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Ficha Asignatura - Curso 2011/2012
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Descripción de la asignatura
Profesorado
Contextualización de la asignatura
| Interés para la futura profesión |
La profundización en los conocimientos que aporta la Bioquímica es básica para conocer las posibilidades técnicas de las biomoléculas y sus aplicaciones de interés tecnológico en áreas de interés sanitario, ambiental e industrial, y son un complemento importante para cualquier alumno interesado en los aspectos moleculares de la Biología. Los conocimientos que aporta esta asignatura son fundamentales para el desarrollo de muchas de las salidas profesionales de los graduados en Biotecnología, como son:
-En empresas agroalimentarias, en el desarrollo y explotación de nuevos alimentos, microorganismos, plantas y animales.
-En empresas de biotecnología, en labores de producción y mejora de biomoléculas de interés industrial que impliquen un mínimo impacto sobre el Medio Ambiente.
-En la realización de proyectos que impliquen ingeniería genética de plantas y animales. Estas técnicas están transformando la agricultura y ganadería tradicionales, modernizando estos sectores e incrementando su competitividad.
-En industria dedicada a la producción de organismos y moléculas de valor biotecnológico.
-En Instituciones Sanitarias, desarrollando métodos de diagnóstico y análisis molecular, terapias génicas y celulares, y desarrollo y explotación de fármacos.
-En Instituciones de investigación, desarrollo e innovación: Centros de investigación públicos y privados relacionados con las áreas anteriores.
La profundización en los conocimientos que aporta la Bioquímica es básica para conocer las posibilidades técnicas de las biomoléculas y sus aplicaciones de interés tecnológico en áreas de interés sanitario, ambiental e industrial, y son un complemento importante para cualquier alumno interesado en los aspectos moleculares de la Biología. Los conocimientos que aporta esta asignatura son fundamentales para el desarrollo de muchas de las salidas profesionales de los graduados en Biotecnología, como son:
-En empresas agroalimentarias, en el desarrollo y explotación de nuevos alimentos, microorganismos, plantas y animales.
-En empresas de biotecnología, en labores de producción y mejora de biomoléculas de interés industrial que impliquen un mínimo impacto sobre el Medio Ambiente.
-En la realización de proyectos que impliquen ingeniería genética de plantas y animales. Estas técnicas están transformando la agricultura y ganadería tradicionales, modernizando estos sectores e incrementando su competitividad.
-En industria dedicada a la producción de organismos y moléculas de valor biotecnológico.
-En Instituciones Sanitarias, desarrollando métodos de diagnóstico y análisis molecular, terapias génicas y celulares, y desarrollo y explotación de fármacos.
-En Instituciones de investigación, desarrollo e innovación: Centros de investigación públicos y privados relacionados con las áreas anteriores.
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| Asignaturas vinculadas |
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| Asignaturas previas recomendadas |
Curso |
Semestre |
| Otras asignaturas de la materia |
Curso |
Semestre |
Competencias
| Competencias |
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| Id. |
Competencias generales |
| 1 | Adquisición de conocimiento científico básico. |
| 2 | Capacidad de identificación, formulación y resolución de problemas básicos. |
| 3 | Capacidad de aplicar métodos analíticos y numéricos para el análisis de problemas. |
| 4 | Habilidad para la aplicación eficiente de herramientas para la solución de problemas de la rama del conocimiento. |
| 5 | Capacidad para la mejora continua, la experimentación y la innovación. |
| 6 | Capacidad crítica y analítica en el ámbito de las Ciencias. |
| 7 | Capacidad creativa en el ámbito de la rama del conocimiento. |
| 8 | Capacidad para la evaluación, optimización y confrontación de criterios para la toma de decisiones. |
| 9 | Capacidad para la redacción, representaciópn, análisis e interpretación de documentación científica y de datos relevantes en el ámbito de la rama de Ciencias. |
| 10 | Capacidad de transmisión de conocimientos adquiridos en ambientes de expertos y no expertos. |
| 11 | Capacidad de trabajo en equipos multidisciplinares y multiculturales. |
| 12 | Capacidad de actualización de los conocimientos en el ámbito de la rama de Ciencias. |
| 13 | Compromiso social, ético y medioambiental para el desarrollo de soluciones científicas, compatibles y sostenibles con la realidad del entorno humano y natural. |
| 14 | Capacidad de adaptación y actualización de nuevos conocimientos y avances científicos, adoptando una actitud ética, de innovación y creatividad en el ejercicio de la profesión. |
| 15 | Trabajar de forma adecuada en un laboratorio biológico con material biológico incluyendo seguridad, manipulación, eliminación de residuos biológicos y químicos y registro anotado de actividades. |
| Id. |
Competencias específicas |
| 1 | Capacidad para conocer y comprender las bases moleculares de los procesos biotecnológicos |
| 2 | Adquirir destreza en las técnicas instrumentales e informáticas utilizadas en Biotecnología y saber elegir las más idóneas para un proceso biotecnológico concreto |
| 3 | Aprender los mecanismos de transferencia de energía en el metabolismo celular |
| 4 | Aprender los fundamentos del funcionamiento de biorreactores y adquirir la necesaria destreza para su diseño e integración en procesos bioindustriales |
| 5 | Conseguir la competencia suficiente para buscar, diseñar y desarrollar moléculas bioactivas |
| 6 | Aprender a buscar y validar nuevas dianas terapeuticas y adquirir competencias en métodos de diagnóstico y terapeutica molecular |
| 7 | Capacidad para analizar la utilidad de las enzimas y de su utilización en procesos bioindustriales |
| 8 | Diseñar protocolos de caracterización de productos biotecnológicos utilizando las técnicas más adecuadas en el control de calidad y seguridad de los procesos biotecnológicos |
| 9 | Capacidad para analizar y aplicar los fundamentos de la estructura, función y manipulación de los seres vivos |
| 10 | Aplicar los fundamentos básicos de la Química orgánica e inorgánica aplicados a la biotecnología |
| 11 | Capacidad para comprender la composición química y las interacciones a nivel molecular de los seres vivos |
| 12 | Capacidad para analizar la estructura, variación, mecanismos de expresión de los genes y los métodos para su estudio y manipulación |
Objetivos (Resultados de aprendizaje)
| Objetivos (Resultados de aprendizaje) |
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| Id. | Descripción |
| 1 | 1.-Situar las aportaciones de la Bioquímica al conocimiento de la composición, estructura y función de la materia viva en el contexto del conocimiento de la vida y su entorno. |
| 2 | 2.-Comprender que la diversidad biológica se sustenta sobre la unidad bioquímica, dado que todos los seres vivos contamos en nuestra arquitectura molecular con cuatro grandes tipos de macromoléculas constituidas a partir de unos cuantos sillares de construcción. |
| 3 | Conocer la estructura de los glúcidos y sus principales funciones de almacenamiento de energía y estructural. |
| 4 | Comprender la estructura de los ácidos nucleicos como polímeros de nucleótidos. |
| 5 | Comprender la estructura de proteínas como polímeros de aminoácidos |
| 6 | Conocer la estructura de los lípidos que forman parte de las membranas celulares. |
| 7 | Comprender la necesidad de la catálisis enzimática en las reacciones químicas entre las moléculas de la vida. |
| 8 | Conocer los mecanismos celulares destinadas al almacenamiento y transducción de energía. |
| 9 | Conocer los conceptos básicos sobre metabolismo y la necesidad de un control integrado de todas las rutas bioquímicas celulares. |
| 10 | Conocer el metabolismo de glúcidos, aminoácidos, nucleótidos y lípidos de membrana. |
| 11 | Conocer la estructura y comprender la función de los ácidos nucleícos como portadores de la información genética. |
| 12 | Aprender a utilizar las fuentes bibliográficas. |
| 13 | Adquirir habilidades que permitan la utilización de instrumentos básicos de un laboratorio de Bioquímica (pHmetro, balanzas, microcentrífugas, espectrofotómetros, pipetas manuales y automáticas, etc.). |
| 14 | Adquirir habilidades que permitan llevar a cabo protocolos de laboratorio para la cuantificación de moléculas biológicas. |
Contenidos
| Unidades didácticas |
|---|
1.INTRODUCCIÓN A LA BIOQUIMICA
Descripción:En la unidad I se plantean los objetivos fundamentales de la Bioquímica, y se explica la unidad de organización biológica y los principios cinéticos y termodinámicos que rigen los seres vivos..
Temas:
1.1.Presentación de la asignatura
1.2.La Bioquímica y los sistemas vivos.
Sesiones prácticas:
2.ESTRUCTURA Y FUNCION DE BIOMOLÉCULAS
Descripción:En la unidad II se explica la composición y estructura de las biomoléculas: proteínas, ácidos nucleicos, lípidos y carbohidratos, en el contexto acuoso de la célula.
Temas:
2.1.El entorno acuoso de las biomoléculas.
2.2.Hidratos de carbono: estructura y función
2.3.Nucleótidos y estructura covalente de los ácidos nucléicos.
2.4.Aminoácidos y peptidos.
2.5.Niveles de organización estructural de las proteínas.
2.6.Propiedades físico-químicas y función de las proteínas.
2.7.Lípidos, estructura y función.
2.8.Membranas biológicas y transporte.
Sesiones prácticas:
2.1.Informatica: Programas para la edición y visualización de biomoléculas
2.2.Informatica: Proteínas I y II.
2.3.Informatica: Ácidos Nucleicos.
2.4.Informatica: Lípidos
2.5.laboratorio: Solubilidad, propiedades y cuantificación de proteínas en disolución.
2.6.laboratorio: Identificación y Valoración de lípidos.
3.-CATÁLISIS DE LAS REACCIONES BIOQUÍMICAS
Descripción:En la unidad III se establecen las bases que controlan el equilibrio y velocidad de las reacciones químicas, haciendo hincapié en los conceptos termodinámicos que las regulan. Seguidamente se estudia el papel que los enzimas tienen como catalizadores de las reacciones químicas en las células, estudiando su cinética, inhibición y regulación de la actividad enzimática, destacando finalmente el papel de coenzimas y vitaminas en las reacciones enzimáticas
Temas:
3.1.Funcionalidad catalítica de las proteínas: los enzimas.
3.2.Cinética enzimática.
3.3.Mecanismos de modulación de la actividad enzimática
Sesiones prácticas:
3.1.Laboratorio: Digestión de almidón por amilasa
4.-BIOENERGÉTICA
Descripción:La unidad IV agrupa una serie de temas que estudian el estudio de las transformaciones de energía en los seres vivos. El primer tema sirve de introducción para definir los conceptos básicos en el estudio de las transformaciones energéticas celulares, en especial el concepto de Energía libre y la formación y consumo de ATP. El segundo tema repasa el concepto de oxidación-reducción para enlazar con la descripción de la cadena respiratoria de la membrana interna de la mitocondria. El tercero de los temas describe el proceso de fosforilación oxidativa. En el cuarto tema se describe la Fotosíntesis y se analizan las características comunes y diferenciales entre ésta y la fosforilación oxidativa
Temas:
4.1.Bases energéticas de los seres vivos
4.2.Transporte electrónico mitocondrial.
4.3.Fosforilación oxidativa.
4.4.Fosforilación fotosintética.
Sesiones prácticas:
5.-METABOLISMO INTERMEDIARIO
Descripción:Con la unidad V, METABOLISMO INTERMEDIARIO, se inicia un nuevo cuerpo conceptual del programa de Bioquímica. Durante once temas se agrupan los procesos que tienen lugar en la biosíntesis y degradación de las moléculas que componen las diferentes estructuras celulares, enlazando de esta manera con las unidades conceptuales anteriormente desarrollados. Consideramos que lo más importante es comprender el significado de las principales rutas en el conjunto del metabolismo y entienda el papel que juega cada reacción dentro de los objetivos de la ruta metabólica a la que pertenece. Por ello, en todos los temas se encuadran las rutas que se van a estudiar dentro de esquemas globales del metabolismo y se destacan los objetivos y aspectos generales, antes de proceder al análisis pormenorizado de las reacciones. Dentro de este análisis, se estudia principalmente la transformación química que tiene lugar y los aspectos energéticos de la misma. En estos temas es importante destacar la interconexión de las distintas rutas y su regulación coordinada, así como intercalar ejemplos relacionados con nutrición o patología molecular, ya que ayudan al alumno a mantener el interés, al poner de manifiesto la relación entre conocimientos básicos y su aplicación
Temas:
5.1.Introducción al metabolismo
5.2.Glucólisis y gluconeogénesis
5.3.Ciclo de los ácidos tricarboxílicos
5.4.Otras rutas metabólicas de hidratos de carbono
5.5.Asimilación del CO2 por las plantas: el ciclo de Calvin
5.6.Metabolismo del glucógeno
5.7.Metabolismo de lípidos
5.8.Metabolismo de aminoácidos
5.9.Metabolismo de nucleótidos
5.10.Integración y regulación del metabolismo
Sesiones prácticas:
5.1.informatica:Rutas metabólicas I y II
5.2.Laboratorio:Determinación de Glucosa
6.ÁCIDOS NUCLEICOS: EXPRESIÓN Y TRANSMISIÓN DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA
Descripción:Finalmente, la unidad VI plantea los procesos primordiales en el flujo de la información genética: replicación, transcripción y traducción. Se detalla el modelo de la doble hélice de Watson y Crick y de las fuerzas que estabilizan esta estructura secundaria. Después se abordan las características generales del proceso de replicación del DNA, con especial énfasis en su carácter semiconservativo y bidireccional. Seguidamente se explica la transcripción del DNA o síntesis de RNA dependiente de DNA, y la biosíntesis de proteínas.
Temas:
6.1.La estructura del material genético
6.2.Replicación del DNA
6.3.Transcripcion del DNA
6.4.Traducción: biosíntesis de proteínas
Sesiones prácticas:
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| Asociación objetivos y unidades |
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| Objetivo/Unidad |
U1 |
U2 |
U3 |
U4 |
U5 |
U6 |
| O1 |
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| O2 |
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| O3 |
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X
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X
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| O4 |
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X
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| O5 |
X
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| O6 |
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X
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| O7 |
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X
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| O8 |
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X
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| O9 |
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X
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| O10 |
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X
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| O11 |
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X
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| O12 |
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X
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| O13 |
X
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X
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X
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X
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X
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X
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| O14 |
X
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X
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X
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X
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X
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X
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Bibliografía
| Bibliografía |
| Bibliografía básica |
Bioquímica
Aut: Berg, Jeremy M.
AutSec: Tymoczko, John L. / Stryer, Lubert
Edit: Barcelona Reverte [2008]
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Principios de bioquímica
Aut:
AutSec: Lehninger, Albert L. / Nelson, David L. (David Lee) 1942- / Cox, Michael M.
Edit: Barcelona Omega 2009
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Bioquímica
Aut: Mathews, Christopher K. 1937-
AutSec: Van Holde, K. E. (Kensal Edward) 1928- / Ahern, Kevin G.
Edit: Madrid Pearson Education D.L. 2002
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| Bibliografía complementaria |
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| Enlaces |
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http://www.biology.arizona.edu/
Breve comentario:Proyecto Biología. Tutoriales en línea ilustrados e interactivos de Bioquímica y Biología Molecular en la Universidad de Arizona
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http://www.umass.edu/microbio/rasmol/
Breve comentario:Rasmol. Recursos gratis que permiten ver y girar las imágenes en 3-D de proteínas, moléculas de ADN, etc. para visualizar la estructura
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http://biomodel.uah.es
Breve comentario:Página muy interesante del profesor Ángel Herráez Sánchez de la Universidad de Alcalá. Modelos moleculares animados e interactivos. Esquemas animados de técnicas y procesos bioquímicos. Numerosos enlaces a otras páginas interesantes de Bioquímica
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http://www.worthpublishers.com/lehninger/
Breve comentario:Acceso a las imágenes del Lehninger, estructuras en 3D, enlaces de los distintos temas, etc. diseñados para suplementar el texto e incrementar la comprensión de la materia
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http://bcs.whfreeman.com/stryer
Breve comentario:Página web del Stryer. Está diseñada para permitir a los estudiantes revisar conceptos clave del libro de texto a través de ejercicios interactivos, tutoriales animados 3D y herramientas de aprendizaje
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http://laguna.fmedic.unam.mx/~3dmolvis/
Breve comentario:Guía interactiva de bioquímica estructural creada por el laboratorio de informática docente, Departamento de Bioquímica, Facultad de Medicina, UNAM
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| Software |
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| Id. |
Nombre |
Versión |
Licencia |
SO |
Metodología
| Metodología específica de la asignatura |
|---|
| Actividades formativas |
|---|
| Id | Nombre |
Tipo |
| D_CLASES_PRA |
Clases Prácticas |
D |
| D_CLASES_TEO |
Clases teóricas |
D |
| C_SEMINARIOS |
Seminarios y talleres |
C |
| C_REVEXAM |
Revisión de exámenes y tareas |
C |
| C_TUTORIA |
Tutorías |
C |
| A_TRAB_IND |
Estudio y trabajo individual |
A |
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Planificación
| Planificación |
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| Actividad |
Tipo |
Metodologías |
Horas de trabajo |
% sobre total asignatura |
|---|
| Clases Prácticas |
D |
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30 |
20% |
| Clases teóricas |
D |
|
30 |
20% |
| Seminarios y talleres |
C |
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10 |
7% |
| Revisión de exámenes y tareas |
C |
|
10 |
7% |
| Tutorías |
C |
|
10 |
7% |
| Estudio y trabajo individual |
A |
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60 |
40% |
| Horas trabajo dirigido ~ 40% |
60 |
40% |
| Horas trabajo compartido ~ 20-30% |
30 |
20% |
| Horas trabajo autónomo ~ 30-40% |
60 |
40% |
| Horas totales |
150 |
100% |
Cronograma
| Cronograma |
|---|
| Semana |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
TOT. |
| Unidades didácticas |
U1
|
U2
|
U2
|
U2
|
U3
|
U3
|
U4
|
U5
|
U5
|
U5
|
U5
|
U5
|
U5
|
U6
|
U6
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| Actividades dirigidas |
- Clases Prácticas
- Clases teóricas
|
| Horas trabajo dirigido ~ 40% |
2 |
4 |
4 |
5 |
4 |
4 |
4 |
4 |
5 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
60/60 |
| Actividades compartidas |
- Seminarios y talleres
- Revisión de exámenes y tareas
- Tutorías
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| Horas trabajo compartido ~ 20-30% |
0 |
1 |
2 |
2 |
2 |
3 |
2 |
3 |
2 |
3 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
30/30 |
| Actividades autónomas |
- Estudio y trabajo individual
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| Horas trabajo autónomo ~ 30-40% |
2 |
3 |
3 |
4 |
5 |
5 |
5 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
5 |
60/60 |
| Horas totales |
4 |
8 |
9 |
11 |
11 |
12 |
11 |
11 |
11 |
11 |
10 |
10 |
10 |
10 |
11 |
150/150 |
Evaluación
| Evaluación |
|---|
| Sistema y criterio de evaluación de la materia |
Se evaluarán los conocimientos teóricos, las actividades prácticas y, cuando se propongan, otras actividades. La contribución de la calificación obtenida en cada uno de los bloques a la calificación final es la siguiente:
Evaluación de Clases Teóricas: 75% de la nota global. Se realizará un examen final donde se valorará el esfuerzo de razonamiento científico utilizado para resolver las diferentes cuestiones del examen. Dicho examen escrito que puede incluir preguntas tipo test y/o de desarrollo corto, gráficos y problemas.
Evaluación de Clases Prácticas: 15% de la nota global. Las Prácticas de Laboratorio incluirán la presentación, a su finalización, de un Cuaderno de Prácticas en el que se describirán las prácticas realizadas, los resultados obtenidos y la interpretación de los mismos, así como las observaciones que el/la estudiante crea pertinente reseñar. Se evaluará el informe elaborado por el alumno sobre la tarea realizada, también el grado de participación y actitud en el laboratorio o en el aula de informática.
Evaluación de Actividades compartidas: 10%. Se valorará tanto la asistencia a tutorías como la participación en los seminarios. |
| Sistema y criterio de evaluación de la asignatura |
>Se evaluarán los conocimientos teóricos, las actividades prácticas y, cuando se propongan, otras actividades.
Evaluación de Clases Teóricas: 80% de la nota global. Se realizará un examen final donde se valorará el esfuerzo de razonamiento científico utilizado para resolver las diferentes cuestiones del examen. Dicho examen escrito que puede incluir preguntas tipo test y/o de desarrollo corto, gráficos y problemas.
Evaluación de Clases Prácticas: 10 % de la nota global. Las Prácticas de Laboratorio incluirán la presentación, a su finalización, de un Cuaderno de Prácticas en el que se describirán las prácticas realizadas, los resultados obtenidos y la interpretación de los mismos, así como las observaciones que el/la estudiante crea pertinente reseñar. Se evaluará el informe elaborado por el alumno sobre la tarea realizada, también el grado de participación y actitud en el laboratorio o en el aula de informática.
Evaluación de Actividades compartidas: 10 %. Se valorará tanto la asistencia a tutorías como la participación en los seminarios.
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Última actualización: 12/09/2012
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