Nome do Projeto
Métodos matemáticos avançados em Engenharia
Ênfase
Ensino
Data inicial - Data final
16/03/2020 - 10/03/2028
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Engenharias
Resumo
Como apontado na proposta em discussão para Diretrizes Curriculares Nacionais para o curso de graduação em Engenharia (MEC, 2018), “A Engenharia deve ser vista como um processo. Um processo que envolve pessoas, suas necessidades, expectativas, comportamentos e que requer empatia, interesse pelo usuário, além de técnicas que permitam transformar esta observação em formulação do problema a ser resolvido, com a aplicação da tecnologia. A busca de soluções técnicas, como parte do processo, se utiliza do conhecimento técnico de matemática, ciências, ciências da engenharia, para que se alcance um resultado que seja tecnicamente viável e desejável pelo usuário final.”
Mais ainda, segundo o “Art. 7º O Curso de Engenharia deve proporcionar aos seus egressos, ao longo da formação, as seguintes competências gerais: II - Analisar e compreender os fenômenos físicos e químicos por meio de modelos matemáticos, computacionais ou físicos, validados por experimentação. Isto significa ser capaz de modelar fenômenos e sistemas físicos e químicos utilizando ferramentas matemáticas, estatísticas, computacionais e de simulação. Prever os resultados dos sistemas por meio dos modelos. Conceber experimentos que gerem resultados reais para o comportamento dos fenômenos e sistemas em estudo;” O CEng traz o protagonismo do desenvolvimento de ferramentas matemáticas para Engenharia para seu domínio, e, acertadamente, reconhecer sua importância, quando abriga o Núcleo Básico, responsável por disciplinas como Cálculo A e B, Equações diferenciais ordinárias e Cálculo numérico. Embora essas disciplinas forneçam um arcabouço para o desenvolvimento de muitas técnicas matemáticas, muitas outras podem e devem ser estudadas pelos estudantes dos cursos de graduação e pós-graduação do CEng. Nesse sentido, propomos esse projeto com o intuito de ampliar e difundir o uso de diferentes técnicas matemáticas avançadas para resolução de problemas aplicados à Engenharia.
Objetivo Geral
Os principais objetivos desse projeto de ensino são: (1) aumentar a diversidade de atividades dedicadas ao ensino-aprendizagem de Matemática aplicada a resolução de problemas e a Engenharia; e (2) dada a natureza do projeto e os tópicos estudados, colocar os estudantes do Centro de Engenharias em contato mais próximos à problemas de natureza avançada, promovendo a pesquisa e a iniciação científica.
Justificativa
O corpo básico de disciplinas de Matemática presente nos currículos dos cursos de Engenharia do CEng contempla, em geral, os conteúdos referentes a cálculo integral e diferencial em uma ou várias variáveis, sequências e séries, álgebra linear, equações diferenciais ordinárias e cálculo numérico e aplicações. Contudo, muitos problemas reais são expressos em termos de equações envolvendo duas ou mais variáveis e suas taxas de variação (eventualmente, derivadas parciais), ou seja, equações diferenciais parciais (EDP's). Aprender técnicas de resolução de EPD's em problemas aplicados à Engenharia e como apresentar os resultados obtidos é uma habilidade desejável aos egressos dos cursos de Engenharia do CEng, principalmente, àqueles que aspiram uma carreira acadêmica.
Metodologia
A metodologia adotada consiste de encontros extraclasse, realizados periodicamente*, em que os
estudantes terão contato com uma diversificada variedade de atividades como, por exemplo, seminários,
estudos dirigidos e resolução de problemas em grupo, aulas em laboratórios de informática visando a
implementação simbólica e numérica das soluções obtidas, dentre outras.
Os temas abordados são relacionados à equações diferenciais parciais, tais como as equações da onda e
do calor, e técnicas clássicas de resolução dessas equações (ÖZISIK, 1993) (O’NEAL, 1997) (BOYCE e
DIPRIMA, 2015). Uma amostra do que pretendemos estudar e o tipo de material que vislumbramos
produzir em língua portuguesa pode ser acessado em http://mathworld.wolfram.com/WaveEquationRectangle.html.
A avaliação do projeto será realizada a partir de, pelo menos, três instrumentos distintos que consistem, basicamente, de duas avaliações: uma sob o ponto de vista dos discentes que participarem das atividades desenvolvidas e outra do ponto de vista da equipe responsável pela aplicação da metodologia proposta; o terceiro instrumento será constituído de um relatório descrevendo as atividades desenvolvidas e materiais didáticos produzidos.
estudantes terão contato com uma diversificada variedade de atividades como, por exemplo, seminários,
estudos dirigidos e resolução de problemas em grupo, aulas em laboratórios de informática visando a
implementação simbólica e numérica das soluções obtidas, dentre outras.
Os temas abordados são relacionados à equações diferenciais parciais, tais como as equações da onda e
do calor, e técnicas clássicas de resolução dessas equações (ÖZISIK, 1993) (O’NEAL, 1997) (BOYCE e
DIPRIMA, 2015). Uma amostra do que pretendemos estudar e o tipo de material que vislumbramos
produzir em língua portuguesa pode ser acessado em http://mathworld.wolfram.com/WaveEquationRectangle.html.
A avaliação do projeto será realizada a partir de, pelo menos, três instrumentos distintos que consistem, basicamente, de duas avaliações: uma sob o ponto de vista dos discentes que participarem das atividades desenvolvidas e outra do ponto de vista da equipe responsável pela aplicação da metodologia proposta; o terceiro instrumento será constituído de um relatório descrevendo as atividades desenvolvidas e materiais didáticos produzidos.
Indicadores, Metas e Resultados
Esperamos que os estudantes participantes desse projeto tenham contato com diferentes técnicas para resolução de problemas aplicados à Engenharia e apresentação das soluções, sejam elas analíticas ou numéricas, gráficas ou não; também esperamos que os estudantes envolvidos desenvolvam suas habilidades matemáticas e de modelagem de problemas, inclusive, sendo capaz de identificar os relacionamentos e leis físicas envolvidas.
Acreditamos que o contato dos estudantes com diferentes técnicas e aplicações à Engenharia incentivam a pesquisa e a iniciação científica. Esperamos que esse projeto gere trabalhos para os Congressos de Iniciação Científicas da UFPel.
Acreditamos que o contato dos estudantes com diferentes técnicas e aplicações à Engenharia incentivam a pesquisa e a iniciação científica. Esperamos que esse projeto gere trabalhos para os Congressos de Iniciação Científicas da UFPel.
Equipe do Projeto
| Nome | CH Semanal | Data inicial | Data final |
|---|---|---|---|
| BRUNA CUNHA DIAS | |||
| BRUNA ROSSALES PERLEBERG | |||
| BRUNO CUNHA BARTZ | |||
| CAMILA EHLERT LINDEMANN | |||
| CARLOS EDUARDO ESPINOSA | 20 | ||
| CAROLINE DOS SANTOS SAVEDRA | |||
| CHRISTIAN BERNY VOLZ | |||
| CIBELE APARECIDA LADEIA | |||
| DOMINIKI RIBAS DOS SANTOS | |||
| EDUARDO DA SILVA SCHNEIDER | 26 | ||
| ELIARA RODRIGUES DORNELES BRISOLARA | |||
| EMILY CLAUDIA PEREIRA RAMOS | |||
| ERICK MARTINEZ ZANINI | |||
| EVANDRO HÜBNER BUBOLZ | |||
| FABIANO COSTA D'AVILA | |||
| FRANCIELE DA COSTA TRASSANTE | |||
| FRANCIELI JORGE | |||
| FREDERICO BOHNS MATTEA | |||
| GABRIEL DA SILVA PONTES | |||
| GIOVANA DEPONTE GALETTI | |||
| GUSTAVO SCHMIDT CABRAL | |||
| HAYDAN MIRANDA DA CONCEICAO | |||
| INGRIDY DUARTE | |||
| JACQUELINE SOARES CHANÇAS | |||
| JAIME CONTE ZANDONA | |||
| JARDEL MOREIRA DYLEWSKI | |||
| JEAN CARLOS DAPPER | |||
| JEAN PIETRO COLET DE CARLI | |||
| JOSE MANUEL LUCAS GONCALVES | |||
| JOSIANE KONRADT | |||
| JOÃO PEDRO ALMEIDA LOPES | |||
| JULIO CESAR LOMBALDO FERNANDES | |||
| KARIN LUÍSA MARQUES | |||
| KEROLLYN ANDRZEJEWSKI DE OLIVEIRA | |||
| LAURO ARAUJO LEME | |||
| LEANDRO MESQUITA PEREIRA | |||
| LETICIA PRECHESNIUKI ALVES | |||
| LETICIA TONETTO | 6 | ||
| LUCAS D'AVILA MARTEN | |||
| LUCAS DA COSTA BERNA | |||
| LUCAS DOS SANTOS PEREIRA | |||
| LUCAS DOS SANTOS ROCHA | |||
| LUCAS MAYDANA MENDES | |||
| LUCIJACY PEREIRA JAVARINI | |||
| LUIZA LEITE LIMA | |||
| MARCELO DA SILVEIRA TORTOLERO ARAÚJO LOURENÇO | |||
| MARCELO SCHRAMM | 56 | ||
| MARLON TOMASCHEWSKI | |||
| MARX VLADIMIR DE SOUSA MIRANDA | |||
| MATEUS DOS SANTOS | |||
| MICHELE SOARES NETTO | |||
| MICHELLE ORTIZ MORAN | |||
| MIGUEL BECK BERNO | |||
| MIKAEL ALVES SCHNEIDER | |||
| NATÁLIA BARROS SCHAUN | |||
| PATRICK GARCIA MACHADO | |||
| PEDRO HENRIQUE ARRIADA BESKOW | |||
| PEDRO HENRIQUE CARDOSO GOMES | |||
| PEDRO HENRIQUE DIEHL | |||
| RAFAEL RODRIGUES BITENCOURTE | |||
| RAFAEL ZANOVELO PERIN | |||
| RAMIRO GOMES DA SILVA VIANA | |||
| RODRIGO MENDES LIMA | |||
| SERGIO LEMKE | |||
| SIGMAR DE LIMA | 5 | ||
| TAILON ANDRÉ PODEWILS | |||
| TAMIRES BOJJIS DA COSTA | |||
| TAMIRES FONSECA DE ALMEIDA | |||
| THABATA PAOLA IDIART BRUM | |||
| THIAGO DE OLIVEIRA LUÇARDO | |||
| VICTOR HUGO SANTOS DE OLIVEIRA | |||
| WILLIAN CEZAR NADALETI | 5 | ||
| YNARA AGUIAR CASTRO |