Matemáticas

Los conceptos básicos del Cálculo Diferencial están presentes en muchos campos de conocimiento y en particular, el concepto de razón de cambio permite la descripción de fenómenos variacionales en contextos de la Ingeniería, la Administración y la Economía. Con el estudio de modelos generales se pretende que el estudiante se familiarice con los conceptos básicos y adquiera las destrezas necesarias para aplicarlos en forma adecuada a diferentes situaciones.

El curso de Álgebra Lineal es esencial para estudiantes de ingeniería, ciencias, economía y administración; en éste el concepto de espacio vectorial conforma el eje central de la asignatura, el cual se nutre de los conceptos previamente abordados (sistemas de ecuaciones lineales, matrices, determinantes y vectores).

Los espacios vectoriales permiten desarrollar una teoría completa en la que se generalizan propiedades de los vectores a través de la demostración y la justificación formal de proposiciones. Adicionalmente, el concepto de transformación lineal asociado al concepto de espacio vectorial permite ingresar al mundo de las aplicaciones, particularmente en las disciplinas mencionadas

Lo que diferencia esencialmente a un matemático de otros profesionales es su capacidad de idear demostraciones, de modelar matemáticamente una situación y de resolver problemas con técnicas matemáticas. Por lo tanto, en este curso de Introducción a la Matemática se revisa de manera general la forma en que se razona, argumenta y escribe en matemáticas; también se discute sobre el quehacer de un estudiante universitario y particularmente de matemáticas.

Además, se hace un acercamiento a la utilización del software LaTeX, especializado para digitar textos científicos, simbólicos y gráficos.

La competencia de la comunicación es fundamental para toda formación académica y es transversal a todas las áreas del conocimiento. Este curso brinda elementos y herramientas básicas que el estudiante podrá implementar a lo largo de su vida universitaria y profesional. Fundamentos de la Comunicación 1 es el punto de partida del trabajo por competencias en el área de la comunicación, y aborda el desarrollo de habilidades tales como la comprensión de lectura, redacción de textos y expresión oral.

El pensamiento computacional es una competencia clave en el siglo XXI, particularmente por el desarrollo vertiginoso de las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC). Todas las personas lo deben desarrollar, en especial los estudiantes de ingeniería. Uno de los medios para hacerlos es la programación de computadores, que ayuda a resolver problemas, a comprender que las soluciones se pueden automatizar y a fortalecer las estructuras de pensamiento. Esta asignatura provee, por tanto, una buena base para que el estudiante aprenda a solucionar problemas con un computador mediante el empleo de un lenguaje de programación, lo que implica saber organizar y analizar datos, y representarlos haciendo abstracciones, como modelos y simulaciones; así mismo, ayuda a preparar al estudiante para que pueda automatizar soluciones con pensamiento algorítmico y adquirir la habilidad de generalizar y transferir el proceso de solución a otras situaciones.

Temas relacionados con la profundización en algún área específica del conocimiento del programa en el que está inscrito o en alguna línea de profundización de otro programa.

Comprender las antiderivadas es esencial para abordar el cálculo integral. Estas proporcionan la base para entender el proceso inverso de la derivación, permiten a los estudiantes entre otras encontrar funciones primitivas y calcular áreas bajo curvas. Las distintas técnicas de integración, tales como la integración por partes, sustitución trigonométrica y fracciones parciales, se consideran herramientas fundamentales para la resolución de integrales definidas e indefinidas. Estas estrategias amplían la versatilidad del cálculo integral y fortalecen las habilidades analíticas de los estudiantes. Es importante destacar que, en este contexto, haremos un uso extensivo de software para facilitar y apoyar el proceso de aprendizaje. Las aplicaciones de la integral son cruciales en campos como la física, la economía y la ingeniería. Enseñar cómo utilizar la integral para calcular áreas, volúmenes, trabajo y otros conceptos aplicados permite a los estudiantes percibir la relevancia práctica del cálculo integral en la resolución de problemas del mundo real. En este proceso, también nos respaldaremos considerablemente en el uso de software matemático. Las curvas paramétricas son una forma poderosa de representar funciones y objetos en el plano (se utilizará software). Al enseñar curvas paramétricas, proporcionamos a los estudiantes una herramienta adicional para modelar y comprender fenómenos que no se pueden expresar fácilmente o visualizar mediante funciones cartesianas como son orientación y rapidez. Las curvas polares ofrecen una alternativa para describir formas y fenómenos. Su enseñanza amplía la comprensión de la representación gráfica y fomenta una visión más completa de cómo las funciones pueden describir diversas geometrías.

Las sucesiones y series son conceptos fundamentales en análisis matemático. Enseñar estas ideas y conceptos proporciona una base sólida para entender la convergencia, divergencia y límites infinitos, así como aplicaciones en aproximaciones numéricas y teoría de números (con la ayuda de software específicos).

En este curso el estudiante aprende a hacer deducciones y justificaciones de manera adecuada dentro de la teoría de la Geometría Euclidiana. Se hace un especial énfasis en el método deductivo, en el que se pasa de las observaciones a las conjeturas y de éstas a las comprobaciones y demostraciones o a los contraejemplos, con lo cual el estudiante se inicia en el razonamiento lógico matemático central en toda su carrera.

Los temas tratados en este curso tienen como eje fundamental las nociones geométricas en el plano y en el espacio justificadas desde la axiomatización de la geometría y con un acercamiento adecuado al uso de software de geometría dinámica como apoyo didáctico del curso.

En el curso de Física General 1 propuesto por el Departamento de Ciencias Naturales se busca comprender de manera rigurosa los principios físicos fundamentales de la cinemática y la dinámica de sistemas de partículas, así como las leyes y conceptos básicos de la termodinámica, haciendo énfasis en los diferentes tipos de máquinas térmicas y sus eficiencias. En esta asignatura se introducen conceptos, definiciones y leyes claves para la formación básica de un estudiante de ingeniería y también de matemáticas. Además, con las prácticas de laboratorio se busca desarrollar habilidades y destrezas tanto experimentales como de comunicación que apuntan a una formación científica integral.

Temas relacionados con la profundización en algún área específica del conocimiento del programa en el que está inscrito o en alguna línea de profundización de otro programa.

Es fundamental conocer y dar cuenta de los procesos históricos que han llevado a la consolidación de nuestra nación para llevar a cabo una formación ciudadana integral. Para empezar a entender la complejidad del presente y ser un ciudadano consciente, todo estudiante de pregrado debe tener un conocimiento mínimo de la historia y la geografía de su país. Este curso busca brindar herramientas analíticas y desarrollar habilidades de pensamiento crítico a través del estudio de la historia y la geografía de Colombia. Todo el trabajo en torno a la historia busca establecer un marco conceptual para poder mejorar la comprensión y la interpretación de las problemáticas actuales que enfrenta nuestra sociedad. De igual manera, el curso describirá y analizará la manera en la cual los procesos geográficos, en sus distintas dimensiones, han determinado las realidades sociales, políticas y económicas de la nación, en la larga y mediana duración principalmente.

Los modelos matemáticos son una herramienta importante e imprescindible en la representación y solución de problemas de naturaleza informática. Los modelos matemáticos permiten abstraer y simplificar problemas complejos del mundo real a formas más manejables. Por otra parte, su estudio estructura el pensamiento para hacer formalizaciones, argumentaciones lógicas, soluciones algorítmicas, así como plantear de problemas y estrategias de solución. Estas habilidades y conocimientos son elementos fundamentales para el buen desempeño del futuro ingeniero de sistemas en el desarrollo de software, donde se enfrentan a problemas complejos y a desarrollar soluciones eficientes. El acercamiento temprano del estudiante a estos conceptos y modelos matemáticos permite establecer una conexión natural entre la matemática discreta y la informática, fundamenta los conceptos y sensibiliza sobre la importancia de estos temas en su carrera.

Temas relacionados con la profundización en algún área específica del conocimiento del programa en el que está inscrito o en alguna línea de profundización de otro programa.

El estudio de funciones de variable real a valor real, vistas en el cálculo Diferencial e integral permiten tratar un gran número de problemas de las ciencias naturales y la ingeniería.

No obstante, estas funciones no son suficientes para atacar problemas propios de la cinemática, la dinámica, la termodinámica, el electromagnetismo, la optimización, entre otros, por tanto, el curso de Cálculo Vectorial se ocupa del estudio de funciones vectoriales, campos escalares y campos vectoriales que permiten el tratamiento de funciones que involucran varias variables y muestra situaciones donde ellas se aplican.

Al realizar el estudio de diversos fenómenos físicos, sociales y económicos se pretende encontrar las leyes de relación entre las variables que caracterizan un problema específico, lo cual no se obtiene de manera directa sino a través de la variabilidad de las variables involucradas, por esta razón los modelos a menudo dan lugar a una ecuación que contiene ciertas derivadas de una función desconocida, la cual se denomina Ecuación Diferencial.

Para construir estos modelos es fundamental que el investigador que realiza el estudio tenga claros conocimientos de las leyes constitutivas que describen el fenómeno y también la teoría y los métodos básicos que permiten describir, analizar y resolver las ecuaciones diferenciales obtenidas.

La asignatura de Ecuaciones Diferenciales que se ofrece en la Escuela Colombiana de Ingeniería se enfoca en el estudio de las ecuaciones diferenciales ordinarias y su aplicación en fenómenos físicos que se basan en las leyes de Newton de la mecánica clásica, las leyes de Kirchhoff de la teoría de los circuitos eléctricos, la ley de acción de masas en la teoría de la velocidad de reacciones químicas, entre otros ejemplos

En el curso de Física General 2 propuesto por el Departamento de Ciencias Naturales se busca comprender de manera rigurosa los principios físicos fundamentales y las aplicaciones básicas de la electrostática, la magnetostática y el electromagnetismo, y las aplicaciones básicas de las ondas mecánicas y electromagnéticas. Además, con las prácticas de laboratorio se busca desarrollar habilidades y destrezas tanto experimentales como de comunicación que apuntan a una formación científica integral.

El Algebra Lineal es una de las áreas acerca de las cuales todo matemático debe tener un conocimiento sólido y bien estructurado. El estudio de esta asignatura está fundamentado en los conceptos de espacio vectorial y transformación lineal. El dominio de estos conceptos le permite a un estudiante de matemáticas avanzar en otras asignaturas del programa, como lo son Ecuaciones Diferenciales, Cálculo en Varias Variables y Análisis Funcional.

La lógica y las matemáticas discretas son pilares fundamentales en la formación de ingenieros de sistemas porque proporcionan las bases teóricas y las herramientas necesarias para desarrollar software eficiente, diseñar algoritmos, comprender la teoría de la computación y abordar gran variedad de problemas informáticos. Adicionalmente, son una introducción a la lógica matemática con énfasis en sintaxis, deducción y semántica. Su relación con la informática se fundamenta en la necesidad práctica de la informática de definirproblemas sin ambigüedad, en forma de especificaciones, y en el cálculo para razonar sobre ellas. En particular, este curso introduce el cálculo lógico de Dijkstra-Scholten, un sistema de deducción lógico ágil, moderno y útil para la manipulación de fórmulas lógicas que surgen en las especificaciones.

La formación del estudiante de matemáticas, en particular en los últimos años, se ha centrado no solamente en la construcción del pensamiento matemático y aplicaciones, sino, y de forma cada vez más significativa, en la comunicación del trabajo realizado a colegas y público en general. Esto requiere del estudiante una formación en diversas habilidades que no necesariamente éste adquiere en los cursos formales de la carrera.

En este curso, Proyecto Matemático, se brinda el espacio adecuado para que los estudiantes desarrollen, de manera enfocada y pertinente, dichas habilidades de comunicación y presentación de temáticas de la profesión, con el fin de complementar su formación, así como de preparar al estudiante para posteriores formulaciones de su proyecto de grado y estudios de posgrado. También, esta actividad potencia sus capacidades para ejercer actividades docentes.

En la actualidad la recolección de datos y el análisis de información son procesos importantes para la toma de decisiones en diferentes ámbitos (social, económico, político, entre otros) y la aplicación de técnicas de Probabilidad y Estadística es fundamental en la formación de los futuros profesionales de los programas de Pregrado de la Escuela Colombiana de Ingeniería. El curso de Probabilidad y Estadística está diseñado para la apropiación de conceptos básicos para el análisis de información en diferentes situaciones del entorno. En consecuencia, este curso pretende abarcar los temas fundamentales sobre Estadística descriptiva, Probabilidad y Estadística inferencial como tópicos principales. Este curso no solo proporcionará a los estudiantes las herramientas necesarias para enfrentar los desafíos académicos en asignaturas propias de la carrera, sino también habilidades altamente valoradas en el mundo laboral actual, donde la toma de decisiones basada en datos se ha convertido en un componente central para el éxito profesional y la innovación en cualquier disciplina ingenieril.

La Teoría de Conjuntos, además de ser una de las áreas de desarrollo del conocimiento matemático que surgió a principios del siglo XX, es el lenguaje en el que se escriben todas las matemáticas. Esto lo convierte en un conocimiento inevitable en la formación de un matemático. En la actualidad, sería imposible para un matemático tener acceso a Topología, Álgebra, Análisis, entre muchas otras áreas, sin tener una comprensión significativa de la Teoría de Conjuntos.

El profesional de hoy y del futuro tiene que estar en capacidad de investigar, analizar e innovar en el entorno socioeconómico en que vive y desarrolla su vida profesional. Por tal razón, es necesario que el profesional cuente con elementos y herramientas que le permitan comprender las principales variables económicas para ser un actor más hábil en las decisiones que tome como persona, como profesional y como ciudadano en el ámbito económico

Los proyectos constituyen instrumentos clave a partir de los cuales es posible materializar metas y resultados esperados, a la luz de los planes y programas de desarrollo humano, económico y social, concebidos como prioritarios para los individuos, comunidades u organizaciones en contextos públicos, privados o mixtos.

Hoy en día se reconoce y reitera la importancia que dentro de las organizaciones reviste el apropiado desarrollo y la efectiva gerencia de los proyectos. La realización profesional y exitosa de los proyectos exige un entendimiento y una aplicación apropiados de los fundamentos en los cuales se basan los proyectos y su gerencia. El entendimiento y correcta aplicación de esos fundamentos son de gran utilidad para el análisis y superación de eventuales fallas en el desarrollo de los proyectos que típicamente se originan en:

-Debilidad o carencia de su alineación con objetivos nacionales, institucionales y empresariales.

-Falta de profundidad en el desarrollo de los estudios de formulación o estructuración de los proyectos.

-Falta de una clara definición del alcance de los proyectos e incumplimiento del mismo.

-Incumplimiento de cronogramas y presupuestos planificados.

Por otra parte, los proyectos que normalmente compiten entre sí, requieren recursos que son limitados. Por esta razón, se impone la necesidad de contar con bases apropiadas para el ejercicio de alineación, formulación y evaluación de los proyectos, conducentes a la optimización en la asignación de recursos, la viabilidad y el rendimiento financiero y el logro de mejores niveles de desarrollo en general.

Finalmente, se debe tener presente la exigencia de que los proyectos se realicen a tiempo, dentro del presupuesto y con el alcance acordado, lo cual se traduce en la necesidad de un riguroso ejercicio de Planeación y Control.

Por todas las razones anteriormente expuestas, las organizaciones requieren profesionales que conozcan, apliquen y manejen exitosamente principios, prácticas, metodologías, procesos y herramientas mundialmente aceptadas para el desarrollo y gerencia de los proyectos.

Temas relacionados con la profundización en algún área específica del conocimiento del programa en el que está inscrito o en alguna línea de profundización de otro programa.

Los fundamentos teóricos de las ciencias de la computación están en las matemáticas discretas. Este curso prepara al estudiante en el lenguaje y los métodos de demostración necesarios para el diseño y construcción de artefactos informáticos. Los objetos matemáticos encuentran una aplicación natural en el diseño y la axiomática básica en teoría de secuencias y en el diseño de algoritmos recurrentes en el campo de las estructuras de datos abstractos como grafos, árboles y listas.

Una de las premisas fundamentales es que los estudiantes vean la teoría como la base para la resolución de problemas reales, no como abstracciones inútiles.

Temas relacionados con la profundización en algún área específica del conocimiento del programa en el que está inscrito o en alguna línea de profundización de otro programa.

Las ecuaciones diferenciales surgen en diversas áreas del conocimiento, que incluyen no sólo las ciencias físicas, sino también campos diversos tales como la economía, medicina, psicología e investigación de operaciones. En el estudio de las ciencias e ingeniería se desarrollan modelos matemáticos para ayudar a comprender los fenómenos físicos. Estos modelos a menudo dan lugar a una ecuación que contiene ciertas derivadas de una función desconocida, que puede resultar importante hallar. Por ésta razón, se hace necesario estudiar la teoría y los métodos básicos de las ecuaciones diferenciales.

En este segundo curso de ecuaciones diferenciales ordinarias se hace un énfasis en la formalización de la teoría que soporta gran parte de los desarrollos y técnicas estudiadas en el primer curso, además de estudiar y una introducción a los sistemas dinámicos diferenciales.

El análisis es una de las áreas fundamentales en la formación de un matemático debido a su gran desarrollo y a su aplicabilidad, ante todo en la modelación y estudio de fenómenos físicos. El estudio de esta área se fundamenta en los conceptos de magnitud variable y función. El estudio de las funciones, inicialmente de las funciones reales de variable real, le proporcionan al estudiante de matemáticas el marco formal de lo que ha aprendido en los cursos de cálculo que le permite avanzar en los otros cursos de la línea como son: Ecuaciones diferenciales, variable compleja, análisis complejo, análisis funcional y teoría de la medida.

Este primer curso de algebra abstracta, dedicado a la Teoría de Grupos, es un contexto propicio para familiarizar a los estudiantes del programa de matemáticas con el poder del método deductivo en matemáticas y con algunas de sus características básicas. Estudiar las nociones y resultados básicos contemplados en este curso es fundamental para estudios posteriores y más profundos de la Teoría de Grupos y de otras importantes áreas de las matemáticas, la física, la cristalografía y las ciencias de la computación.

La introducción de un curso avanzado de cálculo dentro de nuestro programa de matemáticas se justifica por la necesidad de proporcionar a nuestros estudiantes una comprensión más profunda y aplicada de los principios fundamentales del cálculo. Este curso se concibe como una extensión natural de los estudios previos de cálculo elemental, integral y vectorial, brindando a los estudiantes de Matemáticas la oportunidad de explorar conceptos más avanzados y sus aplicaciones en diversas disciplinas. Además, el contenido del curso, que incluye series infinitas, cálculo de varias variables, integrales múltiples, ecuaciones en derivadas parciales y teoremas fundamentales como el de Stokes y la divergencia, permitirá a los estudiantes adentrarse en áreas clave de las matemáticas aplicadas y teóricas. La inclusión de proyectos finales y aplicaciones prácticas también fomentará la conexión entre la teoría matemática y su utilidad en situaciones del mundo real, preparando a los estudiantes para abordar problemas más complejos y contribuir significativamente al campo de las matemáticas.

Temas relacionados con la profundización en algún área específica del conocimiento del programa en el que está inscrito o en alguna línea de profundización de otro programa.

Lo que diferencia a un matemático de otros profesionales es su capacidad para idear demostraciones, de modelar matemáticamente una situación y de resolver problemas con técnicas matemáticas. Por esta razón se debe desarrollar en el estudiante una alta capacidad de comprender, idear o refutar demostraciones formales, lo que le permitirá comprender las diferentes teorías que soportan las matemáticas.

En consecuencia, en este curso de Topología se estudiarán estructuras y conceptos que están presentes en diferentes áreas de las matemáticas, tanto puras como aplicadas. Esto permitirá, además, estudiar desde una perspectiva más general varios de los conceptos analizados en cursos como los de Cálculo y Análisis.

El análisis es una de las áreas fundamentales en la formación de un matemático debido a su gran desarrollo y a su aplicabilidad, ante todo en la modelación y estudio de fenómenos físicos. El estudio de esta área se fundamenta en los conceptos de magnitud variable y función. El estudio de las funciones, inicialmente de las funciones reales de variable real, le proporcionan al estudiante de matemáticas el marco formal de lo que ha aprendido en los cursos de cálculo que le permite avanzar en los otros cursos de la línea, como son: Ecuaciones diferenciales, variable compleja, análisis complejo, análisis funcional y teoría de la medida.

Entre los diferenciadores a nivel de formación entre un matemático y otros profesionales se encuentran la capacidad de idear demostraciones, de resolver problemas con técnicas matemáticas, la argumentación matemática, y la comprensión detallada de las teorías que las soportan al igual que la capacidad de profundizar en temas de matemáticas especializadas.

Por lo tanto, en este curso de Variable compleja se revisa de manera general el cálculo en la variable compleja y se introducen generalidades de la teoría teniendo en cuenta la forma en que se razona, argumenta y escribe en esta área de estudio dentro de las matemáticas.

El curso busca introducir a los estudiantes a la complejidad de la realidad y del contexto colombiano. Se desarrolla a través un recorrido analítico de sus problemáticas sociales, culturales, políticas y económicas. De allí que haga parte fundamental de la formación de todo profesional, dado que se enfoca en los valores ciudadanos, los problemas fundamentales de la sociedad colombiana y en el concepto de democracia. Así mismo se busca orientar al estudiante dentro de un marco conceptual que le permita tomar decisiones acertadas y participar conscientemente como ciudadano en nuestra realidad política.

Con la electivas se busca que el estudiante escoja una línea de profundización en el área económica o el área de producción aprovechando las ventajas de la oferta académica existente en los programas. Se relacionan las asignaturas de las líneas consideradas a las cuales puede acceder el estudiante.

La disciplina del análisis ocupa un lugar fundamental en la formación de un matemático, dado su amplio desarrollo y su aplicabilidad, especialmente en la modelación y estudio de fenómenos físicos. Esta área de estudio se fundamenta en los conceptos de magnitud variable y función. El análisis de funciones, principalmente de las funciones reales de variable real, proporciona al estudiante de matemáticas el marco formal que complementa lo aprendido en los cursos de cálculo.

El curso de Análisis Vectorial constituye una continuación natural de este estudio, centrándose en funciones vectoriales. Su objetivo es ampliar los resultados y técnicas adquiridos en los cursos de Análisis Diferencial y Análisis Integral, los cuales se enfocaron en funciones de una sola variable. La comprensión y apropiación de conceptos y técnicas del análisis vectorial permiten al estudiante avanzar hacia una comprensión más profunda de temas como ecuaciones diferenciales, variable compleja, análisis complejo, y, sobre todo, del análisis funcional y la teoría de la medida. Estos conocimientos son fundamentales para el desarrollo y la aplicación de la matemática en diversos contextos.

La probabilidad es el lenguaje natural en el cual se presentan y se pueden abarcar distintos problemas de tanto de índole teórica como práctica, de ahí la importancia de saber manejar las nociones básicas teóricas en torno a esta área

Temas relacionados con la profundización en algún área específica del conocimiento del programa en el que está inscrito o en alguna línea de profundización de otro programa.

Temas relacionados con la profundización en algún área específica del conocimiento del programa en el que está inscrito o en alguna línea de profundización de otro programa.

Con la electivas se busca que el estudiante escoja una línea de profundización en el área económica o el área de producción aprovechando las ventajas de la oferta académica existente en los programas. Se relacionan las asignaturas de las líneas consideradas a las cuales puede acceder el estudiante.

1. Práctica profesional
2. Trabajo dirigido
3. Asignaturas Coterminales

1. Práctica profesional
2. Trabajo dirigido
3. Asignaturas Coterminales

1. Práctica profesional
2. Trabajo dirigido
3. Asignaturas Coterminales

1. Práctica profesional
2. Trabajo dirigido
3. Asignaturas Coterminales

Con la electivas se busca que el estudiante escoja una línea de profundización en el área económica o el área de producción aprovechando las ventajas de la oferta académica existente en los programas. Se relacionan las asignaturas de las líneas consideradas a las cuales puede acceder el estudiante.

Temas relacionados con la profundización en algún área específica del conocimiento del programa en el que está inscrito o en alguna línea de profundización de otro programa.