Gestión Académica

La Quimiometría consiste en una serie de herramientas de cálculo matemático que se pueden aplicar para extraer información químico-analítica en sistemas complejos. Un campo de aplicación importante de la Quimiometría es su aplicación al control de calidad de los resultados analíticos tanto desde el punto de vista de evaluación de resultados como en lo que se refiere al cálculo de incertidumbres. En esta asignatura, por tanto, se describen los métodos matemáticos quimiométricos enfocados al control de calidad de los laboratorios y las normas oficiales que rigen el proceso de gestión de la Calidad. Es, por tanto, una asignatura básica en cualquier Master de Ciencias moderno donde se espera que el alumno adquiera los conocimientos necesarios para entender los fundamentos y poder implantar un sistema de calidad en un laboratorio tanto de rutina como investigador. Otra parte importante de la asignatura se dedica a introducir las herramientas matemáticas de tratamiento de datos que permiten un diseño óptimo de experimentos y una extracción máxima de información mediante análisis multivariante.

Esta asignatura proporcionará al alumno conocimientos básicos sobre las normas que rigen los principios de gestión de calidad y las herramientas de cálculo necesarias para implantar esos principios. La presentación de la asignatura será general y los conocimientos introducidos podrán ser aplicados a cualquier campo de la Química Analítica moderna tanto en análisis de rutina como en el campo de la investigación. En este último campo se incluirá una introducción al diseño de experimentos y al análisis multivariante.

Esta asignatura se encuadra dentro del Módulo 1 del Máster (Cursos Obligatorios, Primer Cuatrimestre), que se desarrolla en siete asignaturas, todas ellas de 3 ECTS. Además de la asignatura Quimiometría y Análisis de Datos Avanzado (dedicada a introducir los fundamentos del análisis quimiométrico y de la gestión de calidad que tienen que ir asociados a todo trabajo de investigación de calidad) el módulo obligatorio incluye cinco asignaturas (Espectrometría de masas para el análisis elemental y molecular, Métodos avanzados de detección espectroscópica y electroquímica, Técnicas para el análisis de sólidos y superficies, Sensores y biosensores, y Técnicas actuales en ciencias de separación) que proporcionarán al alumno una sólida formación en las técnicas instrumentales de análisis más poderosas que se emplean hoy en día en los laboratorios de investigación y de las que son expertos los Grupos de Investigación involucrados en el Máster. La otra asignatura de este módulo (Habilidades profesionales en ciencia y tecnología) está más relacionada con la adquisición por parte del alumno de los conceptos necesarios para una comunicación efectiva, habilidades para la comunicación escrita y hablada y el desarrollo de conceptos de liderazgo, construcción de equipos y toma de decisiones.

Los métodos de aprendizaje presenciales consistirán en sesiones expositivas del profesor, prácticas de aula, tutorías grupales y prácticas de laboratorio. El estudiante asignará aproximadamente un 60% de su tiempo de dedicación en cada asignatura (45 horas) a la asistencia a las clases expositivas y al estudio individual de sus contenidos. Los estudiantes dispondrán del material utilizado por el profesor en la clase expositiva con al menos un día de antelación (a través del Campus Virtual de la Universidad de Oviedo) con el objeto de que puedan preparar por sí mismos los contenidos y aprovechar mucho mejor la explicación del profesor. Evidentemente, este hecho favorecerá la participación de los estudiantes en las clases expositivas y las hará mucho más participativas. Además, en esta etapa el estudiante se dedicará a la resolución de los ejercicios planteados en los seminarios/talleres, con objeto de afianzar los conceptos fundamentales y adquirir unos sólidos conocimientos de cada materia. El otro 40% del tiempo asignado (30 horas) lo empleará en la preparación y realización de prácticas programadas en el laboratorio, en la preparación de trabajos en grupo y en la resolución de los casos prácticos planteados, a fin de adquirir habilidades para el trabajo en grupo, aprendizaje autónomo, síntesis, creatividad y facilidad de comunicación.

Esta asignatura puede considerarse trasversal dentro del Master en Ciencias Analíticas y Bioanalíticas ya que encuentra aplicación práctica en todas y cada una del resto de asignaturas del Master.

Los requisitos generales de ingreso en el Máster serán los que establece el RD 1393/2007. De acuerdo con el artículo 16 del R.D. 1393/2007, de 29 de octubre, por el que se establece la ordenación de las enseñanzas oficiales y el Real Decreto 861/2010, de 2 de julio, por el que se modifica el Real Decreto 1393/2007, de 29 de octubre, para acceder a las enseñanzas oficiales de Máster será necesario estar en posesión de un título universitario oficial español u otro expedido por una institución de educación superior perteneciente a otro Estado integrante del Espacio Europeo de Educación Superior que faculte en el mismo para el acceso a enseñanzas de Máster.

Asimismo, podrán acceder los titulados conforme a sistemas educativos ajenos al Espacio Europeo de Educación Superior sin necesidad de la homologación de sus títulos, previa comprobación por la Universidad de que aquellos acreditan un nivel de formación equivalente a los correspondientes títulos universitarios oficiales españoles y que facultan en el país expedidor del título para el acceso a enseñanzas de postgrado. El acceso por esta vía no implicará, en ningún caso, la homologación del título previo de que esté en posesión el interesado, ni su reconocimiento a otros efectos que el de cursar las enseñanzas de Máster.

En concreto, para cursar con éxito la asignatura es recomendable tener bases conceptuales suficientes de Química Analítica General, Análisis Instrumental, Técnicas Espectroscópicas y Métodos de Separación. Es igualmente recomendable estar familiarizado con el manejo de ordenadores y concretamente con el manejo de hojas de cálculo matemático.

• Se pretende dotar al alumno de los conceptos básicos sobre: Normas de calidad en los laboratorios de ensayo; Selección, optimización y diseño de experimentos; Trazabilidad y metrología en Química; Validación de métodos, cálculo de incertidumbres y uso de materiales de referencia; y Técnicas avanzadas de tratamiento de datos incluyendo el análisis multivariante.

   

  Las competencias básicas y generales que se trabajarán en esta asignatura son:

• CB6: Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación
• CB8: Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios
• CB9: Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades
• CB10: Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo
• CG1: Demostrar capacidad de análisis y síntesis
• CG4: Poseer capacidad para llevar a cabo búsquedas en las distintas bases de datos científicas y ser capaz de gestionar adecuadamente la información obtenida

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  Las competencias específicas que se trabajarán en esta asignatura son:

• CE1: Conocer los fundamentos y principios teóricos de las técnicas de análisis, tanto de las establecidas como las de última generación, así como la metodología experimental asociada
• CE2: Relacionar el fundamento de las técnicas de análisis con sus aplicaciones en un laboratorio de análisis, tanto de investigación como de rutina
• CE-5: Seleccionar y utilizar la técnica de análisis más adecuada para el análisis y caracterización de diferentes materiales y nanomateriales
• CE-6: Seleccionar y utilizar la técnica de análisis más adecuada para identificar, caracterizar y cuantificar compuestos químicos de interés, tanto inorgánicos como orgánicos (biomoléculas), en muestras complejas.
• CE-7: Interpretar la información obtenida en el laboratorio con las distintas técnicas de análisis seleccionadas para resolver eficientemente problemas

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  Estas competencias, tanto generales como específicas, se concretan en los siguientes resultados de aprendizaje, que se emplearán para evaluar el grado de consecución de las citadas competencias en este primer módulo obligatorio:

• Ser capaz de demostrar conocimiento en las normas oficiales que rigen los sistemas de calidad en los laboratorios.
• Ser capaz de demostrar conocimiento de las distintas técnicas matemáticas que se pueden aplicar al tratamiento de datos químico-analíticos.
• -Ser capaz de demostrar conocimiento de los distintos procedimientos de control de calidad y cálculo de incertidumbres aplicados a problemas analíticos.
• -Ser capaz de aplicar los conocimientos adquiridos a la implementación de un sistema de control de calidad en un laboratorio.
• Destrezas en la evaluación, interpretación y síntesis de información y datos químicos.
• Ser capaza de reconocer e implementar buenas prácticas científicas de medida y experimentación.
• Habilidades computacionales y de procesamiento de datos en relación con información y datos químicos.
• Destrezas requeridas para el uso de programas de cálculo matemático en sistemas de control de calidad y de análisis multivariante.
• Ser capaz de evaluar la trazabilidad de un proceso químico de medida y de proponer metodologías de validación de métodos analíticos.
• Ser capaz de evaluar los puntos fuertes y débiles de un método analítico en relación a la calidad de los resultados analíticos..

• Unidad 1. Introducción al Control de Calidad en los laboratorios de rutina e investigación.
• Unidad 2. Normas de control de calidad en los laboratorios de ensayo. La norma ISO 9000, la norma ISO 17025.
• Unidad 3. Cálculo de incertidumbres. Propagación de la incertidumbre. Estadística avanzada.
• Unidad 4. Calibración instrumental y metodológica. Regresión lineal.
• Unidad 5. Trazabilidad y Metrología en química.
• Unidad 6. Validación de métodos analíticos. Materiales de referencia y ejercicios de intercomparación.
• Unidad 7. Tratamiento de señales y procesado de datos. Filtrado. Integración de picos cromatográficos.

El desarrollo de la asignatura incluirá, clases expositivas, seminarios presenciales y sesiones prácticas que se complementarán con trabajos que el alumno deberá desarrollar, consistentes en la entrega de problemas/cuestiones propuestos por el profesor (individuales y en grupo).

A)         En las clases teóricas se expondrán los principales contenidos teóricos de la asignatura y constituirá 2/3 de toda la actividad presencial.

B)         En los seminarios se llevará a cabo la resolución y discusión, por parte de los alumnos, de problemas analíticos prácticos.

C)        Las clases y seminarios presenciales se complementarán con trabajos, que el alumno realizará fuera del aula y entregará al profesor, consistentes en problemas sobre metodología analítica y problemas numéricos propuestos por el profesor.

Es importante resaltar que esta asignatura se propone para ser impartida en lengua castellana. Sin embargo, los estudiantes deberán familiarizarse con la terminología científica en inglés.

Las actividades docentes de la asignatura se estructuran de la siguiente forma según sean presenciales o no presenciales:

Presenciales:

• 12,5 sesiones presenciales de una hora de duración, en las cuales se explicarán los fundamentos teóricos de la asignatura.
• 4 sesiones de seminarios de una hora de duración cada una, en las que se aclararán, resolverán y discutirán las cuestiones relacionadas con las clases teóricas y se resolverán problemas y ejercicios que previamente el alumno ha debido trabajar por sí solo.
• 5 sesiones grupales de una hora de duración cada una donde se realizarán supuestos prácticos sobre datos analíticos reales en un aula de informática. Tomando como base los grupos formados, se llevaran a cabo presentaciones orales con apoyo informático de los estudios realizados.

No-presenciales:

• Trabajo individual: El estudiante deberá dedicar tiempo a fijar los conceptos impartidos en las horas de teoría completándolo con búsquedas bibliográficas, consultas electrónicas, etc. Un cálculo aproximado asigna 2 horas de trabajo autónomo del estudiante por cada hora teórica impartida. Los seminarios servirán para aclarar cuestiones surgidas de los aspectos teóricos así como para plantear hipotéticos casos prácticos.

De forma excepcional, si las condiciones sanitarias lo requieren, se podrán incluir actividades de docencia no presencial. En cuyo caso, se informará al estudiantado de los cambios efectuados.

En cuanto al peso (en número de horas) de cada unidad temática con los contenidos que se han detallado en la página anterior, el reparto se establece a continuación:

La evaluación del aprendizaje de los estudiantes en las diferentes materias y asignaturas comprendidas en este módulo se hará mediante un sistema combinado de evaluación continua (trabajo y participación en las actividades presenciales, trabajos individuales y en grupo, trabajo en el laboratorio, tutorías) y examen, que permitirá estimar el grado de consecución de los resultados de aprendizaje derivados de la competencias trabajadas en él y descritas en los apartados anteriores.

De forma excepcional, si las condiciones sanitarias lo requieren, se podrán incluir métodos de evaluación no presencial. En cuyo caso, se informará al estudiantado de los cambios efectuados.

• “Garantía de la Calidad en los Laboratorios Analíticos” R. Compañó Beltrán y A. Ríos Castro. Editorial Síntesis (Biblioteca de Químicas), 2002.
• “Quimiometría”, Guillermo Ramis Ramos, Mª Celia García Álvarez-Coque, Editorial Síntesis (Biblioteca de Químicas), 2001.
• “Chemometrics: a text book”, D.L. Masart, B.M.G. Vandeginste, S.N. Deming, Y. Michotte y L. Kaufman. Elsevier, Amsterdam, 1988.
• “Quality Assurance in Analytical Chemistry”, E. Prichard y V. Barvick. John Wiley & Sons, Chichester, 2007.
• “Principios de Química Analítica”, M. Varcárcel. Springel Verlag Ibérica, Barcelona, 1999.
• “Excel for Chemists”, E.J. Brillo Wiley-VCH, Nueva York, 2001.
• “Applied Chemometrics for Scientists”, R.G. Brereton. John Wiley & Sons, Chichester, 2007.