Publicando un blog acerca de ingeniería química con Mathematica y el Formato de Documento Computable

Desafío

Mejorar la comprensión de los problemas de la ingeniería química entre los estudiantes e ingenieros en el campo.

Solución

Crear aplicaciones interactivas con CDF para compartir en línea o en el aula con personas que no tienen Mathematica.

Beneficios

  • Las aplicaciones se pueden insertar en un blog o una página de internet pública con la misma facilidad, ya que pueden compartirse con los estudiantes
  • La interactividad ayuda a estudiantes o a lectores a comprender los efectos de variar los parámetros, de una mejor manera que gráficos estáticos

La ventaja de Mathematica

  • Cualquier persona puede utilizar aplicaciones directamente en un blog o sitio de internet
  • La interactividad permite ahorrar tiempo, porque no es necesario volver a calcular los modelos a mano
  • Mathematica tiene miles de funciones integradas para la resolución de ecuaciones, gráficos y programación
"Los estudiantes comprenden mejor y más rápido si un problema físico o químico se resuelve gráficamente en lugar de ser resuelto algebraicamente. Además, con los controladores, los estudiantes interactúan con el problema, y pueden aprender los efectos de un cambio."

Los ingenieros químicos en el Perú están aprendiendo sobre Mathematica a partir de un nuevo blog. El Dr. Manuel Cerpa, un profesor de ingeniería química en la Universidad Nacional de Ingeniería en Lima, Perú, escribe Aplicando Mathematica a la Ingeniería Química, un blog en español sobre el uso de Mathematica en ingeniería química. Cada mensaje incluye una aplicación interactiva de Formato de Documento Computable (CDF) que muestra un concepto o problema en particular.

Publicando un blog con CDF

Cerpa comenzó el blog para dar a conocer Mathematica en el Perú. Él descubrió Mathematica por primera vez hace nueve años, en un artículo científico en el que fue utilizado para resolver un modelo termodinámico complejo. Desde entonces, lo ha estado utilizando en su investigación para resolver problemas fenomenológicos en ingeniería química.

Cerpa piensa que es importante que más personas en su campo se familiaricen con Mathematica para resolver casos comunes de masa y transferencia de calor, flujo de fluidos, cinética química, termodinámica y el balance de masa. Muchos problemas en ingeniería química necesitan soluciones algebraicas explícitas. Adicionalmente, las ecuaciones diferenciales ordinarias en muchos problemas se pueden solucionar con buenos gráficos interactivos.

Con CDF, el Dr. Cerpa puede mostrar resultados en forma gráfica e interactuar con ellos mediante el uso de controles, ahorrando tiempo porque no tiene que volver a calcular el modelo para cada conjunto de parámetros.

Utilizar CDF en su blog le permite compartir ejemplos interactivos con las personas que no tienen Mathematica. Debido a que cualquier persona puede descargar el CDF Player gratuitamente e interactuar con el Dr. Cerpa CDF construyó, lo que le permite llegar a un público más amplio.

CDF en la clase

Cerpa utiliza algunos de sus ejemplos de CDF en su blog y en sus clases también. Comenzó a usar Mathematica para enseñar a estudiantes de la maestría en ciencias hace seis meses.

"Creo que Mathematica es el principal software para cualquier estudiante en la universidad", afirma Cerpa.

Con las capacidades de interatividad de Mathematica, los estudiantes trabajan con modelos matemáticos en vivo y gráficos dinámicos.

"Es muy importante ya que muchos problemas tienen soluciones gráficas estáticas (nomogramas) y no ayudan a comprender los efectos en la variación de parámetros claves," añade Cerpa.

Usar archivos CDF le permite dedicar más tiempo a la clase explicando los efectos sobre los cambios en los parámetros. Esto ayuda a los estudiantes a descubrir nuevas relaciones y comprender fenómenos físicos o químicos subyacentes en lugar de cómo resolver un modelo matemático. Los estudiantes que experimentan por sí mismos aprenden más de lo que aprederían con un libro y están mejor preparados para resolver otros casos o problemas reales de la industria con mediante el uso de Mathematica.

"Creo que los estudiantes comprenden mejor y más rápido si un problema físico o químico se resuelve gráficamente en lugar de ser resuelto algebraicamente" afirma Cerpa. "Además, con los controladores, los estudiantes interactúan con el problema, y pueden aprender los efectos de un cambio."

Más información:

Aplicando Mathematica a la Ingeniería Química

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