Plano de Aula - Comunidades.net

Plano de Aula
Prof. Júlio César dos Santos
I. Plano de Aula: MSPB01
Data da aula: 3/8/2016; horário:19h
Tempo: 4 h/aula
II. Dados de Identificação:
Escola:Escola de Engenharia de Lorena/Universidade de São Paulo
Professor: Júlio César dos Santos
Estagiário (a):
Disciplina: LOT2022 - Modelagem e Simulação de Processos Biotecnológicos
Curso: Engenharia Bioquímica
Turma: 20162B1
III. Tema:
Introdução à modelagem e simulação/ Introdução ao Scilab
IV. Objetivos:
Objetivo geral: possibilitar ao aluno a aquisição de conceitos básicos de
modelagem matemática e simulação de processos/ introduzir o aluno ao uso de
softwares empregados na resolução numérica de modelos, apresentando o
programa selecionado (Scilab), suas funções e programação básicas
Objetivos específicos:
 Adquirir, através de um exemplo prático, os conceitos iniciais sobre
modelagem matemática, simulação de processos e sua aplicação
 Resolver um problema prático, baseado em um exemplo real da vida
profissional de um engenheiro, através da modelagem e simulação de uma
etapa do processo
 Aplicar conceitos de balanço de massa na solução de um problema prático
 Compreender a necessidade de aplicação de conceitos adquiridos em
outras disciplinas do curso para a solução de problemas de modelagem e
simulação
 Revisar métodos de solução algébrica e numérica de modelos matemáticos
 Conhecer a utilidade de programas de computador na solução de
problemas de modelagem e simulação, tendo como exemplo o uso de
planilhas eletrônicas e Scilab
 Adquirir conceitos e habilidades básicas para uso do software Scilab
V. Conteúdo:
 Formulação de um modelo matemático para resolução de um problema
prático através de balanço de massa
 Aplicação de metodologia algébrica para resolução de problemas práticos
de engenharia
 Uso de programas computacionais na resolução numérica de modelos
matemáticos e simulação de processos
 Conceitos e habilidades básicas para uso do software Scilab
VI. Desenvolvimento do tema:
A aula terá início pela apresentação do problema prático baseado na experiência
profissional do professor (determinação do teor de cloro ao final de um dado
período em um reservatório de uma estação de tratamento água para
abastecimento público). Depois, com o auxílio do professor, os alunos serão
guiados na formulação do modelo matemático e na busca de soluções para o
modelo proposto. Destaque será dado a hipóteses assumidas na elaboração
deste. Diferentes formas de resolver o problema serão apresentadas aos alunos:
algébrica e numérica. Depois disso, serão apresentadas formas de resolução do
modelo com auxílio de programas computacionais (Microsoft Excel ou Libre Office
Calc), fazendo-se a simulação para diferentes situações possíveis, buscando-se a
interpretação dos resultados e sua aplicação na situação-problema.
Na segunda parte da aula, haverá uma breve exposição do professor sobre o uso
do programa Scilab. Em seguida, o aprendizado prático dos conceitos e
habilidades básicas para uso do programa será aprendido pela utilização deste
pelos alunos, com orientação do professor, incluindo a elaboração de um
programa simples no qual será destacada a necessidade de prever casos como
divisão por zero ou “zero/zero”.
VII. Recursos didáticos:
Quadro branco, computadores/rede da sala de informática, biblioteca e internet.
VIII. Avaliação:
Realizada ao longo de todo o desenvolvimento da aula e resolução do
exercício/exemplo.
XIX. Bibliografia:
BARRETO, L. S. Iniciação ao Scilab. 2 ed. Costa de Caparica, Portugal: Ebook,
2011.
Disponível
na
internet:
http://www.mat.ufrgs.br/~guidi/grad/MAT01169/SciLivro2.pdf Consulta em 25 de
julho de 2016.
BONOMI, A.; SCHMIDELL, W. Modelagem matemática e simulação de processos
fermentativos. In: SCHMIDELL, W.; LIMA, U. A.; AQUARONE, E.; BORZANI, W.
Biotecnologia Industrial. Volume 2: Engenharia Bioquímica. São Paulo: Editora
Edgard Blücher Ltda, 2001. ISBN 978-85-212-0279-0.
LOPES, L. C. O. Utilizando o SCILAB na Resolução de Problemas da Engenharia
Química. v. 0.1. Curitiba/Parana,Brasil: XV COBEQ, Congresso Brasileiro de
Engenharia
Química,
2004.
Disponível
na
internet:
http://www.professores.deq.ufscar.br/ronaldo/cp1/pdf/curso_scilab_cobeq04.pdf
Consulta em 25 de julho de 2016.
PEREIRA, F. M. Modelagem e Simulação de Processos – Equações Algébricas.
Disponível
na
internet:
sistemas.eel.usp.br/docentes/arquivos/5817066/93/MSP1a_EAS.pptx
Consulta
em 25 de julho de 2016.
PINTO, J. C.; LAGE, P. L. C. Métodos numéricos em problemas de engenharia
química. Rio de Janeiro, RJ: E-papers serviços Editoriais Ltda., 2001. ISBN 8587922-11-4.
RUGGIERO, M. A. G.; LOPES, V. L. R. Cálculo Numérico. Aspectos Teóricos e
computacionais. 2 ed. São Paulo: Pearson education fo Brasil, 1998. ISBN 85346-0204-2.
Obs.: Este plano de aula serve apenas como guia para o professor, o qual pode alterar o
desenvolvimento da aula conforme necessidade ou condições especiais encontradas.