FING-UACH DICIEMBRE 2015

 

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EDICIÓN DICIEMBRE 2015

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CONTENIDO 3 5 8 10 12 14 15 Jornadas de otoño Lic. Karla Loya Durán entre las diferentes funciones objetivo para balanceo en el problema de ruteo de vehículos con balanceo de rutas en restauración biológica del concreto Dr. Luis Carlos González Gurrola, C. Jairo Gibrán Lozano Carballo Comparación Ing. Oscar Javier Piñón Jiménez Enseñar matemáticas ¿Cómo se hace hoy en día? C. Leslie Helena Valles Guillén Entrevista r Recarga artificial de acuíferos Agustín Javier Tonche Ramos, Adán Pinales Munguía, José Alfredo Rodríguez Pineda, Alejandro Villalobos Aragón y Humberto Silva Hidalgo. Petrografía y petrología del corte en el cerro de San Charbel C. Adara Odett Cravioto Hernández Maestría de ingeniería en computación M.I. David Maloof Flores FINGUACH es la edición institucional de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Chihuahua (UACH), en la que predominan actividades de ciencia y tecnología con un sentido sustentable para impulsar el desarrollo económico y social, regional, nacional e internacional. El contenido de la publicación es principalmente desarrollado por investigadores de la UACH, así como de otras instituciones gubernamentales y privadas. El contenido de los artículos es responsabilidad de sus autores por lo que no necesariamente refleja el punto de vista de la institución. Es una edición trimestral gratuita con distribución estatal y nacional en otras universidades, colegios de ingenieros, abogados, arquitectos, ciencias de la información, mineros, geólogos y topógrafos; cámaras empresariales, dependencias gubernamentales, centros de investigación y en congresos tecnológicos. FINGUACH, Año 2, Núm. 6, diciembre 2015 / febrero 2016, es una publicación trimestral editada por la Universidad Autónoma de Chihuahua, a través de la Secretaría de Extensión y Difusión por la Facultad de Ingeniería, Circuito Universitario s/n, Nuevo Campus Universitario, 31100 Chihuahua, Chih. Tel: (614) 4429502, www.fing.uach.mx, finguach@uach.mx. Editor responsable: Dr. Fernando Rafael Astorga Bustillos. Reservas de Derechos al Uso Exclusivo No. 04-2015-071312482200-102, ISSN en trámite, ambos otorgados por el Instituto Nacional del Derecho de Autor. Certificado de Licitud de Título y Contenido en trámite, otorgado por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Impresa por Carmona impresores, Blvd. Paseo del Sol #115, Jardines del Sol, 27014 Torreón, Coah., este número se terminó de imprimir el 15 de diciembre de 2015 con un tiraje de 1,000 ejemplares. Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Chihuahua. Los contenidos podrán ser utilizados con fines académicos previa cita de la fuente sin excepción. Av. San Felipe No. 5 Col. San Felipe C.P 31203 Chihuahua, Chih. (614) 413.9779 www.roodcomunicacion.com

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Lic. Karla Loya Durán Revista de divulgación científica &Ingeniería arte de Ingeniería la Facultad de Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Chihuahua Finguach Año 2, Núm. 6, edición diciembre 2015 / febrero 2016 Jornadas de Entre los ponentes invitados a las Jornadas estuvo el Dr. Alejandro Corichi Rodríguez Gil del Centro de Ciencias Matemáticas de la Universidad Nacional Autónoma de México, quien ha trabajado principalmente con temas de física teórica, relatividad general y relatividad cuántica. El Dr. Rodríguez Gil compartió con los estudiantes sus trabajos de investigación y el Modelo Teórico Exacto, investigación con la que demostró que el universo tuvo “un antes de la gran explosión del Bing Bang”, y por la cual se hizo merecedor de una beca otorgada por la Sociedad Internacional para la Relatividad General y la Gravitación; estuvo también el Mtro. René Hernández Rivera, conocido como “el cazador de dinosaurios” del Instituto de Geología de la Universidad Nacional Autónoma de México, quien es paleontólogo y ha dedicado gran parte de su trabajo a buscar restos de dinosaurios y otros mamíferos milenarios. En su participación, el Mtro. Hernández ofreció una conferencia titulada “Realmente, ¿qué son los dinosaurios?“ e impartió un taller de preparación de fósiles en el laboratorio de geología de la universidad. urante el pasado mes de octubre la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Chihuahua celebró las tradicionales Jornadas de Otoño, un evento cuyo objetivo principal fue ofrecer a los estudiantes un programa de conferencias académicas, así como actividades deportivas y culturales durante una semana, con la finalidad de fortalecer sus conocimientos. Bajo estos principios la Facultad de Ingeniería brindó a los alumnos una agenda en la que se presentaron conferencias enfocadas en temas ingenieriles por exponentes tanto locales como nacionales. Hubo espacios para torneos deportivos, activación física, muestras artísticas y actividades de recreación, así como para una galería de modelismo estático y la ejecución del proyecto denominado “cápsula del tiempo”. D Año 2, Núm. 6, diciembre 2015 / febrero 2016 3

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Otro de los conferencistas invitado a las Jornadas fue el Dr. Alberto Güijosa Hidalgo del Instituto de Ciencias Nucleares de la Universidad Nacional Autónoma de México, quien participó con dos conferencias tituladas: “Campos: el universo a partir de las gelatinas” y “La correspondencia holográfica: gravedad, dimensiones y otros espejismos”. El Dr. Güijosa es un físico teórico mexicano especializado en la correspondencia holográfica y se ha dedicado en gran medida a la investigación y divulgación científica. Durante su participación, el Dr. compartió con los alumnos su trabajo de investigación y resaltó la importancia del esfuerzo que deben de hacer los jóvenes en la búsqueda de preguntas que puedan aportar algo a la comunidad científica internacional. Participaron también investigadores provenientes del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (CINVESTAV) de la Universidad Autónoma Metropolitana, Unidad Azcapotzalco y del Centro de Investigaciones en Óptica A.C., entre otras instituciones. Se presentaron la Ing. Olimpia Estrella Ramos Meza encargada del Centro de Documentación en Ciencias de la Tierra (CEDOCIT) el Ing. José Librado Flores, Coordinador de Cartografía del Servicio Geológico Mexicano, la M.A. Bricia Mireya Andana Pallares, Coordinadora de Sistemas de Calidad de FIH México, el Dr. Rubén Alfonso Saucedo Terán del Campo Experimental La Campana INIFAP, y el Ing. José Luis Rodríguez Ramos, Presidente de INDEX; entre otros. La agenda académica de las Jornadas de Otoño, concluyó con el Simposio de Geología Médica, en el cual participaron especialistas en temas relacionados con factores geológicos naturales, la salud en los seres humanos y los animales, así como la influencia de factores ambientales ordinarios en la distribución geográfica de problemas de salud, entre otros. Entre las actividades deportivas que se realizaron durante las Jornadas de Otoño hubo torneos interfacultades de ajedrez y ping pong así como la activación física de los asistentes con clases de zumba impartidas por alumnos de la Facultad de Ciencias de la Cultura Física en la Plaza del Estudiante. En el ámbito cultural, en esta ocasión participaron el director y los alumnos de la escuela de baile country “Cheyenes Country Club”, quienes impartieron clases de baile a los asistentes y se realizó una ac- tividad de cine al aire libre con la proyección de películas de terror. Por otra parte, se exhibió una colección de aviones, barcos y tanques de guerra a escala por medio de la Asociación Chihuahuense de Modelismo Estático y finalmente la Orquesta de la Facultad de Artes de la Universidad Autónoma de Chihuahua dirigida por el maestro Rafael Vardanyan realizó la interpretación de “Las cuatro estaciones” de Antonio Vivaldi. Para concluir con el evento, alumnos, personal docente y administrativo de la facultad fueron invitados a depositar en una bóveda denominada “cápsula del tiempo” artículos personales con el objetivo de resguardarlos por un periodo de veinte años como acto conmemorativo. A través de la realización de este evento, la Facultad de Ingeniería buscó impulsar el conocimiento científico, tecnológico y cultural de los estudiantes de manera simultánea. 4 Año 2, Núm. 6, diciembre 2015 / febrero 2016

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Revista de divulgación científica Ingeniería civil de la Facultad de Ingeniería Dr. Luis Carlos González Gurrola, C. Jairo Gibrán Lozano Carballo Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Chihuahua Finguach Año 2, Núm. 6, diciembre 2015 / febrero 2016 Comparación entre las diferentes funciones objetivo para balanceo en el problema de ruteo de vehículos con balanceo de rutas E n la actualidad, cualquier actividad económica involucra en pequeña o gran escala el transporte de bienes. Para una inversión óptima de recursos en el transporte de bienes se requiere una configuración óptima (o cercana a la óptima) de las rutas de los vehículos involucrados. Éste es precisamente el objetivo del Problema de Ruteo de Vehículos (VRP): obtener el conjunto de rutas con menor costo para visitar a un conjunto de clientes partiendo y regresando a un depósito central. Las Figuras 1a y 1b muestran ejemplos de soluciones a un problema VRP de 12 puntos (la estrella en el centro representa el depósito y los círculos numerados representan a los clientes). Figura 1. a) Solución para VRP balanceada: cada ruta visita cuatro clientes y recorre una distancia similar. b) Solución para VRP desbalanceada: la ruta verde visita 6 puntos y recorre una distancia bastante mayor a la que recorren las rutas azul y roja. El problema se ha abordado mediante aproximaciones exactas que aunque garantizan encontrar la solución óptima, requieren de tiempos de ejecución particularmente grandes para instancias del problema relativamente pequeñas. Por otro lado, las metaheurísticas (métodos heurísticos que pueden aplicarse a una amplia variedad de problemas) permiten obtener soluciones subóptimas en una cantidad pequeña de tiempo. Los algoritmos genéticos que buscan encontrar soluciones subóptimas simulando el proceso evolutivo por selección natural, han probado ser una de las metaheurísticas más exitosas en el VRP por su eficiencia y relativa simplicidad de implementación. El uso de las diferentes aproximaciones para el VRP generalmente permite encontrar buenas soluciones en cuanto a costo (soluciones que minimizan la distancia recorrida por las rutas) sin embargo, generalmente representan una distribución desigual de las rutas de los vehículos. Esto puede generar descontento entre los empleados debido a las cargas dispares de trabajo ya que el capital humano es clave para cualquier organización y es evidente que el balanceo de las rutas es un factor de gran importancia dentro del VRP. El problema de ruteo de vehículos con balanceo de rutas consiste en una extensión del VRP original que busca, además de minimizar el costo total de las rutas, maximizar el balance entre las mismas, en términos de algún indicador como distancia recorrida, carga total, entre otras. Para este estudio se consideró la distancia como indicador para el balance. Se trata entonces de un problema multiobjetivo y por tanto no puede encontrarse una solución subóptima única sino un conjunto de soluciones que permitan un equilibrio entre los dos objetivos que por su naturaleza están en conflicto (a menor distancia mayor desbalance y viceversa). Este conjunto de soluciones se conoce como aproximación al frente de Pareto. Año 2, Núm. 6, diciembre 2015 / febrero 2016 Figura 1a Figura 1b El VRP es quizá el problema de optimización combinatoria más ampliamente estudiado. Pertenece a la categoría de problemas NP-hard, lo que significa que no existe algoritmo capaz de encontrar la solución óptima para todas las instancias en tiempo polinomial. 5

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En este trabajo se exponen las principales funciones objetivo para medir balanceo entre rutas utilizadas en la literatura (algunas de las cuales pueden observarse en la Tabla 1). Sin embargo, en nuestro conocimiento, no existe una comparación cuantitativa entre las diferentes funciones objetivo para el balanceo de rutas en el VRPRB. Para realizar esta comparación, se implementó un algoritmo genético 1+1 EA con archivo. Se trata de un algoritmo evolutivo bastante simple que trabaja con una sola solución, alterándola en cada iteración y conservando solo aquellas soluciones que formen parte de la aproximación al frente de Pareto. Para medir la calidad de las aproximaciones al frente de Pareto obtenidas por las diferentes funciones objetivo utilizadas se tomó en cuenta el hipervolumen. El hipervolumen mide el tamaño del espacio objetivo definido por la aproximación al frente de Pareto y un punto de referencia adecuado. Se corrió 100 veces el algoritmo para cada función objetivo, cada corrida con 100 mil iteraciones. Se utilizó la instancia 1 de VRP consistente de 50 clientes a visitar y una capacidad máxima de los vehículos de 160 unidades. Para cada frente obtenido se reevaluó el balance de las soluciones mediante la función MAX-MIN, por tratarse de una de las funciones objetivo más ampliamente utilizadas en el VRPRB. Se registró el hipervolumen de las soluciones para cada una de las aproximaciones a frente de Pareto obtenidas. Para comparar las 100 corridas de cada función objetivo se aplicó una prueba T-test para determinar los casos en los que los promedios de hipervolumen fueron estadísticamente superiores entre los resultados obtenidos por las diferentes funciones objetivo. La Tabla 2 muestra los resultados obtenidos durante las pruebas. Un “1” en una celda de la tabla significa que el promedio de hipervolumen de las cien corridas de la función objetivo correspondiente al renglón, fue estadísticamente mayor al promedio obtenido por la función objetivo correspondiente a la columna. Un “-1” significa que el promedio de la función objetivo correspondiente al renglón fue estadísticamente menor al promedio obtenido por la función objetivo correspondiente a la columna. Un “0” significa que los promedios de la función objetivo correspondiente a la columna y al renglón fueron estadísticamente iguales. Una “X” en la celda significa que la comparación no aplica por tratarse de la misma función objetivo en el renglón y la columna. La columna final muestra la suma de los puntos obtenidos por cada función objetivo. Las primeras pruebas muestran que la función objetivo VAR supera estadísticamente al resto de las funciones objetivo, puesto que el promedio de hipervolumen obtenido al utilizarla superó estadísticamente a los promedios de las otras cuatro funciones evaluadas tal y como mostraron los resultados de la prueba T-test. En trabajos futuros se considerarán diferentes instancias de VRP para verificar si los resultados se mantienen. 6 Año 2, Núm. 6, diciembre 2015 / febrero 2016

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Borgulya I., (2008) “An algorithm for the capacitated vehicle routing problem with route balancing,” Cent. Eur. J. Oper. Res., vol. 16, (no. 4), pp. 331–343. Lacomme P., Prins C., Prodhon C., (2015) L. Ren, “A Multi-Start Split based Path Relinking (MSSPR) approach for the vehicle routing problem with route balancing,” Eng. Appl. Artif. Intell., vol. 38, pp. 237–251. Keskinturk T., Yildirim M. B., (2011) “A genetic algorithm metaheuristic for bakery distribution vehicle routing problem with load balancing,” Symp. Innov. Intell. Syst. Appl., pp. 287–291. Jozefowiez N., Semet F., Talbi E. G., (2007) “Target aiming Pareto search and its application to the vehicle routing problem with route balancing,” J. Heuristics, vol. 13, (no. 5), pp. 455–469. Tabla 1. Principales funciones objetivo para balanceo de rutas utilizadas en la literatura del VRPRB. Tabla 2. Resultados de T-test en hipervolumen para las diferentes funciones objetivo. Referencias Baldacci R., Mingozzia., (2009) “A unified exact method for solving different classes of vehicle routing problems,” Math. Program., vol. 120, (no. 2) pp. 347–380. Rizzoli A.E., Montemanni R., Lucibello E., and Gambardella L. M., (2007) “Ant colony optimization for real-world vehicle routing problems,” Swarm Intell., vol. 1, (no. 2) pp. 135–151. Zhou W., Song T., He F., and Liu X., (2013) “Multiobjective Vehicle Routing Problem with Route Balance Based on Genetic Algorithm,” vol. 2013, p.9. Lee T.-R., Ueng J.H., (1999) “A study of vehicle routing problems with load-balancing,” Int. J. Phys. Distrib. Logist. Manag., vol. 29, (no. 10), pp. 646–657. Schwarze S. (2013) “Improved load balancing and resource utilization for the Skill Vehicle Routing Problem,” Optim. Lett., vol. 7, (no. 8), pp. 1805–1823. Garza M., Toscano G., Rodríguez E., (2012) “Locality-based multiobjectivization for the HP model of protein structure prediction,” Proc. fourteenth Int. Conf. Genet. Evol. Comput. Conf. ACM, pp. 473–480. García A., Bullinaria J.A., Gutiérrez M.A., (2015) “An evolutionary approach for multi-objective vehicle routing problems with backhauls,” Comput. Ind. Eng., vol. 81, pp. 90–108. Christofides N., Eilon S., (1969) “An Algorithm for the Vehicle- dispatching Problem,” Oper. Res., vol. 20, (no. 3), pp. 309–31. Jozefowiez N., Semet F., Talbi E.-G., (2002) “Parallel and Hybrid Models for Multi-objective Optimization :,” pp. 271–280. Año 2, Núm. 6, diciembre 2015 / febrero 2016 7

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Entrevista Ing. Osc Piñón Ji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .......... . La importancia de la ingeniería civil en la sociedad radica en planificar y construir proyectos que contribuyan a mejorar la calidad de vida de los seres humanos, transformando los espacios y sus recursos. La opinión del ingeniero Piñón sobre el trabajo actual y el compromiso de los ingenieros civiles en la sociedad es que: “El compromiso principal de un ingeniero o de cualquier profesionista, es desarrollar su labor con un gran sentido de ética personal y profesional, esto es aceptar únicamente los trabajos que se nos presenten, siempre y cuando tengamos la capacidad técnica y la preparación académica necesaria para desarrollarlos de una manera económica, segura y respondiendo ampliamente a las expectativas del cliente o de la sociedad”. El ingeniero civil trabaja en áreas tan cotidianas para el ser humano como la vivienda, el transporte, los servicios públicos, la calidad del medio ambiente, entre otros. El ingeniero Piñón Jiménez a través de su trabajo ha podido contribuir en diferentes construcciones y comentó: “En general, todos los proyectos que realizamos, ya sean pequeños o grandes, se hacen con la idea de obtener una estructura segura y económica, pero en sí existen obras que por sus n entrevista para FINGUACH el ingeniero Oscar Javier Piñón Jiménez quien fuera catedrático por más de tres décadas de la Universidad habló sobre su experiencia como docente y consultor, así como de la presentación del libro “Diseño de elementos de concreto reforzados” tomo 1 y 2. Egresado de la Universidad Autónoma de Chihuahua, Oscar Javier Piñón Jiménez estudió la carrera de ingeniería civil y posteriormente una maestría en ingeniería con especialidad en estructuras. En el año de 1981 se incorporó como profesor en la UACH prestando sus servicios por más de tres décadas: “Desde enero de 1981 hasta agosto del 2012 de manera ininterrumpida, sin incapacidades médicas, ni permisos de ningún tipo”. E “Ser docente, sin duda alguna ha sido la experiencia más satisfactoria de mi ejercicio laboral, por 31 años disfruté de estar en contacto con los alumnos, preparar los temas de cada clase diariamente, asistir con gusto a la impartición de las materias que se me asignaban y después, en la mayoría de los casos, recibir el reconocimiento de los que fueron mis estudiantes y verlos ejerciendo como profesionistas. Como consultor o ingeniero estructurista me siento muy satisfecho, trabajar en esta importante área de la ingeniería, me ha permitido aportar a la sociedad proyectos seguros que cumplan con todas las normatividades vigentes, por eso sigo estudiando y actualizándome diariamente”, comentó el ingeniero Piñón. 8 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ........ . Año 2, Núm. 6, diciembre 2015 / febrero 2016

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Institucional Revista de divulgación científica Entrevista Ingeniería de la Facultad de Ingeniería a al car Javier iménez dimensiones y características de uso, requieren de consideraciones de análisis más especiales. En estos casos, figuran proyectos que hemos realizado como teatros, cines, puentes y edificios que han requerido de ciertas consideraciones, más allá de las comúnmente requeridas”. El pasado 20 de octubre del 2015, el ingeniero Oscar Piñón presentó el libro “Diseño en elementos de concreto reforzado”, tomo 1 y 2, libro elegido como una opción para los estudiantes de ingeniería civil gracias a la calidad en contenido, estructura, imágenes, diagramas y ejemplos prácticos. Sobre el libro comentó: “Durante el transcurso de años de labor docente, las notas que escribía para impartir mis cátedras se fueron mejorando y actualizando, hasta tener un gran cúmulo de información revisada y actualizada, que fue el motivo por el cual decidí que ésta, podría ser una obra de gran beneficio”. El libro está dirigido principalmente a los alumnos de ingeniería civil y carreras afines, así como para los ingenieros o profesionistas interesados en el tema. “Ser docente, sin duda alguna ha sido la experiencia más satisfactoria de mi ejercicio laboral” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .... . . . . . . . . . . . . . . . . .... . . . . . . . . . . . . . . . . .... . . . . . . . . . . .... . . . . . . . . . . .... . . . . . . . . . . .... . . . . . . . . . . .... . . . . . . . . . . .... . . . . . . . . . . .... . . . . . . . . . . .... . . . . . . . . . . .... . . . . . . . . . .... . . . . . . . . . . . Ing. Oscar Javier Piñón Jiménez y Dr. Fernando Rafael Astorga Bustillos Libro “Diseño de elementos de concreto reforzado 2” Para finalizar, el Ing. Piñón Jiménez hizo una recomendación a los estudiantes de ingeniería civil para fortalecer su formación como profesionistas: “Indudablemente la preparación y el estudio constante para estar siempre actualizados y poder brindar servicios de calidad, son los factores clave para tener profesionistas mejor preparados, solo así se podrá incidir en lograr un desarrollo social, económico y con una infraestructura propia de sociedades avanzadas en la ciudad de Chihuahua”. Año 2, Núm. 6, diciembre 2015 / febrero 2016 9

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Enseñar ¿C ómo enseñar matematicas? Es una pregunta que se han hecho muchos docentes desde niveles básicos hasta superiores, la razón de esta pregunta se justifica por la gran cantidad de dificultades ampliamente documentadas, que muchos sujetos muestran para aprender matemáticas en el aula. C. Leslie Helena Valles Guillén r matemáticas: Muchos autores exponen que la manera de llegar a un aprendizaje significativo, es mediante la construcción del conocimiento en contextos significativos del entorno social, que el estudiante se vuelva un participante activo y responsable de su propio aprendizaje. Para mejorar la educación matemática se deben encontrar las prácticas de enseñanza que promuevan un desarrollo Investigaciones revelan que los estudiantes no se desempeñan bien en tareas matemáticas que requieren de comprensión y habilidades para la resolución de problemas y entre los motivos se encuentran: que algunos la entienden como una materia aburrida por escuchar a los profesores, memorizar lo que sus maestros enseñan y seguir estas técnicas sin tratar de entender los conceptos que se les presentan. Pero sabemos que esto no ha funcionado hasta ahora; por lo tanto, los profesores deben dar a sus estudiantes las oportunidades de ver las matemáticas como un sujeto vivo, como un estudio que permite la exploración, la dinámica y como una ciencia en evolución. Uno de los objetivos de todo docente debe ser que el alumno aprenda, pero que no solo memorice, que los conocimientos adquiridos, destrezas, conceptos y valores sean funcionales; es decir, que puedan ser utilizados en las diferentes circunstancias que se le presenten al estudiante. Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Chihuahua Finguach Año 2, Núm. 6, diciembre 2015 / febrero 2016 ¿Cómo se hace hoy en día? Dos técnicas de aprendizaje que han provocado gran auge en las últimas décadas y que promueven las características anteriores son: el Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) y el Aprendizaje Colaborativo (AC). El aprendizaje basado en problemas es una metodología docente donde el alumno es protagonista de su propio conocimiento, enseña al estudiante los contenidos de la asignatura basándose en casos similares a los que vive, este método permite al estudiante la observación y el análisis de actitudes y valores, que durante el método tradicional no pueden llevarse a cabo. El ABP se inicia con un problema real, en el que un equipo de estudiantes se reúne para buscarle solución, el profesor se vuelve un facilitador. Lo más importante en este método es la estructura del problema, ya que este debe presentar un significado ambiguo, ha de ser difícil de definir y no debe de estar limitado a una única solución. Deben de ser problemas abiertos, es decir, que no todos los elementos del problema deben ser conocidos, para que los estudiantes tengan la necesidad de investigar el problema y descubrir su complejidad. El aprendizaje colaborativo es una técnica de enseñanza, que involucra a grupos de estudiantes donde trabajan juntos, construyen juntos, aprenden juntos, cambian juntos y mejoran juntos, para resolver un problema, llevar a cabo una tarea o crear un producto. En el AC los estudiantes trabajan juntos para aprender y son responsables del aprendizaje de sus compañeros y el propio. conceptual (el saber) un conocimiento procedimental (el saber hacer) la resolución de problemas y el pensamiento de alto nivel. 10 Año 2, Núm. 6, diciembre 2015 / febrero 2016

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Revista de divulgación científica Ingeniería básicas de Ciencias la Facultad de Ingeniería Algunos rasgos que deben cumplir los grupos AC son: interdependencia positiva (todos dependen de todos) logro de un fin común (resolver un problema) consciencia de pertenencia al grupo (los estudiantes son conscientes que pertenecen a un grupo y asumirán las obligaciones que comparten) e interacción cara a cara (el número de integrantes no debe de ser excesivo para que se dé la oportunidad de interactuar con cada uno de los miembros). El profesor es una guía hacia el aprendizaje, de manera que éste cree ambientes interesantes de aprendizaje y actividades para encadenar la nueva información con el conocimiento previo. Estos aprendizajes no mantienen relación directa con memorización de conceptos, fórmulas y hechos, sino que lo sustituyen, es decir, cuando construyen su interacción en las diferentes situaciones de conflicto en las que tienen que negociar con sus compañeros, resolver un problema, llevar a cabo una actividad o lograr objetivos comunes, estas técnicas de enseñanza-aprendizaje mueven al estudiante de una asimilación pasiva, al eje de la construcción activa del conocimiento. La evaluación de estos dos métodos debe estar pendiente de todo el proceso de construcción del conocimiento y no sólo del final. Esta debe concebirse como un instrumento que retroalimenta, tanto al profesor como al alumno, los profesores deben buscar diferentes formas de evaluación en los ámbitos del saber y del saber hacer. Estos métodos tienen múltiples propósitos y en consecuencia requieren de diversas técnicas de evaluación. El ABP en matemáticas ha ayudado a reducir los conceptos erróneos que se tienen sobre éstas, se ven mejoras en el conocimiento conceptual (el saber) y procedimental (el saber hacer) existe una activación de conocimientos previos a través del grupo de discusión, se proporciona a los estudiantes la oportunidad de compartir sus pensamientos, intercambiar sus ideas y mejorar su motivación, ya que se dedican a actividades que son más interesantes y significativas para ellos. Algunas ventajas que se observan al aplicar AC en matemáticas, fueron que los alumnos disfrutaron trabajar en colaboración, se sentían más confiados y se ayudaban para aclarar las soluciones. Los estudiantes justifican de forma determinante la solución de los problemas y existe una mayor motivación por la materia al trabajar en grupos. Una de las ventajas que tienen estos dos métodos, es que los estudiantes tienen la oportunidad de argumentar, justificar, explicar, dar contraejemplos y recibir retroalimentación oportuna a sus preguntas o comentarios; por lo tanto, se construye de una manera más clara y organizada su conocimiento, lo que los hace menos dependientes del profesor. Para que se vean mejoras en los logros académicos se requiere de un tiempo prolongado y una consistencia por parte de los alumnos, así como el conocimiento fundamental del profesor para impartir la asignatura. La desorganización, la carga de trabajo y los tutores no familiarizados con estas técnicas, afectan notablemente el desenvolvimiento de los estudiantes. Para el buen funcionamiento de estos métodos, los grupos donde se aplican no deben ser tan grandes, ya que el tutor debe prestar atención a diferentes equipos, lo que limita su utilidad en clases de más de 40 estudiantes. El docente al enseñar matemáticas debe tomar en cuenta que la causa de que los alumnos le dediquen tiempo a la materia para investigar, buscar y analizar, es la motivación que tengan por ésta, la que proviene de la ejemplificación, de la anécdota, entre otros factores, la cual se trasmite en el planteamiento de tareas que estén relacionadas con su entorno social y realizando actividades en colaboración. Con estos métodos de enseñanza, los estudiantes van construyendo sus nuevos conocimientos a partir de los que ya tienen. Al momento que el estudiante se convierte en un participante activo, éste determina lo que va aprender y cómo, haciendo conexión con nociones previas y tratando el contenido en una variedad de contextos. Año 2, Núm. 6, diciembre 2015 / febrero 2016 11

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Agustín Javier Tonche Ramos, Adán Pinales Munguía, José Alfredo Rodríguez Pineda, Alejandro Villalobos Aragón y Humberto Silva Hidalgo. Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Chihuahua/ World Wildlife Fundation, Inc., (WWF) Finguach Año 2, Núm. 6, diciembre 2015 / febrero 2016 Recarga artificial de L a recarga artificial de acuíferos es una técnica que consiste en incrementar la recarga natural utilizando el agua de las precipitaciones locales y escurrimientos de estas, el agua reciclada de las plantas tratadoras de agua residual, las extracciones de agua de otros acuíferos y el agua de mar desalinizada, entre otros (SKM, 2010). Los principales beneficios de la recarga artificial de acuíferos son: • Estabilización del nivel freático. • Mejoramiento de la calidad del agua subterránea. • Recuperación de caudales base. • Incremento de los niveles freáticos. • Mejoramiento de la flora y fauna. La recarga artificial de acuíferos se puede realizar a través de la aplicación de 24 dispositivos o técnicas, que se pueden agrupar en seis categorías (DINA-MAR, 2010): A. Sistemas superficiales de dispersión (canales y filtración). B. Modificación del canal. C. Sistemas profundos (Pozos, sondeos, entre otros). D. Sistemas de filtración inducida en los ríos (bancos filtrantes en lechos de ríos y filtración interdunar). E. Sistemas de captación de agua de lluvia (SDUS y lluvia). F. Sistemas de Drenaje Urbano Sostenibles (SDUS). cuíferos 12 Año 2, Núm. 6, diciembre 2015 / febrero 2016

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Institucional Revista de divulgación científica Hidrología Ingeniería de la Facultad de Ingeniería Un ejemplo de la primera categoría se muestra en la Figura 1. Figura 2. Balsas de inundación en San Luis Río Colorado, Sonora (ASLRC, 2007). Figura 1. Esquema de un dispositivo tipo balsa (DINA-MAR, 2010). Asociada a la experiencia internacional y nacional, el estado de Chihuahua, México, tiene una participación activa en el tema de recarga artificial de acuíferos, con un proyecto piloto denominado Los Ojos del Chuvíscar, en el acuífero de Chihuahua-Sacramento, donde por medio de pequeñas presas de gaviones, se retiene material arrastrado por la corriente, permitiendo infiltrar parte del agua in situ, mientras que otro volumen es conducido hacia un pozo de adsorción (Figura 3). Otro proyecto es el de Ciudad Juárez, Chih., donde se instalaron áreas de inundación que están equipadas con sedimentadores y pozos de adsorción, como parte de un plan urbano de manejo de inundaciones. A nivel internacional, varios países en diferentes continentes han utilizado alguno de estos dispositivos o técnicas para implementar la recarga artificial de acuíferos, entre los que destacan: Alemania, Reino Unido, India y Suiza, que utilizan pozos de inyección y extracción de agua subterránea (DWAF, 2007); China utiliza puentes romanos como diques de retención de agua superficial en arroyos; Paraguay y Argentina comparten una extensión denominada El Chaco, cuya red hídrica superficial es reconstruida para aumentar la superficie de infiltración (UNEP, 1995); y Marruecos tecnificó su sistema de riego para controlar la recarga por retorno de riego (Steenbergen & Tuinhof, 2009). Además de los países anteriormente mencionados, México es uno de los que se suman a la aplicación de algunos de estos dispositivos, ya que cuenta con proyectos piloto como la detección de sitios con mayor recarga en La Paz, B.C., y algunas zonas de recarga como los pozos de adsorción del Distrito Federal, lagunas de infiltración en San Luis Río Colorado, Son. (Figura 2) inundación del Río Nazas en La Comarca Lagunera y la infiltración de agua residual tratada en Aguascalientes, Ags., entre otros (CNA, 2013). Figura 3. Represa de gaviones para generar flujo subsuperficial en el Río Chuvíscar (Silva, 2010). Sin embargo, a nivel nacional e internacional ha existido una demanda creciente de agua, para satisfacer las necesidades básicas de la población, lo que ha provocado escases del vital líquido. Es por ello que la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Chihuahua y la Alianza World Wildlife Fund, Inc. (WWF)-Fundación Gonzalo Río Arronte, se encuentran desarrollando el proyecto titulado “Estudio del almacenamiento, inducción y recarga de agua de lluvia en acuíferos de Chihuahua, Chih., 1era y 2da etapa”, el cual tiene por objetivo definir las metodología aplicables a las condiciones ambientales, geológicas, económicas y sociales del estado de Chihuahua. Año 2, Núm. 6, diciembre 2015 / febrero 2016 13

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