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Datos básicos de la asignaturaTitulación: Grado en Ingeniería Informática-Ingeniería del SoftwareAño plan de estudio: 2010
Curso implantación: 2020-21Centro responsable: E.T.S. Ingeniería Informática
Nombre asignatura: Estructura de ComputadoresCódigo asigantura: 2050009Tipología: TRONCAL / FORMACIÓN BÁSICACurso: 1Periodo impartición: Segundo cuatrimestre
Créditos ECTS: 6Horas totales: 150Área/s: Tecnología ElectrónicaDepartamento/s: Tecnología Electrónica
Coordinador de la asignatura
PEREZ GARCIA FRANCISCO
Profesorado
Profesorado del grupo principal:
ESCUDERO FOMBUENA JOSE IGNACIO
Profesorado de otros grupos de la asignatura:
PEREZ GARCIA FRANCISCO
SANCHEZ ANTON GEMMA
Objetivos y competencias
OBJETIVOS:
- Relacionar las generaciones de los computadores con la evolución de la electrónica.
- Comparar los niveles de descripción de conmutación y RT para los sistemas digitales.
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- Estructurar los sistemas digitales en unidad de datos y unidad de control.
- Diseñar la unidad de datos de un sistema digital a nivel RT.
- Diseñar la unidad de control a nivel de conmutación.
- Utilizar HDL como herramienta de descripción y diseño de sistemas digitales
- Establecer los elementos y funciones básicas de los computadores así como su clasificación.
- Diseñar un computador sencillo a nivel RT.
- Usar el computador sencillo a nivel ISP.
- Describir interna y externamente un microcontrolador.
- Programar el microcontrolador en lenguaje ensamblador.
- Conectar periféricos a un microcontrolador.
- Conocer aspectos generales de los computadores: organización, conexión con memoria y con
E/S.
- Manejar, a nivel básico, una herramienta comercial de diseño con FPGAs.
- Utilizar el emulador del microcontrolador para depurar programas y comprobar su operación
global, instrucción a instrucción y ciclo a ciclo de reloj.
- Programar microcontroladores para diseño de aplicaciones sencillas.
COMPETENCIAS:
Competencias específicas:
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E05: Conocimiento de la estructura, organización, funcionamiento e interconexión de los sistemas
informáticos, los fundamentos de su programación, y su aplicación para la resolución de
problemas propios de la ingeniería.
Competencias genéricas:
G06: Capacidad para concebir y desarrollar sistemas o arquitecturas informáticas
centralizadas o distribuidas integrando hardware, software y redes
G08: Conocimiento de las materias básicas y tecnologías, que capaciten para el aprendizaje y
desarrollo de nuevos métodos y tecnologías, así como las que les doten de una gran versatilidad
para adaptarse a nuevas situaciones.
G09: Capacidad para resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, autonomía y
creatividad. Capacidad para saber comunicar y transmitir los conocimientos, habilidades y destrezas
de la profesión de Ingeniero Técnico en Informática.
Contenidos o bloques temáticos
BLOQUE 1: SISTEMAS DIGITALES
Tema 1. Introducción a la asignatura y revisión de conceptos.
Tema 2. Memorias y dispositivos programables
Tema 3. Diseño de Sistemas digitales
BLOQUE 2: ORGANIZACIÓN DE COMPUTADORAS
Tema 4. Diseño de un computador académico simple
Tema 5 . Estudio de un microcontrolador real: ATmega328P (AVR)
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Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos
BLOQUE 1: SISTEMAS DIGITALES
Tema 1. Introducción (1hT)
Presentación de la asignatura. Revisión de conceptos.
Tema 2. Memorias y dispositivos programables (5hT 3hP)
Clasificación de memorias. Memorias de acceso aleatorio. Asociación de memorias. Dispositivos
Lógicos Programables. Arquitectura básica de una FPGA. El Lenguaje de Descripción de Hardware
Verilog.
Tema 3. Diseño de Sistemas digitales (5hT 4hP 4hL)
Nivel RT. Estructura de un Sistema Digital. Diseño de Unidades de Datos: buses, interconexión
entre registros. Diseño de Unidades de Control: cartas ASM y descripción Verilog. Diseño de una
calculadora sencilla. Ejemplos.
BLOQUE 2: ORGANIZACIÓN DE COMPUTADORAS
Tema 4. Diseño de un computador académico simple (8hT 4hP 4hL)
Concepto de computador. Arquitecturas básicas. Diseño de un computador académico. Formato de
instrucciones, microoperaciones y macrooperaciones. Conjunto de instrucciones. Programación.
Tema 5. Estudio de un microcontrolador real: ATmega328P (AVR) (8hT 4hP 4hL)
Descripción general. Arquitectura interna. Organización de la memoria. Modos de direccionamiento.
Juegos de instrucciones. Directivas de ensamblador. Reloj del sistema. Circuito de RESET.
Tratamiento de entrada/salida. Puertos. Interrupciones. Temporizadores.
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PLAN DE CONTINGENCIA
Se presenta a continuación un plan de contingencia en previsión de las posibles restricciones de las
actividades docentes presenciales (clase y/o evaluaciones) que puedan activarse a lo largo del
curso.
ESCENARIO A (semipresencial)
Se contempla un escenario multimodal con vídeos grabados (teoría y problemas), clases síncronas
online, clases de dudas presenciales y prácticas de laboratorio presenciales.
En relación con las clases de teoría y problemas, la dinámica será la siguiente:
-En las semanas impares, se desarrollará una clase online síncrona (BlackboardCollaborate),
dedicada a presentar los conceptos fundamentales del tema y a orientar al estudiante en la forma
que ha de trabajar los contenidos de los vídeos y actividades propuestas por el profesor (vídeos
explicativos de teoría y resolución de problemas).
-En las semanas pares, se impartirán dos clases presenciales de aula enfocadas a la resolución de
dudas y problemas; para asistir a esta clase, los estudiantes rotarán en grupos según la capacidad
del aula asignada.
Si se cumplen las previsiones que ha realizado la dirección de la ETSII en relación con el número
estimado de estudiantes en cada grupo, las dimensiones de nuestros laboratorios docentes
permitirían que el programa de prácticas se pueda implementar presencialmente con total
normalidad garantizando que se mantiene la distancia interpersonal requerida. Así pues, el
estudiante tendrá que asistir todas las semanas impares del curso a una sesión de prácticas de
laboratorio en el espacio y horario asignado a su grupo de prácticas (20%-25% de alumnos en cada
grupo).
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Las circunstancias de este escenario aconsejan potenciar las tutorías online (a través de
Blackboard Collaborate), previa cita acordada por los estudiantes y el profesor. No obstante, si fuera
necesario, podrán acordarse también tutorías presenciales (respetando las medidas sanitarias
establecidas por las autoridades académicas).
Como ya se ha expuesto en el apartado de evaluación, los sistemas y criterios de evaluación
(porcentajes de cada fuente de evaluación, notas mínimas requeridas, etc.) son comunes a todos
los escenarios, y pueden consultarse en el apartado correspondiente de este proyecto docente.
En el escenario A (semipresencial), los Test de Control Continuo (TCC) (uno al final de cada tema)
se realizarán de forma online a través de la plataforma de enseñanza virtual, mientras que las dos
Pruebas Parciales de Bloque (PPB) se realizarán, siempre que sea posible, de forma presencial.
ESCENARIO B (cancelación de actividades presenciales)
En caso de suspensión total de las actividades presenciales, se contempla un escenario totalmente
online con vídeos grabados (teoría y problemas), clases síncronas online de teoría y problemas, y
prácticas de laboratorio online. Las clases síncronas online se desarrollarán a través de BlackBoard
Collaborate respetando el horario oficial aprobado por el centro.
La dinámica será la siguiente: en las semanas impares, se desarrollará una clase online síncrona
(Blackboard Collaborate), dedicada a presentar los conceptos fundamentales del tema y a orientar
al estudiante en la forma que ha de trabajar los contenidos de los vídeos y actividades propuestas
por el profesor (vídeos explicativos de teoría y resolución de problemas); en las semanas pares se
impartirán dos clases online síncronas (Blackboard Collaborate) enfocadas fundamentalmente a la
resolución de dudas y problemas.
Las circunstancias de este escenario permiten exclusivamente la realización de tutorías online (a
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través de Blackboard Collaborate), previa cita acordada entre los estudiantes y el profesor.
Caso de activarse el escenario B, se adaptarán las clases prácticas para que puedan desarrollarse
desde casa, mediante conexión remota a los ordenadores del laboratorio y con la supervisión del
profesor a través de BlackBoard Collaborate. La evaluación de cada práctica se realizará mediante
un Test online que evalúe las competencias alcanzadas en la sesión correspondiente.
En este escenario, todas las actividades de evaluación serán no presenciales (Test de Control
Continuo, Pruebas Parciales de Bloque, tests de prácticas de laboratorio y Exámenes Finales)
utilizando las herramientas disponibles en la plataforma de enseñanza virtual.
CAMBIO DE ESCENARIO
El proyecto docente y el plan de contingencia se ha diseñado con la idea de facilitar un previsible
cambio de escenario de un día para otro. El curso comenzará siguiendo el modelo presentado en el
escenario A (semipresencial) pero si se activase en cualquier momento el paso al escenario B
(online), o incluso al escenario 0 (presencial), no cambiaría la programación de las actividades
docentes ni de evaluación, sino su forma de llevarse a cabo (online o presencial).
Actividades formativas y horas lectivas
Actividad Créditos Horas
B Clases Teórico/ Prácticas 4,5 45
E Prácticas de Laboratorio 1,5 15
Metodología de enseñanza-aprendizaje
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Clases teóricas
Exposición de los aspectos teóricos. Motivación.
Aplicaciones. Relación con el mundo real.
Realización de ejemplos y ejercicios.
Discusión de los temas planteados.
Resolución de preguntas.
Clase de prob lemas
Realización de ejercicios de aplicación de los conceptos.
Resolución de problemas de análisis y diseño.
Propuesta de resolución de problemas durante el tiempo de trabajo personal.
Discusión y debate de distintas soluciones de los problemas. Planteamiento de alternativas.
Prácticas de Laboratorio
Deben servir al estudiante para enfrentarse a problemas cuya solución requiere la síntesis y la
aplicación de conocimientos previamente adquiridos.
Uso y aplicación de instrumental electrónico, de herramientas de diseño digital y de emuladores.
Diseño, implementación y test de circuitos digitales.
Evaluación oral del alumno.
AAD sin presencia del profesor
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Puede contener las siguientes actividades:
Asistencia a conferencias
Elaboración de documentación
Lecturas guiadas
Participación en foros
Prácticas de laboratorio
Tutorías
Actividad no presencial a requerimiento del alumno.
Sistemas y criterios de evaluación y calificación
Evaluación de teoría y problemas (aula) . Se realizará mediante prueba única (tipo examen final)
para todos los grupos.
Evaluación de actividades prácticas (laboratorios). Se realizará mediante la demostración de
habilidades de laboratorio.
Como mínimo el 50% de la evaluación de aula debe ser evaluado mediante pruebas escritas.
La realización de las prácticas de laboratorio es obligatoria.
Estrategias posibles:
- Asistencia y participación en el aula
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- Evaluación/coevaluación/autoevaluación de exposiciones orales
- Evaluación de actividades prácticas (laboratorios)
- Evaluación de los trabajos (teóricos, problemas, mapas conceptuales, informes...)
- Evaluación mediante test (parciales o sumativos) y guiones
- Exámenes escritos
- Otras (a definir)
En casos excepcionales, el conjunto de profesores de aula de esta asignatura podrán establecer
otros mecanismos de evaluación (exámenes orales, trabajos, etc.) específicos para cada caso.
Criterios de calificación del grupo
CRITERIOS GENERALES DE EVALUACIÓN
Tienen por objeto valorar el nivel de conocimientos y competencias alcanzados por el estudiante en
los aspectos teóricos, de resolución de problemas, y de prácticas de laboratorio.
Tanto en los exámenes escritos como en los trabajos presentados por el estudiante, es
imprescindible explicar con detalle las soluciones aportadas así como respetar el orden y la limpieza
propios del ámbito universitario (pudiendo verse reducida significativamente la calificación en caso
contrario).
Se establece una evaluación independiente de los conceptos impartidos en el aula (Teoría y
Problemas), de los impartidos en los laboratorios (prácticas). Para que el alumno supere la
asignatura, deberá aprobar por separado ambas partes.
Para todas las convocatorias, la nota final de la asignatura se calculará mediante una media
ponderada, siendo el peso de la Nota de Teoría y Problemas (NTP) de un 80%, y el peso de la Nota
de Laboratorios (NLAB) de un 20%.
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Por tanto, para todas las convocatorias del curso:
NOTA FINAL = 0,8* NTP + 0,2* NLAB, (siempre que NTP>= 5 y NLAB >=5)
En caso de no alcanzar 5 puntos en alguna de las partes (NTP o NLAB), la nota final se calculará
con la misma media ponderada, saturando en 4 puntos.
Dado que las evaluaciones de Teoría-Problemas y de Laboratorios son independientes, el aprobado
de una de estas partes se guardará hasta la tercera convocatoria del presente curso académico.
El sistema de evaluación contempla la posibilidad de aprobar la asignatura en primera convocatoria
mediante evaluación continua (aprobado ?por curso?) y, por tanto, sin necesidad de realizar el
examen final.
EVALUACIÓN CONTINUA DE TEORÍA-PROBLEMAS (NTP)
Las actividades docentes y de evaluación de esta asignatura se han diseñado para que un
estudiante tipo que realice un esfuerzo continuado durante las 15 semanas del curso, pueda
aprobar la asignatura sin necesidad de concurrir al examen final en convocatoria oficial. Es la
opción aconsejada para todos los estudiantes. Siguiendo las indicaciones del plan de estudios, se
estima que la dedicación media para aprobar la asignatura debe ser de unas 150 horas, incluyendo
clases, estudio personal y exámenes.
A efectos de la evaluación continua de Teoría y Problemas, la asignatura se dividirá en dos bloques
temáticos: Sistemas Digitales (Bloque 1) Y Organización de Computadores (Bloque 2). La nota de
Teoría y Problemas (NTP) se obtendrá mediante la media aritmética de las calificaciones de ambos
bloques, siempre que en cada bloque se haya alcanzado al menos un 3.
Para evaluar cada bloque temático se realizarán, a lo largo del curso, 2 tipos de pruebas:
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- Tests de Control Continuo (TCC): pruebas de corta duración, realizadas en horario de clase al final
de cada tema. La media aritmética de estos tests constituye el 20% de la nota de cada bloque.
- Prueba Parcial del Bloque (PPB): Prueba parcial escrita de mayor entidad para evaluar los
conocimientos teóricos y las destrezas en resolución de problemas relacionados con el bloque
temático. La nota de esta prueba constituye el 80% de la nota del bloque.
Por tanto, para cada bloque:
Nota Bloque i = 0,8 x PPBi + 0,2 x media(TTCi)
Como se ha comentado anteriormente, en la evaluación por curso, la nota de Teoría y Problemas
(NTP) se calculará mediante la media aritmética de ambos bloques siempre que se haya alcanzado,
al menos, un 3 en cada de uno de los bloques. En caso de no alcanzar un 3 en alguno de los
bloques, NTP será también la media de ambos bloques saturando en 4 puntos.
Por tanto, la fórmula para calcular la media de Teoría y Problemas en evaluación continua será:
NTP = 0,5 x Nota Bloque 1 + 0,5 x Nota Bloque 2, saturando en 4 puntos si no se alcanza, al
menos, un 3 en alguno de los bloques.
De cara al Examen Final de la Primera Convocatoria, el aprobado de un bloque elimina materia;
esto es, los estudiantes con un bloque suspenso sólo tendrán que presentarse a recupera dicho
bloque.
El aprobado de Teoría y Problemas por evaluación continua se mantendrá hasta la tercera
convocatoria del presente curso académico.
EVALUACIÓN CONTINUA DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO (NLAB).
Está planificada la realización de prácticas de laboratorio obligatorias en las semanas impares del
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calendario académico. Con carácter general, los estudiantes deberán presentar antes de comenzar
cada práctica, un estudio previo que será supervisado por el profesor responsable. Cada práctica se
evaluará con una nota numérica en función del trabajo realizado durante la sesión.
La nota NLAB se calculará mediante media aritmética de las distintas prácticas. Siendo las prácticas
obligatorias, dos o más faltas de asistencia supondrá un suspenso de las prácticas en evaluación
continua, por lo que tendrán que ser recuperadas en el Examen Final. El aprobado de las prácticas
de laboratorio (NLAB>=5) se mantendrá hasta la tercera convocatoria del presente curso
académico.
PRUEBAS FINALES DE CONVOCATORIA:
Coincidiendo con cada convocatoria oficial, se realizará un examen final que constará de dos partes
diferenciadas, con sus correspondientes calificaciones: Teoría-Problemas (NTP) y Laboratorios
(NLAB). Deberán concurrir a este examen aquellos estudiantes que no hayan superado alguna de
estas partes, debiendo examinarse de la parte o partes no superadas (Teoría-Problemas y/o
Laboratorio).
En relación con el examen final de Teoría y Problemas de la primera convocatoria, los estudiantes
con un bloque suspenso en evaluación continua podrán elegir entre recuperar dicho bloque o
presentarse al examen final de toda la asignatura. En la segunda y tercera convocatorias del curso,
el examen final de Teoría y Problemas incluirá toda la materia.
En el examen final de laboratorio el estudiante deberá demostrar, de forma autónoma y sin ayuda
del profesor, las competencias y destrezas contempladas en los objetivos formativos de la
asignatura. Por cuestiones organizativas, se podrá exigir una preinscripción previa a la fecha del
examen de laboratorio.
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PLAN DE CONTINGENCIA DEL CURSO 2020/21 (COVID-19)
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Se presenta a continuación un plan de contingencia en previsión de las posibles restricciones de las
actividades docentes presenciales (clase y/o evaluaciones) que puedan activarse a lo largo del
curso.
ESCENARIO A (semipresencial)
Se contempla un escenario multimodal con vídeos grabados (teoría y problemas), clases síncronas
online, clases de dudas presenciales y prácticas de laboratorio presenciales.
En relación con las clases de teoría y problemas, la dinámica será la siguiente:
- En las semanas impares, se desarrollará una clase online síncrona (Blackboard Collaborate),
dedicada a presentar los conceptos fundamentales del tema y a orientar al estudiante en la forma
que ha de trabajar los contenidos de los vídeos y actividades propuestas por el profesor (vídeos
explicativos de teoría y resolución de problemas).
- En las semanas pares, se impartirán dos clases presenciales de aula enfocadas a la resolución de
dudas y problemas; para asistir a esta clase, los estudiantes rotarán en grupos según la capacidad
del aula asignada.
Si se cumplen las previsiones que ha realizado la dirección de la ETSII en relación con el número
estimado de estudiantes en cada grupo, las dimensiones de nuestros laboratorios docentes
permitirían que el programa de prácticas se pueda implementar presencialmente con total
normalidad garantizando que se mantiene la distancia interpersonal requerida. Así pues, el
estudiante tendrá que asistir todas las semanas impares del curso a una sesión de prácticas de
laboratorio en el espacio y horario asignado a su grupo de prácticas (20%-25% de alumnos en cada
grupo).
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Las circunstancias de este escenario aconsejan potenciar las tutorías online (a través de
Blackboard Collaborate), previa cita acordada por los estudiantes y el profesor. No obstante, si fuera
necesario, podrán acordarse también tutorías presenciales (respetando las medidas sanitarias
establecidas por las autoridades académicas).
Cabe destacar que los sistemas y criterios de evaluación (porcentajes de cada fuente de
evaluación, notas mínimas requeridas, etc.) son comunes a todos los escenarios, y pueden
consultarse en el apartado correspondiente de este proyecto docente.
En el escenario A (semipresencial), los Test de Control Continuo (TCC) (uno al final de cada tema)
se realizarán de forma online a través de la plataforma de enseñanza virtual, mientras que las dos
Pruebas Parciales de Bloque (PPB) se realizarán, siempre que sea posible, de forma presencial.
ESCENARIO B (cancelación de actividades presenciales)
En caso de suspensión total de las actividades presenciales, se contempla un escenario totalmente
online con vídeos grabados (teoría y problemas), clases síncronas online de teoría y problemas, y
prácticas de laboratorio online. Las clases síncronas online se desarrollarán a través de BlackBoard
Collaborate respetando el horario oficial aprobado por el centro.
La dinámica será la siguiente: en las semanas impares, se desarrollará una clase online síncrona
(Blackboard Collaborate), dedicada a presentar los conceptos fundamentales del tema y a orientar
al estudiante en la forma que ha de trabajar los contenidos de los vídeos y actividades propuestas
por el profesor (vídeos explicativos de teoría y resolución de problemas); en las semanas pares se
impartirán dos clases online síncronas (Blackboard Collaborate) enfocadas fundamentalmente a la
resolución de dudas y problemas.
Las circunstancias de este escenario permiten exclusivamente la realización de tutorías online (a
través de Blackboard Collaborate), previa cita acordada entre los estudiantes y el profesor.
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Caso de activarse el escenario B, se adaptarán las clases prácticas para que puedan desarrollarse
desde casa, mediante conexión remota a los ordenadores del laboratorio y con la supervisión del
profesor a través de BlackBoard Collaborate. La evaluación de cada práctica se realizará mediante
un Test online que evalúe las competencias alcanzadas en la sesión correspondiente.
En este escenario, todas las actividades de evaluación serán no presenciales (Test de Control
Continuo, Pruebas Parciales de Bloque, tests de prácticas de laboratorio y Exámenes Finales)
utilizando las herramientas disponibles en la plataforma de enseñanza virtual.
CAMBIO DE ESCENARIO
El proyecto docente y el plan de contingencia se ha diseñado con la idea de facilitar un previsible
cambio de escenario de un día para otro. El curso comenzará siguiendo el modelo presentado en el
escenario A (semipresencial) pero si se activase en cualquier momento el paso al escenario B
(online), o incluso al escenario 0 (presencial), no cambiaría la programación de las actividades
docentes ni de evaluación, sino su forma de llevarse a cabo (online o presencial).
Horarios del grupo del proyecto docente
https://www.informatica.us.es/index.php/horarios
Calendario de exámenes
https://www.informatica.us.es/index.php/calendario-de-examenes
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Tribunales específicos de evaluación y apelación
Presidente: JOSE IGNACIO ESCUDERO FOMBUENA
Vocal: PAULINO RUIZ DE CLAVIJO VAZQUEZ
Secretario: GEMMA SANCHEZ ANTON
Suplente 1: FRANCISCO PEREZ GARCIA
Suplente 2: DAVID GUERRERO MARTOS
Suplente 3: MANUEL VALENCIA BARRERO
Bibliografía recomendada
INFORMACIÓN ADICIONAL
La asignatura tiene una página web donde se recoge información específica y recursos docentes
(Programa, calendario de actividades, anuncios, boletines de problemas, etc). Puede consultar todo
esto en: https://www.dte.us.es/docencia/etsii/gii-is/estructura-de-computadores
Asimismo, como mecanismo habitual de comunicación utilizaremos la plataforma de enseñanza
virtual de la Universidad de Sevilla: https://ev.us.es:8443/portalev/inicio/ accesible también desde el
portal de la Universidad (www.us.es).
Otros canales de comunicación:
Twitter: @prof_pacoperez
email: [email protected]
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