución de problemas, comproborá que puede mejorar notablemente su rapidez, desempeño y presión al resolver problemas.
Qué diferencia hay en los enfoques de resolución de problemas de un experto y un novato?
Un experto procede a resolver un problema en pasos abreviados, muchos de los cuales realiza sólo mentalmente. Un principiante debe seguir cada paso de manera explícita hasta adquirir experiencia. Como guía, quizá debamos recurrir a Sherlock Holmes (citado el El tratado Naval de Athur Conan Doyle):
"Ve usted alguna pista?"
"Me ha proporcionado usted siete, pero naturalmente deberé probarlas antes de poder decir si sirven de algo"
"Seguramente sospecha de alguien?"
"Sospecho de mi mismo"
"Sospecho que estoy sacando conclusiones con demasiada premura"
En la tabla 2.1 se enumeran las actividades que un experto podría realizar al resolver un problema. En la tabla 2.2 se contrastan los hábitos de resolución de problemas de un experto y de un novato. La tabla 2.3 es una lista de verificación para que el lector evalúe la forma como aborda los problemas. Cuántos de los elementos de la tabla describen sus técnicas de resolución de problemas?. Practique el razonamiento visual, el control de tensiones y la conciencia del proceso que sigue para resolver problemas. La tabla 2.4 es una lista de razones por las que tal vez no ha tenido éxito al resolver problemas.
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