Sistema de Comunicações para as Ilhas Desertas

Esta dissertação tem como principal objectivo, propor um sistema de comunicações para as Ilhas Desertas que vise atender às necessidades expostas pelo PNM - Parque Natural da Madeira. Localizadas a 22 milhas marítimas do Funchal, as ilhas Desertas não dispõem de cobertura da rede móvel GSM - Global Standard for Mobile, nem de qualquer outra infra-estrutura de comunicações que permita a comunicação entre os vigilantes e a estação de serviço - doca. Esta falta de comunicação torna-se mais problemática aquando da realização de acções de fiscalização e vigilância, já que em caso de acidente não será possível pedir auxílio. Dada esta realidade propomos a criação de uma rede de rádio móvel terrestre para as Ilhas Desertas, com a instalação de vários repetidores UHF no topo das ilhas. O projecto desta rede será fundamentado com a realização de um estudo de cobertura para as três ilhas que incluirá a avaliação e análise de vários modelos de propagação. Esta análise é realizada com recurso a duas ferramentas de software, Radio-Mobile e DifractionLoss, tendo este último sido desenvolvido no âmbito desta dissertação. De forma a melhorar a cobertura da rede GSM na estação de serviço do PNM na Deserta Grande, sugerem-se duas soluções: a primeira consiste na instalação de um repetidor GSM de frequência deslocada e a segunda na instalação de uma NanoBTS. Além da falta de comunicação na área das ilhas Desertas, a falta de comunicação com a ilha da Madeira é também uma realidade. Perante esta situação sugere-se a criação de uma ligação por feixes hertzianos de alta frequência entre a estação de serviço do PNM na Deserta Grande e a sede do PNM, localizada na zona do Jardim Botânico na Ilha da Madeira. O projecto desta ligação apresenta um planeamento e dimensionamento de acordo com as necessidades apresentadas pelo PNM, assim como um estudo de propagação baseado num procedimento teórico e em simulações de software. É também proposto um sistema de videovigilância controlado remotamente com o objectivo de permitir a monitorização remota dos lobos-marinhos.

Modelo de avaliação do retorno do investimento da promoção turística na Região Autónoma da Madeira

A importância da criação e aplicação de um modelo de análise pré-investimento, reside no facto dos recursos afectos á promoção serem limitados e escassos, resultando assim numa necessidade de análise sistemática da avaliação do retorno obtido. A importância estabelecida nesta análise deve-se ao facto de os impactos da decisão de investimento terem repercussões ao longo de vários anos, pelo que a flexibilidade da decisão imputada ao decisor é muito reduzida. Neste contexto, realiza-se um estudo que pretende estabelecer os parâmetros necessários para a elaboração de um modelo de avaliação de pré-investimento da promoção turística ao nível da Região Autónoma da Madeira. Das análises efectuadas conclui-se que existe um mecanismo transmissor do investimento em promoção no PIB da RAM. Este mecanismo é estabelecido pela via das receitas turísticas, uma vez que existe um efeito positivo do investimento em promoção turística nas receitas turísticas, e que este por sua vez apresenta também um impacto positivo ao nível do PIB da RAM. No que se refere á avaliação dos investimentos efectuados, não há evidências de existir actualmente ao nível regional, de facto, uma política de avaliação do investimento realizado para todas as acções promovidas, nem de uma avaliação a priori e de auxílio à decisão de investir. Ao aplicar a regra de decisão do Índice de Rendibilidade da Promoção, com base no modelo criado verifica-se que de acordo com os objectivos estratégicos delineados, em consonância com o plano de contratualização estabelecido, o valor obtido é de um Retorno do Investimento de 32,4 vezes, abaixo do obtido ao nível histórico que situa-se nos 60 vezes. Dada a importância que o Turismo detém na Região Autónoma da Madeira, e a impossibilidade de deter recursos elevados para a actividade promocional, assiste-se assim a importância redobrada da aplicação de um modelo que permita aferir e estabelecer de uma forma clara, os objectivos necessários a cumprir para que se obtenha um aumento do retorno.

Inovação pedagógica no Curso de Pedagogia da Universidade de Brasília (UnB): um estudo de abordagem etnográfica

O objetivo deste estudo é compreender a natureza da inovação pedagógica no processo de ensino e aprendizagem de alunos e professores do Curso de Pedagogia da Universidade de Brasília (UnB). Esta pesquisa justifica-se por oferecer uma contribuição original ao campo da inovação pedagógica através da investigação de uma experiência pioneira e inédita no período de 2006 e 2007. O trabalho de campo se deu sob a ótica da abordagem etnográfica orientada por Mattos (2009), Lüdke (2007), André (2004), Erickson (1992), Lapassade (1982) e Spradley (1979). Os instrumentos incluíram: observação participante, estudo de caso etnográfico (Turma de GEPE), entrevistas semi-estruturadas, documentos, dentre outros. As análises dos dados foram de natureza indutiva com o auxílio do quadro analítico de Spradley (1979) das hipóteses progressivas de Hammersley (1992) e do software Atlas.ti. As categorias derivadas das análises foram: conhecimento, currículo, tecnologia e inovação. No âmbito descritivo (GEERTZ, 1989), este estudo registra a experiência de alunos e professores do Curso de Pedagogia da Universidade de Brasília (UnB), autodenominado inovador, subsidiando a análise da inovação pedagógica na perspectiva dos sujeitos do processo de ensino e aprendizagem no ensino superior. Quanto aos resultados do estudo empírico, os dados coletados permitiram identificar: a polissemia de sentidos atribuídos ao termo inovação, a porosidade epistemológica do conhecimento no campo educacional, que sustenta a inovação através da construção dialético reflexiva do conhecimento pelos sujeitos do processo de ensino e aprendizagem; a argumentação de que a ação docente é a principal ―tecnologia cultural‖ e de que as linguagens midiáticas dependem da ação dos docentes para promover inovação; a necessidade de estudar a noção de currículo como viés de inovação pedagógica, investigada no contexto de propostas curriculares inovadoras; e, especialmente, a constatação de que inovação pedagógica como mudança paradigmática (FINO, 2001; 2003) pressupõe transformação ontológica da educação. Esses resultados subsidiam a proposição teórica da inovação pedagógica como ‗utopia realizável‘, isto é, como ―inédito-viável‖ (FREIRE, 1992) no contexto de uma ―Pedagogia da Possibilidade‖ (FREIRE, 2001; McLAREN 1998; SIMON, 1995). Finalmente, baseando-se nos resultados e nessa proposição teórica, a tese oferece recomendações para a prática, pesquisa e políticas públicas em educação.

Sensores de pressão em fibra óptica para o estudo dos fenómenos da percolação da água em solos

Dada a necessidade de obtermos sistemas monitorizados com elevada precisão, de grande durabilidade e resistentes às condições atmosféricas, surgiu a possibilidade de aplicação das fibras ópticas como sensores para monitorização de pressão. Nesse contexto, as fibras “hetero-core” (fibra óptica composta por uma fibra multimodo entre duas fibras ópticas monomodo) e a utilização de lentes GRIN (“GRaded INdex”) em conjunto com superfícies reflectoras permitem a determinação da pressão e são objecto de estudo desta dissertação. Em termos de aplicação, o objectivo principal desta tese de mestrado foi de proporcionar o projecto e desenvolvimentos da medida de pressão em 48 pontos para um tanque de estudo dos fenómenos de percolação da água nos solos e que é pertencente à Secção de Geotecnia do Departamento de Engenharia Civil da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto. Inicialmente, foi caracterizado um sistema contendo uma fibra “hetero-core” à qual foi aplicada uma curvatura, com auxílio de uma carruagem micrométrica. Este sistema permitiu a simulação do mesmo efeito de aplicação de pressão à fibra “hetero-core”. Na configuração seguinte, usou-se um OTDR (“Optical Time Domain Reflectometer”) para visualização e registo das perdas encontradas durante o processo de dobrar e esticar da fibra “hetero-core”. Ao longo deste registo, várias configurações foram testadas até ser encontrada a cabeça sensora com melhor comportamento para monitorizar a pressão. A multiplexagem foi conseguida ao colocar dois sensores em série, sendo cada um deles constituído por uma fibra “hetero-core” colocada no fundo de um tubo de água disposto verticalmente. Com a adição da água no tubo de água, a curvatura na fibra “hetero-core” aumentava, notando-se claramente que as perdas também subiam. Os resultados obtidos nesta configuração foram bastante satisfatórios permitindo a independência entre os dois sensores dispostos em série. Posteriormente, foi testada uma nova configuração sensora, o sensor de fibra óptica para monitorização de pressão foi construído com recurso a uma lente GRIN e uma superfície reflectora. Esta lente, disposta diante de um espelho, permitiu emitir e captar luz de um determinado comprimento de onda devido à reflexão do sinal luminoso no espelho. Com sucessivos incrementos, afastou-se e aproximou-se a lente ao espelho, registando-se e observando-se as perdas de potência obtidas com auxílio do OTDR. Também para esta configuração foi testada a multiplexagem de vários sensores, tendo sido utilizadas as seguintes opções: um acoplador de 2:1; um acoplador 4:1 e um comutador óptico. Verificou-se que a utilização de um comutador óptico é o melhor caso para a monitorização de pressão de múltiplos sensores. A multiplexagem com recurso ao comutador foi possível, uma vez que permitia a medição independente de cada sensor de pressão num determinado tempo. Com este resultado, é possível monitorizar 48 sensores com recurso ao OTDR, multiplexados temporalmente. Toda esta implementação prática da dissertação foi realizada nas instalações da Unidade de Optoelectrónica e Sistemas Electrónicos no INESC Porto, onde foram caracterizados e estudados sensores com diferentes características que poderão ser lidas neste documento. A componente teórica foi efectuada na Universidade da Madeira.

Estudo e concepção de sistemas de ventilação natural em edifícios de habitação

Pretende-se que este trabalho seja uma contribuição para o reconhecimento da importância da promoção da ventilação em edifícios de habitação, esta que é imprescindível para que haja um ambiente saudável e confortável no espaço interior. Pretende-se também que seja dado a conhecer alguns tipos de sistemas de ventilação que recorrem a processos naturais para o seu funcionamento, garantindo assim a sustentabilidade dos edifícios a nível energético. Nesta dissertação é inicialmente abordada a temática do conforto térmico, com o objectivo de compreender a adaptação e resposta de um indivíduo face às condições térmicas no interior de um edifício de habitação. Seguidamente foram estudados os factores que mais influenciam o processo de Ventilação Natural, ou seja, a acção do vento e a acção térmica (o sol). O passo seguinte foi o estudo do dimensionamento e concepção de sistemas de Ventilação Natural mais usuais (tais como aberturas exteriores, aberturas interiores e chaminés), e o estudo de vários exemplos de sistemas solar passivos e estratégias arquitectónicas que podem ser utilizados. Seguidamente foi estudada a modelação matemática dos processos de Ventilação Natural. Foram ainda estudados dois edifícios construídos na região autónoma da Madeira, mais concretamente na ilha de Porto Santo, estes que foram concebidos para se adaptarem ao clima da região através de algumas estratégias arquitectónicas e através de sistemas solar passivos. Finalmente foi elaborado um pequeno projecto para uma moradia a ser construída na ilha da Madeira. Para esta foram adoptadas algumas estratégias tendo em vista uma adaptação ao clima durante todo o ano, nomeadamente estratégias arquitectónicas e sistemas solar passivos para a promoção da Ventilação Natural.

Obras marítimas de acostagem: o caso do porto de abrigo da Ilha do Porto Santo

O projecto e a execução de estruturas costeiras, marítimas e portuárias apresentam elavada complexidade, envolvendo a consideração de um grande número de factores e restrições e a utilização sinergética de conhecimentos oriundos de diferentes áreas do saber. Nesta dissertação, efectua-se inicialmente uma breve descrição das questões e preocupações que decorrem destas obras, bem como dos métodos de auxílio e validação dos cálculos utilizados no dimensionamento dessas estruturas, de modo a melhor aproximar o projecto à realidade, permitindo com isto antecipar e corrigir potenciais problemas. Além disso, nesta dissertação são apresentados os diferentes tipos de obras marítimas, as suas funções e os objectivos de cada uma delas, bem como os materiais utilizados e alguns dos seus métodos constructivos, descrevendo-se as diversas soluções que podem ser implementadas consoante as necessidades locais, a realidade económica existente e os materiais mais adequados a aplicar, sendo dada especial ênfase às obras marítimas de acostagem, tendo como caso de estudo a obra de recuperação do porto de abrigo da Ilha do Porto Santo, no Arquipélago da Madeira, sendo focados neste estudo os seus parâmetros essenciais, como o enquadramento climático e geográfico, os estudos preliminares e diagnósticos realizados, a caracterização da obra e da solução implementada, bem como a ordem de trabalhos e os meios necessários à sua execução. São também expostas as metodologias de cálculo das dimensões e do peso dos blocos de protecção e do enrocamento, bem como das espessuras das diferentes camadas por estes formadas, projectadas para dissipar a energia da agitação marítima, sendo ainda apresentados os resultados da aplicação de tais metodologias simplificadas de cálculo à obra de reabilitação portuária escolhida para este estudo.

Potencial solar dos edifícios públicos da RAM

As energias renováveis têm sido cada vez mais a alternativa encontrada para substituir o uso dos combustíveis fósseis na produção de energia. Neste contexto, surge a oportunidade de realizar um estudo sobre o “Potencial Solar dos Edifícios Públicos da RAM” como objeto de trabalho desta tese de Mestrado em Engenharia de Telecomunicações e Redes de Energia (METRE). Pretende-se que este estudo sirva para impulsionar o investimento nesta área por parte dos decisores regionais, dotando-os de um estudo do potencial de produção de energia solar nos edifícios públicos da RAM. Através de estudos desenvolvidos pelo LREC, ERAMAC - Maximização da Penetração das Energias Renováveis e Utilização Racional da Energia nas Ilhas da Macaronésia, e do Joint Research Centre (JRC), contendo dados do Instituto Meteorológico (IM), da Agência Regional da Energia e Ambiente da Região Autónoma da Madeira (AREAM), do LREC e do World Meteorological Organization (WMO), avaliou-se a radiação solar na RAM, através de tabelas e mapas de radiação solar, contendo a radiação solar global diária média mensal e média anual. Posteriormente fez-se uma análise da oferta do mercado atual de painéis fotovoltaicos (PV) em termos de eficiência, distinguindo as várias gerações de tipos de painéis introduzidos no mercado. Foram realizadas várias pesquisas em diversas áreas de energias renováveis e tecnologias existentes para, posteriormente, se realizar uma seleção e introspeção da informação essencial ao tema de forma a definir-se a fase de desenvolvimento desta tese. Com o auxílio da ferramenta computacional Quantum GIS, foram identificados alguns edifícios públicos com a dimensão e exposição solar apropriada para a colocação de sistemas solares nos mesmos. De seguida, foi realizado uma análise do preço pago/recebido por kWh consumido/produzido e cinco casos de estudos, nos quais foram focados os diferentes impactos de várias tecnologias solares nos prédios públicos da RAM, avaliando financeiramente os custos e retorno do investimento na aplicação destas tecnologias em cada caso, através das ferramentas computacionais, SolTerm e RETScreen. Finalmente retirou-se as respetivas conclusões acerca das opções tomadas, por exemplo, na escolha das tecnologias solares a implementar, os seus custos, o retorno do investimento, preços dos painéis fotovoltaicos, entre outros.

A influência do tipo de envidraçados e da inércia térmica dos materiais na prevenção de situações de sobreaquecimento no verão: uma análise baseada no RCCTE

A importância dos vãos envidraçados deve-se não só à sua contribuição para o isolamento térmico da habitação, mas também, por permitirem obter uma otimização dos ganhos solares, maximizando-os no inverno e minimizando-os no verão, contribuindo deste modo para a melhoria das condições de conforto e diminuição dos consumos energéticos. Sendo os vãos envidraçados elementos bastante favoráveis às trocas de calor, tornase necessário conhecer de que forma as diferentes soluções envidraçadas existentes no mercado, e proteções solares/oclusão noturna, podem influenciar o desempenho térmico dos edifícios. Com a crescente tendência de utilização do vidro na construção torna-se ainda mais importante uma escolha criteriosa das soluções para os vãos envidraçados. Este trabalho contribui para a avaliação da influência do tipo de envidraçados e da inércia térmica dos materiais, na prevenção de situações de sobreaquecimento no verão, com base no RCCTE (Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios), bem como para identificar a melhor relação custo/benefício das soluções. Como caso de estudo, considerou-se uma moradia unifamiliar, simulando diferentes soluções envidraçadas e analisado o seu impacto na moradia. A metodologia consistiu numa análise paramétrica e económica, sustentada no RCCTE e direcionada para a influência dos envidraçados na prevenção do sobreaquecimento no verão. Para a análise da viabilidade económica das soluções propostas, recorreu-se à metodologia definida pela ADENE (Agência para a Energia), pelo cálculo dos custos de exploração e períodos de retorno do investimento, e também o método VAL (Valor Atual Líquido) que pressupõe uma análise do investimento ao longo do tempo. Com este trabalho, conclui-se que um projeto cuidado dos vãos envidraçados e uma seleção criteriosa dos elementos construtivos, aliados a uma análise inerente ao custo/benefício, contribui significativamente para a escolha adequada das soluções construtivas a adotar, de forma a privilegiar o conforto térmico, o desempenho energético dos edifícios e a conservação de energia.

WIKI-Sapientia: um ambiente de construção de aprendizagem através da colaboração entre os pares

Esta dissertação visa apresentar a trajetória e os resultados da análise da utilização do ambiente virtual Wiki-Sapientia, no Campus Ipojuca, que se situa na cidade com mesmo nome. As observações presenciais e on-line foram realizadas no período compreendido entre fevereiro e maio de 2012. A maior preocupação foi investigar a possibilidade de uso desse ambiente e na fase da utilização perceber se, de fato, esse ambiente pode vir a ser promotor de aprendizagem colaborativa para os que se dispõem a utilizá-lo. Buscamos conhecer o conceito que os sujeitos da pesquisa têm sobre aprendizagem colaborativa, sobre Wiki, entre outros. Buscamos entender também o grau de satisfação dos alunos com a metodologia adotada por seus professores e o julgamento dos estudantes quanto à possibilidade de um ambiente virtual de aprendizagem vir a contribuir para a melhoria de suas aprendizagens. O estudo de caso foi direcionado a uma turma de Automação Industrial do curso técnico do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco - IFPE, composta por 36 estudantes e orientada por 11 docentes, pelo fato de este curso ser um dos mais alinhados à realidade de expansão industrial, local, porém por ser também o de maior evasão e reprovação deste Campus. Foi procedida a aplicação de questionários e de entrevistas, de forma censitária aos professores e estudantes. A análise dos dados quantitativos ocorreu com o auxílio do programa SPSS; já a análise dos dados qualitativos orientou-se pela análise de discurso. Esse estudo sinaliza para algumas considerações sobre a utilidade do Wiki-Sapientia como promotora do saber coletivo, ao mesmo tempo, que sugere a adoção dessa ferramenta para todos os Campi que formam o IFPE.

Atividades de natureza investigada no estudo de funções: uma experiência com estudantes de matemática aplicada às ciências sociais

ades de natureza investigativa contribuem para a aprendizagem matemática de alunos do ensino secundário. O estudo incidiu sobre uma turma do décimo primeiro ano de escolaridade do curso de línguas e humanidades. Foram trabalhadas três atividades no âmbito do capítulo Modelos Populacionais. Estas foram desenvolvidas com o auxílio de tecnologia, nomeadamente, calculadora gráfica e computador através da exploração do software Graph 4.4.2, no sentido de motivar os alunos e facilitar a compreensão dos conteúdos abordados. Tendo em conta que um dos objetivos deste estudo é analisar as atitudes reveladas pelos alunos aquando da realização das propostas, os dados obtidos são constituídos essencialmente por pormenores descritivos de tal forma que foi aplicada uma metodologia de natureza qualitativa através da observação participante. A utilização da tecnologia motivou os alunos, que se mostraram desde logo entusiasmados com a realização das atividades. Foi também visível, ao longo da realização das propostas, o desenvolv