Projecto de Controladores usando Redes Neuronais

Neste documento descreve-se o projeto desenvolvido na unidade curricular de Tese e Dissertação durante o 2º ano do Mestrado de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores no ramo de Automação e Sistemas, no Departamento de Engenharia Eletrotécnica (DEE) do Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP). O projeto escolhido teve como base o uso da tecnologia das redes neuronais para implementação em sistemas de controlo. Foi necessário primeiro realizar um estudo desta tecnologia, perceber como esta surgiu e como é estruturada. Por último, abordar alguns casos de estudo onde as redes neuronais foram aplicadas com sucesso. Relativamente à implementação, foram consideradas diferentes estruturas de controlo, e entre estas escolhidas a do sistema de controlo estabilizador e sistema de referência adaptativo. No entanto, como o objetivo deste trabalho é o estudo de desempenho quando aplicadas as redes neuronais, não se utilizam apenas estas como controlador. A análise exposta neste trabalho trata de perceber em que medida é que a introdução das redes neuronais melhora o controlo de um processo. Assim sendo, os sistemas de controlo utilizados devem conter pelo menos uma rede neuronal e um controlador PID. Os testes de desempenho são aplicados no controlo de um motor DC, sendo realizados através do recurso ao software MATLAB. As simulações efetuadas têm diferentes configurações de modo a tirar conclusões o mais gerais possível. Assim, os sistemas de controlo são simulados para dois tipos de entrada diferentes, e com ou sem a adição de ruído no sensor. Por fim, é efetuada uma análise das respostas de cada sistema implementado e calculados os índices de desempenho das mesmas.

Uma formação útil para a literacia no novo contexto de Bolonha

A Declaração de Bolonha (1999) obrigou a mudanças várias, reconfigurando os modelos formativos no espaço europeu do ensino superior, até 2010. A partir de 2006, em Portugal, com a criação e adequação dos cursos superiores existentes ao modelo de Bolonha, verificou-se uma generalizada redução da duração média dos diferentes ciclos de estudo e a definição de competências gerais e específicas para os cursos e estudantes. Reflecte-se sobre a importância da literacia da informação, conceito evolutivo e abrangente, que se pode traduzir, sumariamente, em saber quando e porquê se tem uma necessidade informacional, onde encontrar a informação, como avaliá-la, usá-la e comunicá-la de forma ética, incluindo as competências tecnológicas, definição que se inscreve na interdisciplinar Ciência da Informação e no comportamento informacional. Destaca-se a vantagem de uma formação para a literacia da informação no ensino superior, a qual contribuirá, certamente, para dotar os estudantes das referidas competências e melhorá-las. Defende-se a necessidade de uma desejável inter-acção entre múltiplos agentes educativos, com destaque para a trilogia estudantes, bibliotecários e professores, sendo os primeiros encarados como protagonistas activos das suas aprendizagens e devendo ser dotados de competências de literacia da informação, factor determinante para o seu sucesso. Quanto ao Bibliotecário, dotado de novas competências, entre as quais as tecnológicas, deve ser um facilitador do processo de formação para a literacia - preferencialmente integrada num projecto pedagógico e no currículo - articulando a sua acção educativa com estudantes e docentes. Corroborando a extensão educativa das Bibliotecas e aliando-a ao uso inevitável das novas tecnologias da informação e comunicação, sublinha-se o papel das Bibliotecas Digitais, que podem corresponder eficientemente aos anseios dos utilizadores no acesso a uma informação de qualidade, de forma cómoda, rápida, a baixo custo, com personalização dos serviços online, com inter-acção e socialização, através de ferramentas de edição colaborativa, típicas da Web 2.0.

Learning sustainability by developing a solar dryer for microalgae retrieval

The development of nations depends on energy consumption, which is generally based on fossil fuels. This dependency produces irreversible and dramatic effects on the environment, e.g. large greenhouse gas emissions, which in turn cause global warming and climate changes, responsible for the rise of the sea level, floods, and other extreme weather events. Transportation is one of the main uses of energy, and its excessive fossil fuel dependency is driving the search for alternative and sustainable sources of energy such as microalgae, from which biodiesel, among other useful compounds, can be obtained. The process includes harvesting and drying, two energy consuming steps, which are, therefore, expensive and unsustainable. The goal of this EPS@ISEP Spring 2013 project was to develop a solar microalgae dryer for the microalgae laboratory of ISEP. A multinational team of five students from distinct fields of study was responsible for designing and building the solar microalgae dryer prototype. The prototype includes a control system to ensure that the microalgae are not destroyed during the drying process. The solar microalgae dryer works as a distiller, extracting the excess water from the microalgae suspension. This paper details the design steps, the building technologies, the ethical and sustainable concerns and compares the prototype with existing solutions. The proposed sustainable microalgae drying process is competitive as far as energy usage is concerned. Finally, the project contributed to increase the deontological ethics, social compromise skills and sustainable development awareness of the students.

Formação para a literacia da informação: uma interactividade necessária com os media

Our aim is to analyse the relationship between interactive media and its use in Education when applied to formal training for information literacy. Contextualizing the notion of literacy in an evolving framework and emphasizing the recognition of its importance, we highlight some desirable skills in the current information society, including, inevitably, technological competencies. When considering the notion of literacy within an evolving framework and emphasizing the acknowledgement of its significance some desirable skills stand out in the current information society including, inevitably, the technological skills. We emphasize media literacy and select some strategies for teaching and learning practices recommended for the development of new skills, highlighting the contribution of some international literacy standards and describing some of the good practices in Education. We also underline the need for training within an holistic perspective, integrating student’, teachers and staff cooperation in the educational process. In this process, the potential of the Web 2.0, which grants the new information users – the prosumers (consumers and producers) a new statute, new powers and obligations, is indeed worth mentioning. Regarding the situation, we shall quote the reports on the experiences of virtual learning communities that use the moodle platform and mention several activities and programs managed by the Portuguese government to increase the citizens’ literacy’s levels. In conclusion, we point out the need for lifelong learning and the ability of individuals to “learn to learn” who therefore provide literacy with a dynamic component.

Competências a potenciar: novas formas de agir na construção do conhecimento

No âmbito duma investigação que cruza a área científica da Ciência da Informação com a Educação, elegendo como objeto de estudo a Literacia da Informação (LI), selecionaram-se um conjunto de competências de LI, reconhecidas como mais importantes e mencionadas em vasta literatura sobre o tema, com destaque para alguns Referenciais internacionais. Pretende-se averiguar qual o papel da formação ministrada em diferentes licenciaturas de uma escola de ensino superior politécnico e refletir sobre que competências são mais desenvolvidas nos estudantes de diferentes cursos, comparando aqueles que iniciam e os que terminam a sua formação. Para além dos estudantes, destaca-se, neste estudo, a intervenção dos professores das referidas licenciaturas, ambos os grupos inquiridos através de questionários online. Também os elementos responsáveis pela coordenação dos oito cursos de primeiro ciclo em análise e a bibliotecária da instituição são envolvidos, neste caso, através de entrevistas semidirigidas, contribuindo para uma investigação que se pretende o mais completa possível e com a robustez decorrente do cruzamento de vários dados. Recorrendo a uma abordagem metodológica quantitativa e qualitativa, num interessante jogo de perceções consonantes ou divergentes entre estes atores cruciais do processo educativo, os resultados e a sua interpretação permitem refletir sobre a necessidade de adotar novas posturas e atuações no complexo processo de formação e de desenvolvimento de competências de LI. Estas devem ser adequadas aos perfis desejáveis dos diplomados do ensino superior, profissionais e cidadãos que se pretende que obtenham sucesso nas diferentes áreas da sua vida, revelando-se, em suma, indivíduos infoincluídos, ativos e participativos face às mudanças, desafios e crises do século XXI.

Sustainability Improvement of a composite materials’ industry through recycling and re-engineering process approaches

Recent Advances in Mechanics and Materials in Design

Relatório de estágio em educação pré-escolar e ensino do 1º ciclo do ensino básico

presente relatório de qualificação profissional foi elaborado no âmbito da Unidade Curricular de Prática Pedagógica Supervisionada, inserida no plano de estudos do mestrado profissionalizante em Educação Pré-Escolar e Ensino do 1º Ciclo do Ensino Básico. Intenta evidenciar o desenvolvimento de competências pessoais e profissionais pela estudante nos níveis educativos já referenciados, visando a construção de um perfil docente generalista. Em primeiro lugar, fundamenta-se o desenvolvimento uma ação dotada de intencionalidade num quadro teórico-concetual, construído ao longo do percurso formativo da mestranda, nos normativos legais em vigor, nas características dos contextos educativos que integrou e nos conhecimentos sobre cada criança. Posteriormente, apresenta-se através de uma análise crítica e reflexiva, o desenvolvimento vivenciado pela discente ao longo dos períodos de estágio que visava promover a progressiva autonomia e responsabilização pela ação docente. A metodologia de investigação-ação foi fundamental na construção das bases do perfil profissional da mestranda pois alicerçou o desenvolvimento da práxis e estruturou os processos de observação, planificação, ação, avaliação e reflexão. Esta metodologia e as estratégias e instrumentos formativos que a integram e que se adotaram nos dois níveis educativos fomentaram a transformação e a melhoria da prática educativa, através do desenvolvimento de competências reflexivas, investigativas e indagadoras. O processo vivenciado promoveu simultaneamente o desenvolvimento da estudante e a construção de aprendizagens por parte das crianças, constituindo-se como a primeira etapa de uma aprendizagem ao longo da vida com vista à constante adaptação e transformação do conhecimento praxeológico.

Relatório de estágio em 1º ciclo do ensino básico

No âmbito do Mestrado em Educação Pré-Escolar e Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico, desenvolveu-se o presente relatório de caráter formativo, no qual foi analisada sob uma holística crítica e reflexiva, a Prática Pedagógica Supervisionada da mestranda, nos dois níveis educativos aos quais se propõe a uma profissionalidade futura – Educação Pré-Escolar e Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico. Sendo que o estágio em Educação Pré-Escolar decorreu com um grupo de crianças com idades compreendidas entre os quatro e os cinco anos de idade e o estágio em 1.º Ciclo do Ensino Básico com uma turma do 3.º ano de escolaridade, no Colégio Novo da Maia. Neste documento foi desenvolvida uma descrição, análise e reflexão das competências profissionais e pessoais que a estudante desenvolveu ao longo das suas intervenções decorrentes num processo de formação profissional. Para isto, foi exposta a ação educativa da estudante, sustentada em quadros teórico e conceptuais já desenvolvidos; nos normativos legais; e características dos contextos educativos, ambiente educativo e respetivas crianças/alunos. Neste sentido, a mestranda fundamentou as suas práxis desenvolvidas em dois contextos de estágio diferentes, na metodologia de investigação-ação, numa constante postura crítica, reflexiva, investigativa e indagatória, nas diferentes fases que caraterizam esta metodologia. Ao longo da realização dos dois estágios procurou-se uma construção e reconstrução contínua de aprendizagens potenciadoras de um crescimento profissional enquanto docente generalista e de práticas geradoras de aprendizagens mais significativas por parte das crianças e alunos dos diferentes contextos

A comparison between thin film solar cells made from co-evaporated CuIn1-xGaxSe2using a one-stage process versus a three-stage process

Until this day, the most efficient Cu(In,Ga)Se2 thin film solar cells have been prepared using a rather complex growth process often referred to as three-stage or multistage. This family of processes is mainly characterized by a first step deposited with only In, Ga and Se flux to form a first layer. Cu is added in a second step until the film becomes slightly Cu-rich, where-after the film is converted to its final Cu-poor composition by a third stage, again with no or very little addition of Cu. In this paper, a comparison between solar cells prepared with the three-stage process and a one-stage/in-line process with the same composition, thickness, and solar cell stack is made. The one-stage process is easier to be used in an industrial scale and do not have Cu-rich transitions. The samples were analyzed using glow discharge optical emission spectroscopy, scanning electron microscopy, X-ray diffraction, current–voltage-temperature, capacitance-voltage, external quantum efficiency, transmission/reflection, and photoluminescence. It was concluded that in spite of differences in the texturing, morphology and Ga gradient, the electrical performance of the two types of samples is quite similar as demonstrated by the similar J–V behavior, quantum spectral response, and the estimated recombination losses.

A Publicidade no Ensino do Inglês no 1.º Ciclo: uma abordagem didática

Numa era de globalização, de desenvolvimento tecnológico exponencial e de consumismo exacerbado, a publicidade conquistou o quotidiano das sociedades modernas e seduziu, também, as nossas crianças. Subjacente ao paradigma de que o comportamento humano dá respostas favoráveis a estímulos adequados e apresentados com oportunidade e habilidade (Caetano et al., 2011), colocamos a hipótese de utilização didática de anúncios publicitários na aula de Inglês para o desenvolvimento de competências comunicativas. Este projeto assentou no aproveitamento do potencial que a publicidade oferece, tendo em conta, por um lado, a envolvência sedutora que a torna um meio privilegiado para captar a atenção e veicular informação e, por outro, a prevalência de palavras em Inglês que nela se observa. O estudo, de natureza qualitativa, é o resultado de uma investigação-ação, na qual adotamos uma metodologia baseada num modelo descritivo e interpretativo, através de métodos qualitativos de recolha de dados e análise de informação, que teve como participantes crianças do 4.º ano de escolaridade. Desenvolvemos questionários, como instrumentos de recolha de dados, aplicados a professores e alunos. Construímos, igualmente, guiões de atividades com sugestões de exploração da publicidade no ensino da língua. Comprovamos que a publicidade, aliada ao Inglês, pode ser um valioso recurso no desenvolvimento e aprendizagem das crianças, pois é um material autêntico, motivador, atrai a atenção, possibilita o contacto com situações reais, envolve linguagem verbal e não-verbal e permite a exploração de diferentes temas, o que contribui, certamente, para a compreensão intercultural, a mobilização de saberes e o desenvolvimento do espírito crítico.

Intervalos melódicos: diferentes estratégias de aprendizagem

O presente documento foi realizado no âmbito do Mestrado em Ensino de Música, ramo Formação Musical, na Escola Superior de Educação e Escola Superior de Música Artes e Espectáculos do Instituto Politécnico do Porto. O objectivo central deste documento visa, num primeiro capítulo, contextualizar o meio, a escola e a turma. No segundo capítulo deste documento constará a reflexão da Prática Pedagógica em Formação Musical, no Conservatório de Música de Paredes. No terceiro capítulo será apresentado o Projecto de Investigação em estudo – Intervalos melódicos: diferentes estratégias de aprendizagem. Esta investigação surge no sentido de tentar perceber quais as estratégias que surtem efeitos mais positivos para a aprendizagem de intervalos melódicos. As estratégias adoptadas foram três, são elas: aprendizagem por canções; aprendizagem por grau conjunto; aprendizagem por canções e grau conjunto. Foram seleccionados 18 indivíduos com idades compreendidas entre os 8 e os 12 anos de idade, de ambos os sexos. Todos eles têm em comum o facto de frequentarem o 1º grau de Formação Musical. A metodologia utilizada foi o estudo de caso, com abordagem quantitativa. Para testar as diferentes estratégias de aprendizagem foi realizado um teste após um período de oito semanas (8 aulas). Será feita uma revisão bibliográfica, onde serão abordadas algumas perspectivas de diferentes autores, para que possamos compreender melhor o tema desta investigação. As conclusões deste estudo revelam que a aprendizagem de intervalos melódicos utilizando a complementaridade das estratégias por canções e por grau conjunto são mais positivas, ainda que os resultados não sejam muito evidentes.

Relatório de estágio em educação pré-escolar e ensino do 1º ciclo do ensino básico

O presente documento, intitulado Relatório de Estágio de Qualificação Profissional, constitui uma reflexão crítica, em relação à experiência vivenciada nos contextos educativos de Educação Pré-Escolar e Ensino do 1. Ciclo do Ensino Básico, no âmbito da unidade curricular de Prática Pedagógica Supervisionada. Este relatório resulta de um quadro teórico conceptual rigoroso, visando o alcance dos objetivos delineados no programa da unidade curricular supramencionada, assim como o desenvolvimento de competência e de saberes, designadamente do perfil específico de desempenho do professor de 1.º Ciclo do Ensino Básico e do Educador de Infância. A ação pedagógica desenvolvida pela formanda, nos centros educativos, foi pautada pela metodologia de investigação-ação, que deve ser a base da prática de qualquer educador/professor na medida em que figurou-se improrrogável a ocorrência de momentos de observação intencional, de planificação e de intervenção no terreno, de reflexão crítica e sistemática, visível nas narrativas individuais e colaborativas, de avaliação individualizada dos alunos, estimulando diferentes momentos de diferenciação pedagógica, bem como de adequação da ação aos contextos educativos, levando a uma presente reflexão crítica sistemática. A pesquisa constituiu, também, uma referência eloquente para encontrar soluções eficazes aos desafios quotidianos. Importa, ainda salvaguardar que a referida, para além de sustentar o desenvolvimento da ação educativa, alicerçou o processo construtivista de crescimento pessoal e profissional da formanda, que assumiu uma atitude indagadora, crítica e reflexiva. De relevar o trabalho colaborativo em díade pela mais-valia neste processo de formação, uma vez que potenciou a partilha de saberes, de experiências, e reflexões importantes para o aperfeiçoamento da prática pedagógica. Assim, este relatório espelha o processo dinâmico de formação contribuindo para a construção da identidade profissional da futura educadora e professora.

Entre a oposição e a negociação : Um projeto de investigação-ação sobre o papel do adulto na prevenção e mediação de conflitos entre pares na infância

Esta investigação surgiu da identificação de dificuldades ao nível da interação e gestão de conflitos entre pares, que a investigadora teve a oportunidade de observar no grupo de crianças com quem desenvolvia a sua prática educativa. Este estudo tem como objetivo compreender de que forma a transformação da praxis do educador influencia os processos de prevenção e a mediação dos conflitos entre pares no jardim-de-infância. Tendo em conta as formas e as características das relações entre pares na infância bem como o desenvolvimento moral das crianças em idade préescolar, a investigadora levou a cabo um projeto de investigação-ação com um grupo de vinte e quatro crianças de cinco anos. Ao longo do projeto, a investigadora procurou conhecer e experimentar estratégias de prevenção e mediação de conflitos interpares, monitorizando esse processo através da reflexão sobre a ação, assim como compreender os efeitos dessa experimentação no desenvolvimento profissional e na aprendizagem das crianças. Os processos do projeto são apresentados através de uma descrição densa dos eixos centrais da ação: construção do quadro de regras, organização do tempo e do grupo, organização do espaço e dos materiais, experimentação de instrumentos de pilotagem, reunião de grande grupo e estratégias de resolução de conflitos. Os dados apresentados resultam da interpretação das categorias emergentes da análise das entrevistas e das notas de campo. Através dessa interpretação, foi possível constatar os efeitos positivos do projeto, não apenas ao nível das competências de escuta e de negociação das crianças, mas também para a prática profissional da investigadora, que desenvolveu competências de reflexão e de autossupervisão.

Relatório de Estágio de Qualificação Profissional (Educação Pré-Escolar)

Relatório EPE - Relatório de Estágio em Educação Pré-Escolar: Para aprender a ensinar é necessário passar por diversas etapas, assim sendo, o presente relatório é o culminar de um primeiro momento de estágio, do primeiro contacto com a profissão com todas as dinâmicas e especificidades de que dela fazem parte. Pretendendo-se ser um educador reflexivo e investigador, em que o desejo de saber o porquê daquilo que observa, o leva a descobrir novas coisas e a refletir sempre sobre elas, é fulcral que se conheçam alguns pressupostos teóricos que sirvam de suporte à prática a realizar. Desta forma, é feita uma contextualização teórica em que se aborda o papel do Educador de Infância, agente tão importante na educação das crianças, uma vez que educa os cidadãos de amanhã. Ao mesmo tempo, são ainda abordados alguns tópicos pertinentes relativamente à educação de infância, como a organização do ambiente educativo, a intencionalidade educativa, assim como modelos e perspetivas teóricas que fundamentam toda a prática desenvolvida. Com a realização deste relatório, inicia-se a construção do profissional reflexivo e investigador. Neste sentido, reflete-se acerca de toda ação pedagógica desenvolvida, assim como dos aspetos que se devem melhorar no futuro e que objetivos anteriormente definidos foram já alcançados. Na certeza de que o período de prática pedagógica referenciada foi o primeiro de muitos momentos de autodescoberta e realização pessoal, espera-se que o mesmo seja capaz de transparecer toda a experiência e enriquecimento para quem o lê. Relatório EPE - Relatório de Estágio em Educação Pré-Escolar:In order to learn how to teach, one needs to follow several stages, and on that path, the present report is the final step of a first stage in the trainee program, one that marked the first contact with the teaching profession and with all its dynamics and specifics. The aim is to be a reflexive educator and researcher, one that desires to understand the reason and motive of its object, one that is led to the discovery of new things and to a reflection on them. On that line, it is important to know some theoretical concepts to support the practice. With that goal in mind, this paper is a theoretical contextualization relating to the role of the infant teacher, a very important one, as it concerns the education of future citizens. At the same time, some relevant topics are addressed in what concerns the work of the infant teacher, such as the arrangement of the educational environment, the educational intentionality, and also theoretical models and perspectives, fundamental to the developed work. With this report begins the construction of the reflexive professional and researcher. In doing so, it is a reflection on several issues, namely, on all the pedagogical actions developed throughout the stage, on the features to improve in the future, and what previously defined goals were already achieved. Without a doubt, this stage of educational action is the first of several moments of self-discovery and personal achievement. Hopefully, this report will be able to reflect all the experience and to be an enriching experience to the reader.