Monitoramento por microcontrolador do cultivo de spirulina em fotobiorreator raceway

A oportunidade de produção de biomassa microalgal tem despertado interesse pelos diversos destinos que a mesma pode ter, seja na produção de bioenergia, como fonte de alimento ou servindo como produto da biofixação de dióxido de carbono. Em geral, a produção em larga escala de cianobactérias e microalgas é feita com acompanhamento através de análises físicoquímicas offline. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi monitorar a concentração celular em fotobiorreator raceway para produção de biomassa microalgal usando técnicas de aquisição digital de dados e controle de processos, pela aquisição de dados inline de iluminância, concentração de biomassa, temperatura e pH. Para tal fim foi necessário construir sensor baseado em software capaz de determinar a concentração de biomassa microalgal a partir de medidas ópticas de intensidade de radiação monocromática espalhada e desenvolver modelo matemático para a produção da biomassa microalgal no microcontrolador, utilizando algoritmo de computação natural no ajuste do modelo. Foi projetado, construído e testado durante cultivos de Spirulina sp. LEB 18, em escala piloto outdoor, um sistema autônomo de registro de informações advindas do cultivo. Foi testado um sensor de concentração de biomassa baseado na medição da radiação passante. Em uma segunda etapa foi concebido, construído e testado um sensor óptico de concentração de biomassa de Spirulina sp. LEB 18 baseado na medição da intensidade da radiação que sofre espalhamento pela suspensão da cianobactéria, em experimento no laboratório, sob condições controladas de luminosidade, temperatura e fluxo de suspensão de biomassa. A partir das medidas de espalhamento da radiação luminosa, foi construído um sistema de inferência neurofuzzy, que serve como um sensor por software da concentração de biomassa em cultivo. Por fim, a partir das concentrações de biomassa de cultivo, ao longo do tempo, foi prospectado o uso da plataforma Arduino na modelagem empírica da cinética de crescimento, usando a Equação de Verhulst. As medidas realizadas no sensor óptico baseado na medida da intensidade da radiação monocromática passante através da suspensão, usado em condições outdoor, apresentaram baixa correlação entre a concentração de biomassa e a radiação, mesmo para concentrações abaixo de 0,6 g/L. Quando da investigação do espalhamento óptico pela suspensão do cultivo, para os ângulos de 45º e 90º a radiação monocromática em 530 nm apresentou um comportamento linear crescente com a concentração, apresentando coeficiente de determinação, nos dois casos, 0,95. Foi possível construir um sensor de concentração de biomassa baseado em software, usando as informações combinadas de intensidade de radiação espalhada nos ângulos de 45º e 135º com coeficiente de determinação de 0,99. É factível realizar simultaneamente a determinação inline de variáveis do processo de cultivo de Spirulina e a modelagem cinética empírica do crescimento do micro-organismo através da equação de Verhulst, em microcontrolador Arduino.

Colmeias: uma estratégia didático-pedagógica para potencializar a aprendizagem significativa através da colaboração nas redes sociais em contextos móveis

O presente trabalho procura atender as necessidades dos processos educativos da atualidade, reconhecendo que esses ocorrem numa sociedade denominada como a Sociedade da Informação (SI), num ambiente em que os aprendizes são nativos digitais. Na SI presencia-se um momento marcado por um modelo computacional móvel, no qual também é possível constatar-se a emergência de um novo paradigma educacional - a aprendizagem com mobilidade - que possibilita a integração das tecnologias móveis com os processos de ensino e de aprendizagem. Além disso, observa-se a ascensão do emprego das redes sociais na Internet (RSI) no dia a dia dos indivíduos impactando as práticas estabelecidas na SI. Nesse cenário, visando integrar a aprendizagem móvel com os recursos das RSI para promover-se uma educação mais sintonizada com o perfil atual dos estudantes, expõe-se nessa tese uma nova proposta metodológica - a Colmeias almejando dessa maneira facilitar uma aprendizagem significativa a partir de um processo colaborativo, em rede e em contextos de mobilidade. Com embasamento teórico em diversos autores, entre os quais se destacam Vygostky, Bruner e Ausubel, apoiados por Júlio Cesar Santos e Pierry Dillenbourg, salienta-se que a estratégia Colmeias representa um caminho alternativo para aqueles professores que desejam promover uma educação mais coerente com a atualidade. Nessa pesquisa ainda se apresenta a sua aplicação por meio de um estudo de caso na Matemática procurando, assim, aproximar a teoria com a prática.

Criatividade para quê? conversas, processos e produções na formação de professores

Esta pesquisa, intitulada CRIATIVIDADE PARA QUÊ? CONVERSAS, PROCESSOS E PRODUÇÕES NA FORMAÇÃO DE PROFESSORES, investiga a criatividade na formação de professores. Sua fundamentação teórica baseia-se, principalmente, na atividade criadora de Fayga Ostrower e é contextualizada nas relações existentes entre imaginação e criatividade, propostas por Vigostky. A investigação intentou compreender as concepções de criatividade de um grupo de estudantes de licenciatura da Universidade Federal do Rio Grande - FURG. Os objetivos específicos consistiram em investigar as condições inibidoras e estimuladoras da criatividade no ensino; identificar as necessidades, desejos e possibilidades dos estudantes de licenciatura em relação ao ensino atual; e discutir as evidências e as características do professor criativo. A produção de dados foi realizada a partir da execução de um projeto de extensão, no qual os participantes realizaram atividades com temáticas relacionadas ao tema de pesquisa, tais como a conceituação de criatividade; inibidores e potencializadores da criatividade; a escola criativa e o professor criativo. Os dados foram produzidos por meio de questionários, diários, áudio e criação de objetos tridimensionais, confeccionados com tecido e outros materiais. O projeto de extensão foi realizado em duas ocasiões com públicos distintos. A primeira versão foi realizada em 2013, com nove alunos de diversos cursos de licenciatura. A segunda ocorreu em 2014, com acadêmicos do curso de Artes Visuais - Licenciatura. A análise de dados foi inspirada na Análise Textual Discursiva - ATD, de Moraes e Galiazzi, e os resultados foram apresentados a partir de histórias ficcionais, contadas por professores, personagens fictícios. Os personagens foram compostos por aspectos relacionados à criatividade, apresentados e discutidos pelos grupos durante o desenvolvimento do projeto, e as histórias identificam características que inibem ou potencializam a criatividade no processo de ensino-aprendizagem. Entre os aspectos apontados como inibidores do processo criativo estão o excesso de atividades ao qual estão submetidos os professores e alunos na universidade; o uso de vocabulário prolixo pelo professor; a repressão do sistema educacional, representada pela imposição de regras e pelo excesso de atividades que impedem os alunos de utilizarem a livre expressão. Como elementos que estimulam a criatividade, foram identificados o desejo pelo novo ou desconhecido; a contextualização dos conteúdos, relacionando-os ao cotidiano dos alunos; aulas realizadas em ambientes externos à sala de aula, entre outros. Os aspectos indicados pelos sujeitos da pesquisa como sendo criativos não são surpreendentes ou inovadores. Poucos professores universitários foram lembrados pelos alunos como sendo criativos, e muitas foram as críticas em relação à universidade e aos métodos de ensino utilizados pelos professores que, segundo os sujeitos, inibem o processo criativo. Embora a criatividade seja considerada vital ao homem, constata-se que, no ambiente universitário, há muitas barreiras, dificultando e inibindo o processo criativo dos futuros professores.