O ENSINO DE SISTEMAS DE CONTROLE POR MEIO DA UTILIZAÇÃO DE UMA PLANTA TÉRMICA E TRANSFORMADAS DE LAPLACE

Authors

  • Mateus Vorpagel Universidade do Vale do Taquari Univates
  • Ítalo Gabriel Neide Universidade do Vale do Taquari Univates
  • Juliano Schirmbeck Universidade do Vale do Taquari Univates

Keywords:

Metodologia POE, Sinais e Sistemas, Atividades Experimentais.

Abstract

Nesse trabalho foi desenvolvida e analisada uma sequência didática baseada na metodologia POE, também conhecida como a metodologia da Previsão, Observação e Explicação, para o ensino de sistemas de controle de primeira ordem da disciplina de Sinais e Sistemas do curso de Engenharia Elétrica. Essa pesquisa foi realizada em uma universidade comunitária no município de Lajeado, Rio Grande do Sul e teve a participação de vinte e sete acadêmicos do quinto semestre do curso de Engenharia Elétrica. De modo a alcançar os objetivos propostos, utilizou-se as atividades experimentais como estratégia para a aprendizagem desse conteúdo. A principal atividade que foi utilizada nessa pesquisa foi a planta térmica, na qual foi simulado um sistema de controle de primeira ordem, aplicando-se, posteriormente, as Transformadas de Laplace. Os dados analisados indicaram que os acadêmicos possuíam bons conhecimentos prévios sobre sinais e sistemas, todavia faltava-lhes a integração de conhecimento entre a teoria de controle e os cálculos matemáticos. A elaboração das atividades experimentais, focada tanto na teoria quanto na prática, possibilitou que os estudantes conseguissem desenvolver habilidades e competências capazes de realizar de forma autônoma problemas de controle de sistemas. A metodologia POE se fez presente em todas as etapas, o que favoreceu a aprendizagem e consolidou a parceria entre alunos e professor na busca do conhecimento.

 

Author Biographies

  • Mateus Vorpagel, Universidade do Vale do Taquari Univates
    Engenheiro Eletricista (CREA RS236435) formado em agosto de 2018 na Universidade do Vale do Taquari - Univates. Graduado em Matemática Licenciatura pela Universidade do Norte do Paraná - Unopar. Cursando Pós-graduação em Metodologias Ativas e TDICs na Educação na Universidade do Norte do Paraná - Unopar. Cursando Mestrado em Ensino de Ciências Exatas na Universidade do Vale do Taquari - Univates. Trabalho como professor de matemática nos anos finais do Ensino Fundamental na rede municipal de educação. Atuo de forma autônoma desenvolvendo projetos de eletricidade industrial nas normas tecnicas. Ministro cursos de formação continuada na Universidade do Vale do Taquari - Univates, como por exemplo Curso de PCI utilizando software Cad.
  • Ítalo Gabriel Neide, Universidade do Vale do Taquari Univates
    Possui Bacharelado (2004) e Mestrado (2007) em Física e Doutorado em Ciências (ênfase Física Teórica) (2011) pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Pós Doutor pela Universität Duisburg-Essen. Desenvolveu colaborações na PUC-Chile e University of New Mexico. Atualmente é pro-fessor da Universidade do Vale do Taquari - Univates, atuando nos cursos de graduação e coordenador do Programa de Pós Graduação em Ensino de Ciências Exatas (nível mestrado e doutorado). Tem experiência na área de Física da Matéria Condensada, Modelos Teóricos Computacionais, Ensino de Física e Modelagem Matemática, atuando principalmente nos seguintes temas: Uso de Tecnologias no Ensino de Física, Integração de Atividades Práticas e Computacionais para o Ensino de Física, Modelagem Científica e Design Based Research.
  • Juliano Schirmbeck, Universidade do Vale do Taquari Univates
    Possui doutorado em sensoriamento remoto com aplicação em agrometeorologia pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS - 2017). Obteve o título de mestre em geologia com ênfase em gerenciamento ambiental pela Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS - 2005). Graduado em Engenharia Elétrica pela Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS - 2002). Professor dos cursos de Eng. Ambiental e Eng. Elétrica na Universidade do Vale do Taquari (UNIVATES). Especialista em programação para processamento digital de imagens com conhecimento nas linguagens IDL no Envi, Java Script-Python no Google Earth Engine, Python e R Studio. Tem experiência em ensino e pesquisa em engenharia, em sensoriamento remoto e agrometeorologia, atuando principalmente nos seguintes temas: balanço de energia e estimativa de: evapotranspiração, temperatura de superfície, deficiência hídrica com imagens de satélite, programação para análise de séries temporais de imagens e elementos meteorológicos. Atua como professor em disciplinas de modelagem e simulação ambiental, geoprocessamento aplicado a recursos hídricos, climatologia e modelagem e controle de processos.

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Published

2021-12-08

Issue

Vol. 40 (2021): Revista de Ensino de Engenharia

Section

Artigos