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 ROSSALES PERLEBERG | |||
BRUNO CUNHA BARTZ | |||
Bruna Cunha Dias | |||
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 | |||
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 | |||
Lauro Araujo Leme | |||
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 LUCARDO | |||
VICTOR HUGO SANTOS DE OLIVEIRA | |||
WILLIAN CEZAR NADALETI | 5 | ||
YNARA AGUIAR CASTRO |