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2000-F-619_SYLLABUS_DE_ESPACIO_ACADEMICO_Modelamiento Carlos peña.docx | Simulation | Decision Making
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quimica 2 petroleos
Simulación Extend
Programa DGO 2014
252 Using Simulation Analysis for Mining Project Risk Management .en.es
rubrica colisión de valores Desarrollo Personal.pdf
Toma de Decisiones en Simulacion Basadas en La Teoria de La Decision Multicriterio
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DIVISIÓN/ VUAD: DE INGENIERÍAS
FACULTAD/ DEPARTAMENTO/ INSTITUTO: INGENIERÍA AMBIENTAL
PROGRAMA ACADÉMICO: INGENIERÍA AMBIENTAL
DENOMINACIÓN DEL ESPACIO ACADÉMICO (asignatura, curso, módulo, campo disciplinar, área de un campo)
MODELACIÓN Y SIMULACIÓN AMBIENTAL
CÓDIGO DEL ESPACIO ACADÉMICO: 15051
CARÁCTER DEL ESPACIO ACADÉMICO: Teórico Teórico - práctico X Práctico
NÚMERO DE CRÉDITOS NÚMERO DE HORAS DE T.P. NÚMERO DE HORAS T.I.
Presencial X Virtual Distancia
PERTENECE AL PERTENECE AL
PRERREQUISITOS N/A OBLIGATORIO FLEXIBLE
(si aplica, marcar (si aplica, marcar
con una X) con una X)
Química y calidad del aire X
Hidrología X
CORREQUISITOS N/A OBLIGATORIO FLEXIBLE
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UBICACIÓN DEL ESPACIO ACADÉMICO
Indique según el diseño curricular del programa académico el ciclo, módulo, campo de formación, nivel, período,
semestre y/o el área de conocimiento a la cual pertenece el espacio académico.
El espacio académico de Modelación y Simulación ambiental se imparte en VIII semestre, pertenece al ciclo aplicado, en
el campo de formación del área de Ingeniería Ambiental Aplicada, y dentro del área del conocimiento de Planificación
Intencionalidad del espacio académico en relación con la Misión, el (los) objetivo(s) general y específico o propósitos del
programa académico contenidos en el PEP y en el Plan Analítico del programa. Determinar el alcance del espacio
académico. Tener en cuenta la descripción del espacio académico aportada en el Plan Analítico del Programa. (Máximo
120 palabras).
Este espacio contribuirá a que el estudiante aprenda a interpretar problemas ambientales desde un enfoque sistémico, a
partir del cual sea capaz de utilizar herramientas computacionales de simulación. De esta manera se busca:
 Contextualizar a los estudiantes de ingeniería en el papel de la aplicación de los modelos de simulación y
en la identificación y solución de problemas ambientales.
 Conocer el marco conceptual necesario para el desarrollo y aplicación de modelos ambientales.
 Desarrollar en los estudiantes las destrezas mínimas requeridas para la aplicación e interpretación de
 Describir e implementar a través de casos de estudio y ejercicios en computador, las herramientas que
forman parte del proceso de la modelación ambiental.
 Desarrollar herramientas de toma de decisiones mediante la aplicación de modelos de simulación.
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Describir de qué forma se articula el espacio académico con el(los) núcleo(s) problematizador (es). Enunciar las
pregunta(s) orientadora(s) que dinamiza(n) el espacio académico. (Máximo 300 palabras)
El espacio de Modelación y Simulación Ambiental se ubica en el área de conocimiento de Planificación
Ambiental y se encuentra articulado dentro del núcleo problémico de Manejo Integral del Recurso Hídrico, el
cual busca responder a la pregunta general de: “¿Cómo generar y aplicar estrategias para una adecuada
gestión del recurso hídrico?”, de tal manera que en este espacio se estudian los factores relevantes que
influyen en la dinámica de la distribución de los contaminantes en su interacción con los recursos naturales,
desde los criterios y conceptos que involucran la química ambiental, el muestreo y/o monitoreo, los
parámetros de la calidad ambiental de los recursos y adicionalmente se muestra la complejidad del manejo de
los ecosistemas y las soluciones de los problemas ambientales.
El desempeño del Ingeniero Ambiental está asistido por un conjunto complejo de teorías que se basan en
diferentes ciencias del conocimiento, es así, como la interrelación entre estas disciplinas permitirá tener una
aproximación cercana de las diversas variables que pueden influir en la concentración, distribución y destino
de los contaminantes en los recursos naturales, para lo cual es necesario que los profesionales de las
ciencias ambientales desarrollen la capacidad de entender, comprender, analizar, interpretar y aplicar
herramientas conceptuales y prácticas que permitan identificar y cuantificar los procesos y vías de
concentración y distribución de los contaminantes y su posterior tratamiento.
Descripción de la relación docente - estudiante para la construcción de conocimiento por medio de la metodología que
utiliza cada docente dentro de su autonomía, para el desarrollo del espacio académico (Seminario alemán, aprendizaje
autónomo, aprendizaje significativo, aprendizaje basado en problemas ABP, estudio de casos, aprendizaje por proyectos,
círculos académicos, enseñanza para la comprensión y sus estrategias EPC, Aula pensante y espiral de aprendizaje,
Proyecto Zero, trabajo colaborativo entre otros). Desde el Modelo Educativo Pedagógico USTA, qué acciones
intencionadas y planeadas diseña e implementa el docente para que el estudiante con la mediación de éste o de la
interacción con sus compañeros, su entorno y las mediaciones tecnológicas, construya significados y desarrolle
habilidades intelectivas en y para lo superior (relación lectio, cuestio, disputatio). Papel del docente en la conductio y
promotio aquinianas para la formación integral del estudiante Tomasino. Rol del docente como mediador.
La relación docente – estudiante para la construcción de conocimiento en el espacio académico se
fundamenta en la aplicación, por parte del docente en calidad de mediador, de estrategias pedagógicas y
didácticas que favorezcan la comprensión y adecuado desempeño por parte de los estudiantes. Algunas
de estas estrategias son:
 Cátedra magistral para presentar los contenidos teóricos propuestos en el programa.
 Consulta de textos, lecturas, artículos y otras fuentes de información que propicien la interpretación de
 Actividades didácticas diseñadas con especial énfasis en la resolución de problemas (ABP), estudio
de casos y aprendizaje por proyectos.
 Fomento del trabajo en equipo.
 Comprensión de procesos globales con referencia de los locales
 Comprensión de los fundamentos de ingeniería, ciencias y matemáticas.
 Evaluaciones permanentes y corrección de las mismas.
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CONOCIMIENTOS PREVIOS PARA INICIAR EL ABORDAJE DEL ESPACIO ACADÉMICO
Se deben establecer a manera de competencias y de conocimientos, que deben tener los estudiantes para iniciar el
abordaje del espacio académico. (Máximo 100 palabras)
Para desarrollar la temática del espacio académico, el estudiante debe poseer los siguientes conocimientos
 Identificar y reconocer conceptos de hidrología, química del aire y química analítica general.
 Reconocer y solucionar ecuaciones y funciones matemáticas.
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Por cada competencia descrita, clasificar según sea genérica o específica y relacionarlas con las Dimensiones de la Acción Humana (Comprender, Obrar, Hacer,
Comunicar).
TEMÁTICAS/ EJES ESTRATEGIA(S) ESTRATEGIA(S)
TEMÁTICOS/ DIDÁCTICA(S) EVALUATIVA(S)*
Ambiental. Papel de las
Entiende los conceptos básicos de la modelación ambiental. herramientas de modelación
Competencia en Segunda Lengua ambiental en el ejercicio Clase magistral
Resolución de problemas ingenieril: Construcción y Lecturas (Artículos en inglés) Quiz en inglés
1 Pensar críticamente X X X Valoración de Escenarios, Taller en grupo Presentación de informe del taller
Trabajo grupal Toma de decisiones. Teoría Exposición
Toma de decisiones de modelos de simulación.
Aplicaciones de la modelación
ambiental. Calibración de
modelos y estimación de
parámetros. Herramientas
desempeño de un modelo.
Que es un modelo y
definiciones básicas y por qué
Aplica herramientas estadísticas para la calibración y
realizar modelación
Protocolo de modelación Clase magistral
Competencia en Segunda Lengua
Calibración de variables,
2 Resolución de problemas X X determinación de errores
Taller en grupo Presentación de informe del taller
Incertidumbre y análisis de
para la medición de impactos
Métodos de medición y
Entiende los conceptos básicos de la dinámica de sistemas. INTRODUCCIÓN A LA
Competencia en Segunda Lengua DINÁMICA DE SISTEMAS Clase magistral
Resolución de problemas Modelos mentales. Ciencias Lecturas (Artículos en inglés)
3 Pensar críticamente X X X de la complejidad. Teoría Taller en grupo Presentación de informe del taller
Trabajo grupal general de Sistemas.
Toma de decisiones Clasificación de los sistemas.
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Sistemas estables. Esquema
estado actual-estado
deseado. Estado real.
CONSTRUCCIÓN, ANÁLISIS
Y EXPLOTACIÓN DE
Modelos de sistemas. Proceso
de modelado. Simulación de
un modelo. Análisis de
sensibilidad de un modelo.
Explotación de un modelo.
Derivadas y optimización.
Integrales y áreas.
ordinarias. Funciones y
Identifica los conceptos básicos de la modelación y
múltiples variables. Variables
simulación y reconoce su aplicación.
aleatorias y distribuciones.
Trabajo grupal Clase magistral
Variables aleatorias y Presentación de informe del taller
4 Competencia en Segunda Lengua X X X momentos. Covarianza y
Lecturas (Artículos en inglés)
Toma de decisiones Taller en grupo
correlación. Protocolo de
modelación. Calibración de
variables, determinación de
errores. Incertidumbre y
para la medición de impactos.
Dinámicas naturales y
Reconoce diferentes procesos ambientales. socioculturales. Procesos
Utiliza la información que le ofrece su entorno laboral para físicos. Procesos químicos.
su interpretación y análisis contribuyendo de esta manera Procesos biológicos. Procesos
en la presentación de alternativas de solución humanos (crecimiento Clase magistral
Presentación de informe del taller
5 Trabajo grupal X X económico y desarrollo Lecturas (Artículos en inglés)
Competencia en Segunda Lengua social). Leyes fundamentales Taller en grupo
Toma de decisiones de transporte (Conservación
Resolución de problemas de la cantidad de movimiento,
Pensar críticamente Conservación de la energía,
Conservación de la masa).
MODELACIÓN CLÁSICA
Diferencia la modelación desde el enfoque determinista y CON ENFOQUE
estocástico DETERMINISTA Y
Utiliza la información que le ofrece su entorno laboral para ESTOCASTICO
su interpretación y análisis contribuyendo de esta manera Modelación hidrológica.
en la presentación de alternativas de solución Modelación de calidad del Clase magistral
6 Trabajo grupal X X agua. Modelación de la Lecturas (Artículos en inglés)
Competencia en Segunda Lengua calidad del aire. Modelación
Toma de decisiones del cambio climático.
Resolución de problemas Aplicación de los sistemas de
Pensar críticamente información geográfica para la
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AGUA, AIRE, SUELO:
Reconoce diferentes modelos para el procesamiento de
datos de calidad de agua, aire y contaminación de suelos.
Utiliza la información que le ofrece su entorno laboral para
su interpretación y análisis contribuyendo de esta manera
medición de contaminantes:
en la presentación de alternativas de solución Clase magistral
7 Trabajo grupal X X medición directa, balance de
masas, factores de emisión.
Modelos de dispersión de
Normatividad ambiental de
Resolución de problemas: Identifica modelos en el área del
calidad del agua Clase magistral
recurso hídrico que contribuyan a la solución de problemas
8- 9 ambientales en el marco del desarrollo sostenible. X X Sistemas completamente Taller en grupo Presentación de informe del taller
mezclados Charla de Experto
Sistemas incompletamente
Comprende y aplica ecuaciones en el análisis e
interpretación de datos hidroclimatológicos y de calidad del Clase magistral
10 agua. X X Difusión – advección
Coeficientes de dispersión
datos hidroclimatológicos y de calidad del agua y los aplica
en la presentación de informes. AGUA, AIRE, SUELO:
Competencia en Segunda Lengua Trazadores y su aplicabilidad Clase magistral Presentación de informe del taller
11 Resolución de problemas X X Modelo de Streeter-Phepls Taller en grupo Evaluación escrita
Pensar críticamente Eutroficación y temperatura
Plantea propuestas desde el modelamiento y la simulación
que contribuyan a solucionar problemas ambientales.
AGUA, AIRE, SUELO: Clase magistral Presentación de informe del taller
12 Resolución de problemas X X Qual2k Taller en grupo Informe Salida de Campo
Identifica modelos en el área de la ecología que contribuyan
a la solución de problemas ambientales en el marco del ECOLOGÍA
desarrollo sostenible. Conceptos de ecología
Competencia en Segunda Lengua Desarrollo de Modelos Clase magistral Presentación de informe del taller
13 Resolución de problemas X X Estado del arte en la Taller en grupo Evaluación escrita
Pensar críticamente aplicación de modelos y
Trabajo grupal Nuevos desarrollos
Elementos de modelación
interpretación de datos socioecológicos.
(Funcionamiento básico de
animales y plantas, resolución Clase magistral
14 Resolución de problemas X X espacio-tiempo, Transporte y Taller en grupo
balance de masas, factores
energéticos, ciclos
biogeoquímicos, crecimiento
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Reconoce diferentes modelos para el procesamiento de ECOLOGÍA
datos socioecológicos y los aplica en la presentación de
informes. Modelos conceptuales
Competencia en Segunda Lengua Modelos Estáticos Clase magistral
15 Resolución de problemas X X Modelación de dinámicas Taller en grupo
Pensar críticamente poblacionales
Trabajo grupal Modelos ecotoxicológicos:
Toma de decisiones Factores de bioacumulación
Competencia en Segunda Lengua EJERCICIOS PRÁCTICOS
16 Resolución de problemas X X DE DINÁMICA DE Taller en grupo Presentación de informe del taller
Pensar críticamente SISTEMAS.
* Los talleres en grupo que se desarrollan a lo largo de todo el espacio académico consisten en diversas actividades para desarrollar la capacidad de integrar disciplinas y saberes para la solución de problemas teóricos y del entorno y
el aprendizaje basado en problemas. Para la realización de los talleres se utilizará material en otros idiomas, principalmente en inglés. Así mismo, en la medida de lo posible se invitará a los estudiantes a asistir a charlas y
conferencias impartidas por expertos, bien sea como invitados a la USTA o que estén dentro del calendario académico de otras instituciones. Finalmente también cabe la posibilidad de realizar algún curso MOOC que el profesor
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a. Parámetros a tener en cuenta para la valoración cualitativa y cuantitativa del aprendizaje (asistencia, completitud,
oportunidad, disciplina, rigurosidad, participación activa en clase o aula virtual, otros)
b. Ponderación de actividades didácticas y evaluativas para la medición del aprendizaje. Elaboración de rúbricas. (Tener
en cuenta porcentajes según Reglamento General Estudiantil o Reglamento General de Posgrados)
DESCRICIÓN SOBRE LA
Asistencia Asistencia puntual y participación 5
Talleres, Quices, Talleres grupales e individuales que se
Exposiciones, desarrollaran de manera práctica, quices, 15
Ejercicios exposiciones
Evaluación de verificación de apropiación de
PRIMER CORTE 35%
SEGUNDO CORTE 35%
Exposiciones, desarrollaran de manera práctica, quices, 10
Evaluación para verificación de apropiación de
Evaluación Final 15
TERCER CORTE 30%
La nota mínima de aprobación del curso es de 3 puntos sobre 5
BIBLIOGRAFÍA, WEBGRAFÍA Y OTRAS FUENTES
a. Bibliografía (título de libro, capítulo de libro, artículo de revista hemerografía)
b. Webgrafía (recursos consultados en Internet teniendo en cuenta el rigor científico)
c. Otras fuentes (vídeo, documental, entrevistas, sentencias de cortes, jurisprudencia, otros)
Chapra, S. C. (2008). Surface Water-Quality Modeling. Long Grove, Ill.: Waveland Pr Inc.
Chapra, S. C., & Canale, R. P. (2010). Numerical methods for engineers (6th ed). Boston: McGraw-Hill Higher Education.
Piñol, J., Pascual, J. P. i, & Vilalta, J. M. (2006). Ecología con números: una introducción a la ecología con problemas y
ejercicios de simulación. Lynx Edicions.
Sierra Ramírez, C. A. (2011). Calidad del agua: evaluación y diagnóstico (1a ed). Medellín s.l: Ediciones de la U.
Smith, J., & Smith, P. (2007). Environmental Modelling: An Introduction. OUP Oxford.
Vergara, M. A. (1996). Tecnicas de Modelacion En Hidraulica (Edición: 1). México: Alfaomega Grupo Editor.
Wainwright, J., & Mulligan, M. (Eds.). (2004). Environmental modelling: finding simplicity in complexity. Chichester, West
Sussex, England ; Hoboken, NJ: Wiley.
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Constaín Aragón, Alfredo José 1, ; Mesa Fernández, Duvan Javier 2, & ; Peña-Guzmán, Carlos. (2015). Equivalencia de
las tasas de transporte de masa locales y generales en los cauces naturales en “equilibrio dinamico”: una nueva
definición de los mecanismos de formación de las plumas de contaminación. Aqua-LAC, 7(1), 11-19.
Fernández, N., Ramos, G., & Solano, F. (2004). Una herramienta informática para el análisis y valoración de la calidad
del agua. Bistua: Revista de la Facultad de Ciencias Básicas, 2(2), 88–97.
(http://www.unipamplona.edu.co/unipamplona/portalIG/home_10/recursos/general/pag_contenido/publicaciones/bistua_re
vista_ciencias_basica/2004/11082010/rev_bis_vol2_num2_art12.pdf)
Hilty, L. M., Page, B., Radermacher, F. J., & Riekert, W.-F. (1995). Environmental Informatics as a New Discipline of
Applied Computer Science. En Environmental Informatics (pp. 1-11). Springer, Dordrecht. https://doi.org/10.1007/978-94-
017-1443-3_1
Holguín, J., & Camacho, L. A. (2003). Determinación de la tasa de reaireación en un río de montaña colombiano
mediante el uso de trazadores. Seminario Internacional La Hidroinformática en la Gestión Integrada de los Recursos
Hídricos. Recuperado a partir de
https://www.researchgate.net/profile/Javier_Holguin/publication/230887956_Determinacion_de_la_tasa_de_reaireacion_e
n_un_rio_de_montana_colombiano_mediante_el_uso_de_trazadores/links/00463518181132b22a000000.pdf
Peña-Guzmán, C; Melgarejo,J; Prats,D. “Forecasting Water Demand in Residential, Commercial, and Industrial Zones in
Bogotá, Colombia, Using Least-Squares Support Vector Machines,” Mathematical Problems in Engineering, vol. 2016,
Article ID 5712347, 10 pages, 2016. doi:10.1155/2016/5712347
Wagener, T., & Kollat, J. (2007). Numerical and visual evaluation of hydrological and environmental models using the
Monte Carlo analysis toolbox. Environmental Modelling & Software, 22(7), 1021-1033.
https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2006.06.017
http://www.wsu.edu/~forda/AAOpen.html
http://engineering.unt.edu/electrical/
http://www2.chemeng.lth.se/Edu/stella/stellaintro/bathtub2.html
http://www.ecologiaconnumeros.uab.es/Llibre/indexApplets.htm
http://www.efn.uncor.edu/departamentos/divbioeco/ecol/paqueteinformatico.htm
Páginas web, Bases de datos electrónicas, Buscadores especializados
V°B° COORDINADOR DE ÁREA, MÓDULO Y/O CAMPO DE
Carlos Andrés Peña G.
Coordinador Núcleo Problémico
FECHA DE ELABORACIÓN: 02 10 2015 FECHA DE ACTUALIZACIÓN: 17 02 2018
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