CARLOS AUGUSTO GUIMARÃES PERLINGEIRO
PLANO DE TRABALHO
17
de fevereiro de 2003
As atividades acadêmicas na área de
Engenharia de Processos, foram iniciadas em 1975.
O esforço atual encontra-se dirigido ao ensino
da Engenharia de Processos, segundo as seguintes vertentes:
-
Aulas: aprimoramento do mecanismo de exposição da matéria em sala
de aula.
-
Livro Texto: oferta de uma referência bibliográfica
moldada ao programa da disciplina e de alcance mais imediato para os
alunos.
-
Programas de Computador: oferta de instrumentos para a
visualização da resolução de problemas em sala de aula e de resolução de
problemas fora da sala de aula.
-
Site na Internet: oferta de um instrumento de estudo à
distância e de comunicação com o professor e com outras fontes de informação.
Seguem-se as quatro vertentes com os seus
estágios atuais e pretensões de curto prazo:
1.
Aulas
1.1 Presente
A partir do
primeiro período de 2002 foi adotado o esquema de aulas “limpas” ministradas
com o auxílio do sistema "notebook”/canhão. As telas exibem resumos das Notas
de Aula redigidas pelo professor e que estão sendo transformadas em livro
didático. Os alunos acompanham a exposição com o texto completo à frente. As
aulas tornaram-se mais dinâmicas com a supressão da escrita do roteiro de aula,
de fórmulas, tabelas e figuras no quadro, e com a possibilidade de repetição
imediata de tópicos recém ministrados e de um resumo da matéria já lecionada.
As aulas também se tornaram mais rápidas, possibilitando a cobertura de uma
quantidade maior de matéria no mesmo espaço de tempo, ficando o tempo restante
para ilustrações mais detalhadas e exercícios em sala de aula. Na tentativa de
compatibilizar o máximo de informação com o máximo de conforto visual nas
telas, novas formas de transmissão de determinados tópicos têm sido
encontradas, resultando um aprimoramento das Notas de Aula. Tem sido
possível, também, exibir os programas desenvolvidos pelo professor para
dimensionamento, simulação e otimização de processos. São os mesmos programas
que os alunos utilizam nas aulas práticas e que permanecem disponíveis na rede
da Escola (ver adiante).
1.2 Futuro
Pretende-se
aprimorar o visual das telas, incluindo figuras estáticas e dinâmicas para
facilitar a compreensão de conceitos e procedimentos, bem como aumentar o
número de telas para tornar as aulas ainda mais fluentes. Está sendo cogitada a
inclusão de tópicos “avançados” visando
ao uso do material em disciplinas de pós-graduação. O material já desenvolvido
se encontra à disposição dos colegas, mediante solicitação.
2.
Livro Texto
2.1
Presente
Estão sendo efetuados
diversos aprimoramentos nas Notas de Aula em termos de uniformização de unidades (SI), troca de alguns
exemplos, ampliação do leque de problemas propostos, complementação de alguns
tópicos, aperfeiçoamento das referências bibliográficas. As Notas de Aula serão publicadas sob
a forma de livro texto, na forma em que se
encontram. Pretende-se sanar algumas das deficiências mais simples apontadas
acima e partir para a publicação de um livro sob as formas convencional ou
virtual ou em CD. Para tanto, contatos já foram estabelecidos com uma editora.
2.2 Futuro
Numa próxima
edição, serão incluídos capítulos sobre Sistemas de Reação, Sistemas de
Controle, Síntese do Processo e Sistemas de Processos, que constam no Programa
atual da disciplina. Desde já, fica proclamada a intenção de utilizar o
livro como semente de algo maior, agregando material desenvolvido por colegas
da Escola como co-autores, em regime de adesão voluntária. A integração com os
Departamentos de Processos da Escola ainda é uma meta a ser buscada através da
inclusão de processos completos a título de ilustração e de estudos de casos.
3.
Programas de Computador
3.1
Presente
Atualmente,
encontram-se disponíveis alguns programas de finalidade didática desenvolvidos
pelo professor no decurso de todos esses anos dedicados à Engenharia de
Processos. Os programas permitem a visualização do andamento dos algoritmos e
dos resultados parciais, em telas gráficas. Os principais programas são os
seguintes:
Modela: dado o modelo matemático de um
equipamento ou de um processo, o programa executa a ordenação das equações para
o dimensionamento ou para a simulação. A matriz incidência vai sendo modificada
na tela à vista do usuário. A listagem de um programa de dimensionamento ou de
simulação é gerada em Quick Basic. A listagem é salva com extensão .bas
e o programa é executado em seguida.
Benzo: executa o dimensionamento, a
simulação e a otimização de um processo ilustrativo constante das Notas de
Aula, bem como dos seus equipamentos tomados isoladamente. O programa é
específico para este processo e os parâmetros físicos e econômicos são
fornecidos na listagem, não havendo consulta a bancos de dados. O usuário tanto
pode utilizar os valores “default” das variáveis especificadas e dos
parâmetros, como alterá-los para fins de investigação, como numa análise de
sensibilidade. Um diagrama dos equipamentos e o fluxograma do processo aparecem
na tela e os valores das variáveis vão se modificando à medida que o programa
vai sendo executado. O dimensionamento e a otimização se utilizam do
procedimento global. A simulação utiliza o procedimento modular. A otimização
segue o método de Hooke&Jeeves.
Ciclor: dado o fluxograma de um processo
complexo, sob a forma de uma matriz de conexões, o programa localiza os ciclos
e monta a matriz ciclo-corrente. O procedimento apresentado nas Notas de Aula
pode ser visualizado dinamicamente na tela. O programa poderá ser acoplado ao
Modela.bas para executar a simulação do processo.
Demohj: o programa executa
o método de otimização de Hooke&Jeeves para algumas funções objetivo
unimodais e multimodais previamente escolhidas. A evolução da busca no plano
fase pode ser visualizada na tela.
Usaurea: o programa executa
o método da Seção Áurea para algumas funções objetivo unimodais e multimodais
previamente escolhidas. A evolução da busca, com a redução do intervalo de
incerteza pode ser visualizada na tela.
RTCH: o programa executa um algoritmo
heurístico de geração de uma rede de trocadores de calor, com a visualização da
montagem progressiva da rede na tela.
Usabiss: o programa executa
um algoritmo de resolução de sistemas de equações com ciclos aninhados, pelo
método da bisseção.
3.2 Futuro
Os programas terão
os seus códigos abrigados em ambiente Windows, modernizando e flexibilizando a
entrada de dados e a visualização conjunta de algoritmo e gráficos em telas
simultâneas. Diversos outros programas já foram imaginados e deverão ser
implementados. Cogita-se mesclar o uso desses programas com o de softwares comerciais.
4.
Site na Internet
Presente/Futuro
Este “site”
representa a concretização de um instrumento para o estudo de Engenharia de
Processos à distância. O “site” contem uma página com “links” direcionados
para diversos arquivos organizados segundo duas vertentes. Na primeira (o
passado...), encontram-se informações de caráter pessoal, como Notas
Biográficas e Curriculum Vitae (Resumido e Detalhado). Na segunda (o
presente/futuro...), encontram-se detalhadas as atividades relacionadas à
Engenharia de Processos: Plano de Trabalho, material sobre a disciplina
(ementa, programa, roteiro de aulas, avaliações (com gabarito, notas e
comentários pós-correção), livro texto, notas de aula resumidas e uma Lista de
Discussão. Será testada a execução de programas diretamente a partir da página.
Como no caso do livro, o “site” poderá ser ampliado com contribuições de
colegas, até mesmo de outras disciplinas, cujos textos poderão ser acessados
através de “links” eventualmente estabelecidos com a finalidade de integração
departamental e interdepartamental.
A finalidade do “site” é proporcionar meios para complementar as aulas
expositivas, cada vez mais curtas, objetivas e de cunho apenas orientador, com
as atividades extraclasse que serão as responsáveis efetivas pelo aprendizado.
A
execução deste Plano de Trabalho servirá para demonstrar, na prática, a
viabilidade de dois componentes inovadores inoculados na Reforma Curricular
iniciada durante o mandato de Diretor da Escola:
(a) redução da carga
horária em sala de aula, acompanhada de atividades extraclasse,
(b) integração com
colegas de Área, de Departamento e de outros Departamentos,
bem como ajudar a projetar a Escola na
área de Engenharia de Processos, em que é pioneira.
Contribuições são
bem vindas de colegas da Escola e de outras Instituições.