NCE/12/00371 Decisão de apresentação de pronúncia - Novo … · 2013. 6. 26. · Microeletrónica e Biomateriais, são propostas agora como disciplinas de opção. As medidas

NCE/12/00371 ♥ Decisão de apresentação de pronúncia - Novo ciclo de estudos

NCE/12/00371 ♥ Decisão de apresentação depronúncia - Novo ciclo de estudosDecisão de Apresentação de Pronúncia ao Relatório daComissão de Avaliação Externa1. Tendo recebido o Relatório de Avaliação/Acreditação elaborado pela Comissão de AvaliaçãoExterna relativamente ao novo ciclo de estudos Engenharia Biomédica2. conferente do grau de Licenciado3. a ser leccionado na(s) Unidade(s) Orgânica(s) (faculdade, escola, instituto, etc.)Universidade Lusófona De Humanidades E Tecnologia4. a(s) Instituição(ões) de Ensino Superior / Entidade(s) Instituidora(s)Cofac - Cooperativa De Formação E Animação Cultural, C.R.L.5. decide: Apresentar pronúncia6. Pronúncia (Português):Exmos Senhores,

Junto se envia nosos texto de pronúncia.

Atenciosamente,7. Pronúncia (Português e Inglês, PDF, máx. 150kB): (impresso na página seguinte)

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Anexos

ULHT – Universidade Lusófona de Humanidades e Tecnologias Pronúncia ao Relatório da CAE

Processo nº NCE/12/00371 - 1º Ciclo de Estudos em Engenharia Biomédica

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O Relatório da CAE mereceu a melhor atenção da ULHT e da Direção da Faculdade de Engenharia. Consideram-se pertinentes e úteis os comentários constantes do mesmo, assim como as recomendações de melhoria aí referidas, que foram tomadas como referência para aperfeiçoar a oferta curricular e a sua coerência, em linha com a estratégia do ensino que se ministra na ULHT. Neste documento responder-se-á de uma forma sequenciada a algumas das recomendações de melhoria da CAE que, neste período de tempo que é concedido para pronúncia ao Relatório, foi possível incorporar no ciclo de estudos proposto, ficando as demais recomendações como pontos inicias de reflexão e eventual implementação futura. 3.2. Adequação ao projeto educativo, científico e cultural da instituição 3.2.5. Recomendações de melhoria: O projeto educativo apesar de válido é indistinguível dos demais existentes em diversas outras instituições de ensino, em particular as públicas. Ações de Melhoria Apesar do conhecimento do facto de que o Projeto educativo apresentado é indistinguível dos demais existentes nas outras instituições públicas, salienta-se o facto de na região de Lisboa existirem apenas duas Instituições (IST e FCT_UNL) que ministram este curso. Mais ainda, o facto de uma instituição privada onde existia o curso de Engenharia Biomédica (Universidade Católica) ter fechado portas permite desta forma aumentar o potencial número de alunos que poderão concorrer para a ULHT. 3.3. Da organização do ciclo de estudos 3.3.5. Recomendações de melhoria: A estruturação do ciclo de estudos tem algumas falhas que se consideram graves: -“ ausência de uma cadeira de eletromagnetismo e ondas” Ações de Melhoria Apesar de a UC de Física II, prevista no 1º semestre do 2ª ano do plano de estudos, dedicar uma secção do seu conteúdo programático ao estudo das ondas, reconhece-se que as competências que os alunos podem adquirir na área do eletromagnetismo e ondas são claramente insuficientes para um ciclo de estudos que pretende formar profissionais em instrumentação médica. Assim, foi introduzida no 2º ano/2º semestre uma UC nova designada Eletromagnetismo e ondas com 6 ECTS cujo conteúdo programático abordará mais em pormenor o estudo de ondas, campos elétricos e magnéticos e corrente elétrica, permitindo igualmente serem abordados os campos eletromagnéticos variáveis no tempo. -“ ausência de uma cadeira de biomecânica” Ações de Melhoria No seguimento das disciplinas de Física I e Física II que permitem ao aluno adquirir uma formação base em mecânica da partícula e de sistemas de partículas, transferência de energia e mecânica de fluidos, é pertinente oferecer aos alunos a possibilidade de formação específica em biomecânica e, nesse sentido, foi introduzida no leque de disciplinas optativas do plano de estudos, uma UC designada Biomecânica e Hemodinâmica com 5 ECTS que permitirá aos alunos obter conhecimentos no que respeita às propriedades mecânicas dos tecidos, à análise das tensões e da instabilidade estrutural, à perceção clara da biomecânica da contração muscular e às propriedades elétricas dos músculos, discutindo igualmente um pouco da biomecânica do movimento e articulações. A importante translação dos conhecimentos de mecânica dos fluidos e a sua aplicação ao corpo humano em particular ao estudo das propriedades dos fluidos biológicos e da reologia do sangue será igualmente uma mais valia desta UC. - “formação deficiente na análise de complexos, fundamental para a análise de regimes forçados (limita-se a um capítulo na álgebra I)” - “inexistência de uma cadeira para resolução de equações diferenciais e construção de sistemas de representação espacial de campos/forças (elementos finitos, grelhas)” Ações de Melhoria Uma sólida e abrangente formação na área da matemática é um dos objetivos principais deste ciclo de estudos, estando de facto formalmente limitada a análise de complexos a um capítulo da UC de Álgebra I e ausente a abordagem de técnicas de resolução de equações diferenciais. Sendo o plano curricular de qualquer ciclo de estudos um compromisso entre a abordagem e discussão de inúmeros assuntos relevantes para a autonomia profissional futura do formando, e a oferta de um restrito número de unidades curriculares relacionadas e coerentes entre si, optou-se pela inclusão de uma UC de Equações Diferenciais e Análise Complexa que seja formativa em termos de base para as disciplinas subsequentes que requeiram um conhecimento e manipulação algébrica do corpo dos complexos assim como de técnicas de resolução de equações diferenciais. - “existência de uma cadeira obrigatória que não é indispensável ao ciclo de estudos, "Introdução ao Pensamento Contemporâneo", e que poderia ser substituída por outra” Ações de Melhoria A oferta formativa da Faculdade de Engenharia da ULHT, no âmbito do processo de Bolonha, para além de ter como objetivo fundamental uma formação específica adequada e exigente na área de formação do ciclo de estudos, tem um objetivo complementar de desenvolvimento do sentido crítico, de técnicas de comunicação e de reflexão dos alunos sobre temas que deverão preocupar qualquer interveniente de uma sociedade em constante mutação e cada vez mais exigente em termos de conexão entre as diferentes áreas do conhecimento. A UC Introdução ao Pensamento contemporâneo está enquadrada neste âmbito e, sendo única em termos de oferta letiva interdisciplinar, deve ser mantida obrigatória.



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- “existência de uma cadeira de microeletrónica que não faz sentido ser obrigatória. Poderia ser uma opção Interessante” Ações de Melhoria Concorda-se inteiramente com a CAE e, existindo outras UC na área de formação científica de Eletrotecnia, optou-se por acrescentar a UC de Microeletrónica à lista de disciplinas optativas do 1º Semestre do 3º Ano, tornando o leque de disciplinas de opção mais vasto. - “um currículo de sistemas operativos que não fala em RTOS” - “um currículo de sistemas digitais que não inclui microcontroladores ou microprocessadores” Ações de Melhoria Para responder aos comentários pertinentes da CAE, a anterior UC Sistemas Operativos foi substituída pela UC Sistemas Operativos Clássicos e em Tempo Real, e foi introduzida a uma UC nova designada Processadores e Microprocessadores que fará parte do leque de opções oferecidas aos alunos no 1º Semestre do 3º Ano. - “Uma formação em matemática e física mais sólida que colmatem as deficiências indicadas anteriormente e que incluam igualmente mecânica quântica por forma a tornar-se compreensível o funcionamento de equipamento médico em imagiologia ionizante e nuclear.” Ações de Melhoria Reconhece-se que um conhecimento, mesmo que introdutório, em mecânica quântica é importante para o desenho e entendimento do funcionamento de algum equipamento médico. Assim, foi introduzida uma disciplina de opção na área da física que versa esta temática, UC de Mecânica Quântica. Alunos com interesse específico nesta matéria poderão, em formação ou ciclos de estudos mais avançados, aprofundar e aplicar à área de desenvolvimento de equipamento médico em imagiologia ionizante e nuclear. - “A UC de nanotecnologia pode figurar no mapa das opcionais.” Ações de Melhoria A área da nanotecnologia é cada vez mais uma componente importante nos sistemas biológicos em conjunto com os biossensores. Hoje em dia a área da terapêutica e do diagnóstico assenta cada vez mais nas miniaturização e na possibilidade de terapia dirigida com sistemas de nanoparticulas/lipossomas&dendrimeros, entre outros. Neste sentido achamos que é uma UC a ser mantida como obrigatória. - “um leque de cadeiras de opção curto e pouco diversificado.” Ações de Melhoria O leque de disciplinas opcionais foi um pouco alargado com a introdução de quatro novas unidades curriculares em áreas científicas diversas, nomeadamente a UC de Biomecânica e Hemodinâmica, a UC de Processadores e Microprocessadores, a UC de Mecânica Quântica e a UC de Bioseparações. Duas disciplinas que na proposta inicial tinham carácter obrigatório, Microeletrónica e Biomateriais, são propostas agora como disciplinas de opção. As medidas genericamente enunciadas permitiram responder de forma positiva e construtiva às recomendações formuladas no Relatório de Avaliação da CAE. Considera-se ainda que outras ações de melhoria e consolidação do 1º ciclo de estudos em Engenharia Biomédica serão implementadas e ajustadas após possibilidade do seu funcionamento e da experiência vivida por coordenadores, docentes e discentes do curso. (en) The Report of the CAE deserved a better attention from ULHT and from the direction of the Faculty of Engineering. The comments were considered to be relevant and useful, as well as the recommendations for improvement, that were taken into account to improve the curricular offering and consistency, in line with the strategy of teaching which is given in ULHT. Reply to most of the CAE recommendations that were possible to incorporate the proposed study shall be outlined below in a sequenced order given the period of time given to pronunciation, getting the other recommendations as a stage of initial reflection and possible future implementation. 3.2. Appropriateness to the educational, scientific and cultural project of institution 3.2.5. Improvement recommendations: The educational project albeit valid is indistinguishable from the ones being offered by other higher education institutions, in particular public ones. Improvement actions Despite the knowledge of the fact that the educational project presented here is indistinguishable from the ones in other public institutions, it is stressed the fact that in the Lisbon area there are only two institutions (IST and FCT_UNL) who teach this course. Moreover, the fact that in a private institution (Catholic University) the Biomedical Engineering course was closed, this fact allows to increase the potential number of students who can apply to ULHT. 3.3. Organization of the course 3.3.5. Improvement recommendations: The structure of this cycle of studies has some severe flaws: - “lacks a course in electromagnetism and waves”



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Improvement actions Although the UC Physics II, expected in the 1st half of the 2nd year of the study plan, devoting a section of its curriculum the study of waves, it is recognized that the skills that students can take in the field of electromagnetism and waves are clearly insufficient for a course of study that aims to train professionals in medical instrumentation. So, was introduced in the 2nd year / 2 semester one UC new designated Electromagnetism and Waves with 6 ECTS whose curriculum will address in more detail the study of waves, electric and magnetic fields and electrical current, allowing also be addressed electromagnetic fields vary in time . - “lacks a course in biomechanics” Improvement actions Following the disciplines of Physics I and Physics II that allow students to acquire a basic training in mechanics Particle and particle systems, energy transfer and fluid mechanics, it is appropriate to offer students the possibility of specific training in biomechanics and accordingly, it was introduced in the range of optional subjects of the curriculum, one designated UC Biomechanics and Hemodynamics with 5 ECTS that will allow students to gain knowledge regarding the mechanical properties of tissues, the stress analysis and structural instability, the perception clear the biomechanics of muscle contraction and the electrical properties of the muscles, and discusses some of the biomechanics of movement and joints. The major translation of knowledge of fluid mechanics and its application to human body especially to the study of the properties of biological fluids and blood rheology is also an aim of this unit. - “deficient teaching of complex analysis, fundamental for the analysis of forced regimen (it's a small chapter in algebra)” - “lacks a course for the resolution of differential equations and building of spatial representation of fields/forces (finite elements, meshes)” Improvement actions A solid and comprehensive training in the area of mathematics is one of the main objectives of this course of study, which is in fact formally limited the analysis to a complex chapter of UC Algebra I and absent the approach of techniques for solving differential equations. Being the curriculum of any course of study a compromise between the approach and discussion of numerous topics relevant to the professional autonomy of forming future, and offer a limited number of courses related and consistent with each other, we chose to include a UC Differential Equations and Complex Analysis that is formative in terms of the basis for subsequent courses that require knowledge and algebraic manipulation of the body of the complex as well as techniques for solving differential equations. - “existence of a mandatory course that is not, in the least, required for this cycle of studies, "Introduction to Contemporary Thought". This could be replaced by others more suited and lacking” Improvement actions The courses offered by the Faculty of Engineering ULHT under the Bologna process, in addition to having the fundamental objective of adequate specific training and demanding training in the area of the course, has a complementary objective to develop critical of communication techniques and students' reflection on topics that should worry any individual in a rapidly changing society and increasingly demanding in terms of connections between different areas of knowledge. The UC Introduction to Contemporary Thought and is framed in this context, being unique in terms of interdisciplinary lective supply must be maintained mandatory. - “existence of a course in microelectronics that makes no sense in being mandatory. It would be much more adequate as an option” Improvement actions Agree entirely with CAE and there other UC in the scientific training of electrical engineering, it was decided to add the UC Microelectronics to the list of optional courses of the 1st Semester of 3rd year, making the range of optional subjects wider . - “a curriculum in digital systems that does not include micro-controllers or micro-processors” - “a curriculum in operating systems that does not include RTOS” Improvement actions To respond to relevant comments from CAE, the former UC Operating Systems was replaced by UC OS Classic and Real time, and was introduced to a UC new designated processors and microprocessors that will be part of the range of options offered to students in 1st Semester 3rd Year - “A more solid teaching of mathematics and physics which reduce the deficiencies shown previously and which includes a course in quantic mechanics so that students can understand the principles of functioning of imaging devices based on ionising radiation and nuclear resonance.” Improvement actions It is recognized that knowledge, even introductory quantum mechanics is important to the understanding of the design and operation of a medical device. Thus was introduced a discipline option in the area of physics which deals with this issue, UC of Quantum Mechanics. Students with a specific interest in this matter may, in training or education of more advanced, deepen and apply to the area of development of medical equipment for ionizing and nuclear imaging.



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- “The nanotechnologies CU should be optional” Improvement actions The field of nanotechnology is increasingly and an important component in biological systems in conjunction with biosensors. Today the field of therapeutics and diagnostics is increasing based on the miniaturization and the possibility of targeted therapy systems namely through nanoparticle / liposome & dendrimers, among others. Therefore, we believe that this UC should be maintained as required. - “a set of optative courses that is both short and has little diversity” Improvement actions The range of optional subjects was slightly extended with the introduction of four new courses in various scientific fields, including the UC of Biomechanics and Hemodynamics, the UC of Processors and Microprocessors, the UC of Quantum Mechanics and the UC of Bioseparações. Two UCs that the original proposal had mandatory, Microelectronics and Biomaterials, are now proposed as optional subjects. The points listed above allowed to positively and constructively follow CAE evaluation report recommendations. It is further understood that other actions for improvement and consolidation of the 1st cycle in Biomedical Engineering will be implemented and adjusted after the possibility of its functioning and experience by engineers, teachers and students of the course. Anexo I – Plano de Estudos

Áreas científicas e créditos que devem ser reunidos para a obtenção do grau ou diploma: 1º Ciclo em Engenharia Biomédica

Áreas Científicas/Scientific Areas ECTS Optativas/Optatives Matemática/Mathematics 26 Física/Phyics 20 Eletrotecnia/Electrical Engineering 18 Computação/Computer Sciences 11 Biotecnologia/Biotechnology 5 Química/Chemistry 11 Humanidades/Humanities 3 Engenharia Biomédica/Biomedical Engineering 67 5 Opcionais em qualquer área/Other Options 14 Total

161 19 180

1º Ano - 1º Semestre

UNIDADES CURRICULARES ECT S Horas (totais)

Horas (Contacto)

Docente

Cálculo I/Calculus I 5 135 2T+2TP Fernando Baltazar Moreira Duarte(60h) Álgebra I/Algebra I 5 135 2T+2TP Graciano Neves de Oliveira (60h) Introdução à Programação em C/Introduction to C Programming

6 162 2T+4PL Hugo dos Santos Marques(90)

Anatomia Humana I/Human Anatomy I 4 108 2T+1TP Nuno José Duarte Monteiro Pereira (45h) Sistemas Digitais/Digital Systems 7 189 2T+2TP+2PL Sergio Pedro Mestre Ferreira (90h) Introdução à Eng. Biomédica/Introduction to Biomedical Engineering

3 81 2T Susana Isabel Rodrigues dos Santos (30h)

Total 30 1º Ano - 2º Semestre

UNIDADES CURRICULARES ECTS Horas (totais)

Horas (Contacto)

Docente

Cálculo II/Calculus II 5 135 2T+2TP Fernando Baltazar Moreira Duarte(60h)

Física I/Physics I 7 189 2T+2TP+2PL Cristina Maria Ribeiro Guerra (90h) Teoria de Circuitos/Circuit Theory 5 135 2T+2PL Sérgio Pedro Mestre Ferreira(60h) Anatomia Humana II/ Human Anatomy II 5 135 2T+2TP Nuno José Duarte Monteiro Pereira

(60h) Química Geral/ General Chemistry 5 135 2T+1TP+1PL Filomena Maria Cabral Lages

Azevedo Santana Gutierrez de Lima (60h)

Introdução ao Pensamento Contemporâneo/ Introduction to Contemporary Thought

3 81 2T José Braz Rodrigues (30h)



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Horas (Contacto)

Docente

Cálculo III/Calculus III 5 135 2T+2TP Fernanda Aragão Aleixo Neves de Oliveira (60h)

Física II/Physics II 7 189 2T+2TP+2PL

Cristina Maria Ribeiro Guerra (90h)

Fisiologia Humana I/Human Physiology I 6 162 2T+3PL MANUEL ANTÓNIO CALDEIRA PAIS CLEMENTE (75h)

Bioquímica/Biochemistry 6 162 2T+3PL Luisa Maria Ferreira Cristóvão (75h) Eletrónica/Electronics 6 162 2T+1TP+2L Hugo dos Santos Marques (75h) Total 30



Horas (Contacto)

Docente

Biofísica I/Biophysics I 6 162 2T+3PL Ana Luísa da Costa Ferreira Vieira(75h) Fisiologia Humana II/Human Physiology I 6 162 2T+2PL MANUEL ANTÓNIO CALDEIRA PAIS

CLEMENTE (60h) Eletromagnetismo e Ondas (NOVA)/Electromagnetism and Waves

6 162 2T+2PL Cristina Maria Ribeiro Guerra (60h)

Equações Diferenciais e Análise Complexa (NOVA)/Differential Equations and Complex Analysis

6 162 2T+2TP Fernando Baltazar Moreira Duarte (60H

Aquisição e Processamento de Sinais/Acquisition and Signal Processing

6 162 2T+3TP Ana Luísa da Costa Ferreira Vieira (75h)


UNIDADES CURRICULARES ECTS Horas (Totais)

Horas (Contacto) Docente

Biologia Celular e Molecular I/Cellular and Molecular Biology I 5

135 2T+3PL Maria Alexandra Núncio de Carvalho Ramos Fernandes (30h)/ Maria de Guadalupe Gonçalves Cabral(45h)

Radiação em Biomedicina/ Radiation in Biomedicine 5 135 2T+3PL Antero José Pena Afonso de Abrunhosa

(75h) Fenómenos de Transferência/Transport Phenomena 5 135 2T+2TP Pedro Carlos de Barros Fernandes (60h) Biofísica II/Biophysics II 6 162 2T+2TP Nuno Miguel de Pinto Lobo e Matela(60h) Optativa I/Option I 5 135 Optativa II/Option II 4 108 Total 30


UNIDADES CURRICULARES ECTS Horas (Totais)

Horas (Contacto)

Docente

Instrumentação /Instrumentation 5 135 2T+2PL Nuno Miguel de Pinto Lobo e Matela (60h) Biossensores/Biosensors 5 135 2T+2PL Pedro Miguel Vidinha Gomes (60h) Biologia Computacional/Computational Biology 5 135 2T+2PL Susana de Almeida Mendes Vinga Martins

(60h) Nanotecnologias/Nanotechnologies 5 135 2T+1TP+2

PL Pedro Miguel Vidinha Gomes (75h)

Optativa III/Option III 5 135 Optativa IV/Option IV 5 135 Total 30

Lista de UC Optativas

Optativas I /II ECT S Horas (Totais)

Horas (Contacto)

Docentes

Engenharia Genética/ 5 135 2T+3PL Marta Sofia Lopes Martins(30h) /Susana



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Genetic Engineering Isabel Rodrigues dos Santos(45h) Biomateriais/Biomaterials 5 135 2T+2TP Pedro Miguel Vidinha Gomes (60h) Engenharia de Células e Tecidos/Cell and Tissue Engineering

4 108 2T+2PL Tiago Bruno Pereira Soares Ferreira(60h)

Experimentação Animal e Clínica/Animal and Clinical Experiments

4 108 2T+2PL Rui Pedro Brás Martins Faísca (60h)

Processadores e Microprocessadores (NOVA)/Processors and Microprocessors

6 162 2T+1TP+2PL Sérgio Pedro Mestre Ferreira(75h)

Microeletrónica (ALTERADA)/Microelectronics 6 162 2T+1TP+2PL Hugo dos Santos Marques (75h) Bioestatística para Engenharia Biomédica/Biostatistics for Biomedical Engineering

5 135 2T+2PL Susana de Almeida Mendes Vinga Martins (60h)

Bioseparações (NOVA)/Bioseparations 6,5 162 2T+1TP+3PL Pedro Miguel Vidinha Gomes (75h)

Optativas III ECTS Horas (Totais)

Horas (Contacto)

Docentes

Gestão Hospitalar/ Hospital Management 5

135 2T+2TP Maria Ermelinda Paulo Rodrigues da Silva Carrachás (60h)

Biomecânica e Hemodinâmica (NOVA)/ Biomechanics and Hemodynamics 5

135 2T+2PL Maria Alexandra Núncio de Carvalho Ramos Fernandes(30h) /Cristina Maria Ribeiro Guerra(30h)

Biossegurança e Bioética/Biosafety and Bioethics 5 135 2T+2TP Nina Sousa Santos (60h)

Biologia Molecular e Celular II/ Cellular and Molecular Biology II 5

135 2T+3PL Maria Alexandra Núncio de Carvalho Ramos Fernandes(30h) / Maria de Guadalupe Gonçalves Cabral(45h)

Optativas IV ECTS Horas (Totais)

Horas (Contacto)

Docentes

Sistemas Operativos Clássicos e em Tempo Real (NOVA)/Real Time Operating Systems 7

189 2T+2TP+2PL Carlos Jorge dos Santos Limão Sebastião (90h)

Métodos Numéricos/ Numerical Methods 7 189 2T+2TP+2PL Fernando Baltazar Moreira Duarte(90h) Programação Orientada por Objetos/Object Oriented Programming 7

189 2T+4PL Susana de Almeida Mendes Vinga Martins(90h)

Termodinâmica/Thermdynamics 6,5 175,5 2T+3TP Cristina Maria Ribeiro Guerra (75h) Mecânica Quântica (NOVA)/Quantum Mechanics 6 162 2T+2TP Ricardo José Gaio Alves (60h)

*Ou quaisquer outras UC dentro da ULHT desde que aprovadas pela direção de curso

Fichas de unidade curricular

Unidade curricular/ Curricular Unit Sistemas operativos clássicos e em tempo real/Real Time Operating Systems Docente responsável e respectiva carga lectiva na unidade curricular (preencher o nome completo) Carlos Jorge dos Santos Limão Sebastião (90h) Objectivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes) Esta unidade curricular tem como objectivo fundamental permitir a familiarização com os conceitos, algoritmos e mecanismos utilizados pelos SO e pelos SO em tempo real. Após a conclusão desta unidade curricular o aluno deve ser capaz de: - Entender o que é um SO e quais os seus objectivos;- Perceber quis os principais problemas que se colocam na implementação de um SO; - Familiaridade com o funcionamento interno dos SO, com ênfase nos mecanismos e algoritmos tipicamente utilizados; - Perceber as limitações impostas pela utilização exclusiva das bibliotecas de funções oferecidas pelas linguagens de programação; - Programar aplicações genéricas que utilizem os serviços oferecidos pelo SO Windows; - Perceber o que são aplicações multiprogramadas e ser capaz de resolver problemas básicos de concorrência; - Entender os requisitos necessários a um SO para sistemas integrados e as diferenças que estes possuem de um SO tradicional do tipo desktop; - Familiaridade com a estrutura dos SO de referência; - Entender os requisitos necessários a um SO em tempo real e as diferenças que estes possuem de um SO clássico Intended learning outcomes of the curricular unit (knowledge, skills and competences to be developed by the students) This course desires the student to master the basic concepts, algorithms and mechanisms used by the OS and real time OS. In the end of this course the student should be able to: -Understand what an OS is and what its objectives; -Understand the main problems that would arise in the implementation of an OS; - Familiarity with the inner workings of the OS, with emphasis on mechanisms and algorithms used; -Understand the limitations imposed by the exclusive use of libraries of functions offered by programming languages ; -Developing applications that use the generic services offered by the Windows OS; -Understand what



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are multi programmed applications and be able to solve basic problems of competition; - Understand the usual requirements for an OS for integrated systems and the differences between them and a traditional type OS; - Familiarity with the structure of reference OS; - Understand the requirements for a real-time OS and the differences to classic OS. Conteúdos programáticos 1 Objectivos e Evolução Histórica dos SO 2. Arquitectura de um Computador; 2.1 Operação Básica;2.2 Armazenamento;2.3 Entrada/saídas 3 Arquitectura de um SO; 3.1 Componentes Básicos;3.2 Serviços;3.3 Estrutura do sistema 4 Noção de concorrência e pseudo-paralelismo; 4.1 Processos;4.2 Tarefas 5 Sincronização entre Processos;5.1 Cooperação;5.2 Acesso concorrente a dados partilhados;5.3 Exclusão Mútua 6 Gestão de Processos;6.1 Diagrama de Estados;6.2 Multiplexagem do Processador; 6.3 Escalonamento; 6.4 Interrupções; 6.5 Despacho 7 Comunicação entre Processos; 7.1 Sockets; 7.2. Memória Partilhada;7.3 Caixas de Correio 8 Gestão de Memória; 8.1 Memória Real; 8.2. Memória Virtual; 8.3 Segmentação; 8.4 Paginação;8.5 Algoritmos 9 Gestão de Entradas/saídas; 9.1 Hardware de E/S; 9.2 Subsistema de E/S 10 Sistemas de Ficheiros; 10.1 Conceitos básicos; 10.2. Estrutura;10.3 Métodos de alocação;10.4 Dispositivos de armazenamento 11 SO de referência 12 SO para sistemas integrados 13 SO em tempo Real; 13.1 Algoritmos de escalonamento estáticos e dinâmicos; 13.2 Sistemas operativos em tempo real (RTOS) rígidos/criticos e moderados/não críticos; 13.3 Comunicação entre tarefas, sincronização e partilha de recursos nomeadamente: mascaramento temporário / desabilitar interrupções, semáforos binários e mensagens trocadas. Syllabus 1. OS Objectives and Historic Evolution 2. Computer’s Architecture; 2.1. Basic Operation; 2.2. Storage; 2.3. Entrance / Exit 3. Ox’s Architecture; 3.1. Basic Components; 3.2. Services;3.3. System’s structure 4. Notion of concurrency and pseudo-parallelism; 4.1. Processes; 4.2. Tasks 5. Synchronization between Processes; 5.1. Cooperation; 5.2. Concurrent access to shared data; 5.3. Mutual Exclusion 6. Processes Management; 6.1. Diagram of Status; 6.2. Processor’s multiplexing; 6.3. Scaling; 6.4. Interruptions; 6.5. Dispatch 7. Communication between Processes; 7.1. Sockets;7.2. Shared Memory; 7.2. Shared Memory;7.3. Mail Boxes 8. Memory Management; 8.1. Real Memory;8.2. Virtual Memory;8.3. Segmentation;8.4. Pagination;8.5. Algorithms 9. Entrance / Exit management;9.1 E/E Hardware;9.2 E/E Subsystem 10. Files Systems-Basic concepts;10.2. Structure; 10.3. Allocation methods;10.4. Storage devices; 11. Reference OS 12. OS for integrated systems 13. Real Time OS; 13.1 Scheduling algorithms static and dynamic; 13.2 Real-time operating systems (RTOS) hard and soft:; 13.3 Communication between tasks, synchronization and sharing of resources including: temporary masking / disabling interrupts, semaphores and binary messages exchanged. Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objectivos da unidade curricular Os SO são uma matéria complexa que não pode evidentemente ser completamente estudada no âmbito desta unidade curricular. Por esse motivo, os conteúdos sugeridos não têm como objectivo fornecer uma visão completa da teoria e das aplicações dos SO. Em vez disso pretende-se, por um lado, fornecer aos alunos uma panorâmica dos principais problemas abordados pelos SO (gestão, sincronização e comunicação entre processos, gestão de memória, entradas/saídas e armazenamento de dados) e soluções típicas utilizadas para os resolver. Por outro lado, pretende-se dar uma visão dos serviços básicos oferecidos pelos SO aos programadores (gestão de memória, comunicação e sincronização entre processos, threads) e da forma como estes permitem estender as possibilidades que este tem à sua disposição na concepção dos programas. Será ainda dada especial atenção aos SO de pequeno porte (nomeadamente para sistemas integrados e dispositivos portáteis) que têm vindo a ter uma utili zação crescente. Serão igualmente abordados os SO em tempo real em contraste com os SO clássicos. A sua classificação, a forma de comunicação entre tarefas, a sincronização e a partilha de recursos. Demonstration of the syllabus coherence with the curricular unit’s intended learning outcomes The OS is a complex matter that cannot obviously be completely studied in this course. Therefore, the suggested contents are not intended to provide a complete overview of the theory and applications of the OS. Instead it is intended to give students an overview of the main problems addressed by the OS (management, communication and synchronization between processes, memory management, input /output and data storage) as well as a description of the usual solutions used to solve them. In addition, it is intended to give an overview of the basic services offered by OS developers (management memory, communication and synchronization between processes, threads) and understand how they allow you to increase the possibilities to program design. It will also be given special attention to small OS (in particular to integrated systems and handheld devices) which use are in expansion. Students will also be able to understand Real Time OS in contrast to the classic OS. The focus will be given in their classification, the form of communication between tasks, synchronization and sharing of resources. Metodologias de ensino (avaliação incluída)



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A metodologia de ensino utilizada baseia-se em aulas teóricas nas quais são expostos os temas a abordar, aulas teórico-práticas para discussão de questões colocadas pelos alunos, realização de exercícios e exemplos, e laboratórios onde os alunos utilizam na prática alguns dos conceitos abordados. Os trabalhos práticos serão realizados em grupo e a frequência dos laboratórios é obrigatória. A avaliação possui uma componente prática resultante da realização de trabalhos práticos, questionários e também da avaliação presencial nos laboratórios, e uma componente teórica que se baseia num exame final. Os alunos devem ter, obrigatoriamente, aproveitamento em cada uma das componentes prática e teórica da avaliação, sendo as notas mínimas de 10 e 8 valores, respectivamente. A nota final será calculada de acordo com a seguinte formula: Nota Final = (Nota Labs. + Nota Exame) / 2 Teaching methodologies (including evaluation) The teaching methodology is based ontheoretical lecturesin whichare exposed syllabus issues, practical lessonsfor discussionof issues raisedby students, to explain how to solve exercises and to discuss examples. In Laboratory Classes studentspracticesome of thediscussed concepts.Those classes are mandatory. Practical workwill beperformedin groups. The final grade results from apractical work component (evaluationof questionnaires andlaboratory projects)with atheoretical component(based on afinal exam). To be approved students should obtain a grade of 10 or more in practical component of assessment and a minimum grade of 8 on the theoreticalcomponentsofassessment. Thefinal grade will becalculated usingthe followingformula: Final Score=(NoteLabs.+ExamNote) / 2 Demonstração da coerência das metodologias de ensino com os objectivos de aprendizagem da unidade curricular Para cada um dos principais tópicos a abordar, as aulas teóricas terão como objectivos, por um lado, confrontar os alunos com os algoritmos típicos utilizados pelos SO para implementar um determinado serviço, e por outro, mostrar qual o modelo computacional oferecido pelos SO de referência para permitir a sua utilização. O complemento prático para o primeiro dos objectivos é oferecido nas aulas teórico-práticas onde os algoritmos são analisados e aplicados em situações práticas para melhor compreensão. Para explorar o modelo computacional de um sistema operativo real, as aulas de laboratório sugerem a realização de programas que envolvem a utili zação dos serviços do SO estudados e permitem aos alunos explorar na prática a sua utili zação em soluções por eles concebidas. Demonstration of the teaching methodologies coherence with the curricular unit’s intended learning outcomes For each of themain topicsto be addressed,thelectureswill intent, one hand, to confront students with theusualalgorithmsused by theSO toimplementaparticular service, and secondly, to show for each one the computational modeloffered by thereferenceSO that allow theiruse. Thepractical complement tothe first objectiveis providedinpractical classeswhere algorithmsare analyzed and applied in practical situations. To explore the computational model ofan operating system, are suggested in labclasses the implementation of programsinvolving the useofstudied OS services which also allow students toexploreits useinpracticalsolutionsof their own devising. Bibliografia principal/Main Bibliography "Applied Operating System Concepts", Avi Silberschatz, Peter Galvin, Greg Gagne. John Wiley and Sons "Sistemas Operativos", José Alves Marques, Paulo Ferreira, Carlos Ribeiro, Luís Veiga, Rodrigo Rodrigues, FCA TANENBAUM, A. S. Sistemas Operacionais Modernos. 2ª ed. São Paulo, Pearson Prentice Hall, 2003. Unidade curricular/ Curricular Unit Biomecânica e Hemodinâmica/Biomechanics and Hemodynamics Docente responsável e respectiva carga lectiva na unidade curricular (preencher o nome completo) Maria Alexandra Núncio de Carvalho Ramos Fernandes (30h) Outros docentes e respetivas cargas lectivas na unidade curricular Cristina Maria Ribeiro Guerra (30h) Objectivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes) Pretende-se que os alunos obtenham noções de biomecânica nomeadamente a nível dos tecidos e do movimento. Pretende-se igualmente que os alunos tenham uma clara ideia da hemodinâmica no corpo humano. Pretende-se que os alunos obtenham uma introdução à Biomecânica e suas aplicações em particular que obtenham conhecimentos no que respeita às propriedades mecânicas dos tecidos, à análise das tensões e da instabilidade estrutural, à percepção clara da biomecânica da contração muscular e às propriedades eléctricas dos músculos, a biomecânica do Coração e do movimento e articulações. Pretende-se que os alunos entendam a hemodinâmica do corpo humano nomeadamente pelo estudo das propriedades dos fluidos e da reologia do sangue, pelo estudo das equações da Dinânica dos Fluidos e dos modelos de circulação de fluidos biológicos não-newtonianos. Intended learning outcomes of the curricular unit (knowledge, skills and competences to be developed by the students) It is intended that students obtain notions of biomechanics particularly at the body tissues and movement. It is also intended that students have a clear idea of hemodynamics in the human body. It is intended that students get an introduction to biomechanics and its applications in particular to obtain knowledge regarding the



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mechanical properties of tissues, the stress analysis and structural instability, the clear perception of the biomechanics of muscle contraction and electrical properties of muscles, the biomechanics of the heart and joints and movement. It is intended that students understand the hemodynamics of the human body including the study of the properties of fluids and blood rheology, the study of equations of fluid dynamics and circulation models of biological fluids non-Newtonian. Conteúdos programáticos Teóricas:

1. Introdução à Biomecânica. Definições e Objectivos.Aplicações da Biomecânica.História da Biomecânica Métodos e medições em Biomecânica: Ferramentas usadas; Modelação em Biomecânica; Antropometria; Cinemetria; Dinamometria; Electromiografia; Alometria. 2. Propriedades mecânicas dos tecidos.Cargas mecânicas sobre corpo humano.Relações Stress/Strain.Tecidos duros – Ossos.Viscoelasticidade. Modelação das propriedades visco-elásticas 3. Princípio de Equilíbrio e Idealizações Estruturais.Forças, momentos e binários.Equilíbrio estático.Idealizações estruturais.Aplicações em Biomecânica 4. Análise das Tensões e Instabilidade estrutural. Análise de Tensão: Distensão e Compressão; Dobragem; Tensão de corte e torsão. Instabilidade estrutural.“ Buckling” de colunas. Falha compressiva nos ossos longos.Biomecânica da contração muscular.Estrutura do músculo esquelético.Teoria do deslizamento dos filamentos.Propriedades eléctricas dos músculos: potencial de acção; junção neuromuscular; uidade motora. Tipos de contração muscular. Equação de Hill. Modelação dos músculos esqueléticos. Medições experimentais - Electromiografia 6. Biomecânica do Coração.Estrutura do músculo cardíaco. Electrocardiograma e actividade cardíaca. Modelos geométricos do coração. Modelação da tensão na parede cardíaca. 7. Cinemática e Cinética. Tipos de corpos mecânicos.Referencial global e local. Centro de gravidade. Cálculos cinemáticos a partir dos dados experimentais. 8. Biomecânica do Movimento e Articulações.Classificação das articulações.Tipos de movimento. Cinemática das articulações.Simulação.Modelação e próteses 9. Introdução à Hemodinâmica. Introdução e objectivos.Sistema cardiovascular. Pressão no sistema cardiovascular. Pressão hidrostática. Actividade cardíaca e Pressão Arterial. Medição da Pressão Arterial: Métodos invasivos; Métodos não-invasívos; esfigmomanómetro; Importância de medição da Pressão Arterial; Outras pressões no corpo 10. Propriedades dos fluidos. Reologia do sangue. Propriedades intrínsecas dos fluidos. Fluido Newtoniano. Outros modelos de viscosidade. Reologia do sangue. Modelo de Casson.Efeito de Fahraeus-Linquist 11. Equações da Dinânica dos Fluidos. Introdução. Equação da continuidade. Conservação do momento e energia. Movimento de fluidos viscosos. Equações de Navier-Stokes 12. Modelos de circulação. Características dos vasos sanguíneos. Modelos de Poiseulle. Fluxo Laminar vs Turbulento. Modelo resistivo. Influência das paredes elásticas. Propagação do fluxo pulsado. Modelo de Frank 13. Tubos ramificantes. Introdução.Modelos. Aulas laboratoriais: a actividade laboratorial consiste na realização, em grupos de 2 alunos, de 6 trabalhos laboratoriais: 1.Electromiografia 1; 2.Electromiografia 2; 3. ECG; 4. Medição da Pressão Arterial; 5. ECG & Pulso; 6. Sons Cardíacos.

Syllabus: 1. Introduction to Biomechanics. Definitions.Objectives.Applications of Biomechanics.History of Biomechanics. Methods in Biomechanics and measurements: Tools used; Modeling in Biomechanics; Anthropometry; Cinemetria; Dynamometry; Electromyography; Allometry. 2. Mechanical properties of tissues. Mechanical loads on the human body. Relationship Stress / Strain. Hard tissues – bones.Viscoelasticity. Modeling of the visco-elastic properties 3. Principle of Balance and Structural idealizations. Forces, moments and couples. Static equilibrium. Structural idealizations. Applications in Biomechanics 4. Analysis of Tensions and structural instability. Stress Analysis: Stretching and Compression; Dubbing; Shear stress and torsional. Structural Instability. "Buckling" of columns: Compressive failure in the long bones. Biomechanics of muscle contraction.Structure of skeletal muscle. Sliding filament theory. Electrical properties of muscles: Action potential; Neuromuscular junction; Motor unit. Types of muscle contraction. Hill equation. Modulation of skeletal muscle. Experimental measurements - Electromyography 6. Biomechanical Heart. Structure of cardiac muscle. Electrocardiogram and heart activity. Geometric models of the heart. Modelling cardiac wall stress. 7. Kinematics and Kinetics. Types of mechanical bodies. Referential global and local. Center of gravity. Kinematic calculations from the experimental data 8. Biomechanics and Movement Joints: Classification of joints; Types of motion; Kinematics of joints; Simulation: Modeling and prostheses. 9. Introduction to Hemodynamics. Introduction and objectives. Cardiovascular System. Pressure on the cardiovascular system. Hydrostatic pressure. Cardiac activity and blood pressure. Measurement of Blood Pressure: Invasive methods; Non-invasive methods; sphygmomanometer; Medicap Importance of Blood Pressure; Other pressures on the body. 10. Fluid properties. Blood Rheology. Intrinsic properties of the fluids. Newtonian fluid. Other models viscosity. Blood Rheology. Casson model. Effect Fahraeus-Linquist



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11. Equations of Fluid Dinânica. Introduction. Continuity equation. Conservation of momentum and energy. Moving viscous fluids. Navier-Stokes 12. Circulation models. Features of blood vessels. Models Poiseulle. Laminar vs. Turbulent Flow. Resistive model. Influence of elastic walls. Propagating pulsed flow. Model Frank. 13. Branching tubes. Introduction.Models Laboratory: a laboratory activity consists of making in groups of 2 students, 6 laboratory work: 1.Electromiografia 1; 2.Electromiografia 2;3. ECG; 4. Measurement of Blood Pressure;5. ECG & Pulse; Cardiac sounds

Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objectivos da unidade curricular Claramente é perceptível que ao longo da exposição da matéria os alunos debruçam-se com os conceitos e aplicações da biomecânica nomeadamente da sua importância para o conhecimento do funcionamento dos músculos, incluindo o coração e os mecanismos subjacentes ao movimento. Igualmente perceberam a hemodinâmica dos fluidos biológicos em particular do sangue. Demonstration of the syllabus coherence with the curricular unit’s intended learning outcomes Clearly it is noticeable that throughout the exposition of the students will get it with the concepts and applications of biomechanics including its importance to the knowledge of the functioning of muscles, including the heart and the mechanisms underlying the motion. Also realized hemodynamics of biological fluids and in particular blood. Metodologias de ensino (avaliação incluída) Método de ensino 1 Aulas Teóricas (conceitos, exemplos, demonstrações) 2.Aulas Práticas Laboratoriais 3.Seminários (apresentação dos trabalhos preparados em grupo de 2 alunos sobre os temas previamente escolhidos da área de Biomecânica ou Hemodinâmica). Método de avaliação Avaliação Final A avaliação final é realizada através de um exame a que terão acesso todos os alunos que obtiverem frequência. Obtenção de Frequência A frequência será atribuída aos alunos que satisfizerem os seguintes requisitos: a) Presença a pelo menos três quartos das aulas teóricas; b) Execução de quatro quintos dos trabalhos práticos de laboratório pelo menos; os relatórios são realizados em grupo e são entregues até ao final da aula; c) Nota de Frequência positiva. Nota Final A Nota Final só será atribuída se a Nota de Exame for positiva, e será calculada de acordo com: Nota Final = 30% Nota de Frequência + 10% Nota do Seminário + 60% Nota de Exame. Para alunos em 2ª ou mais inscrições e com a frequência anterior, a nota final é a nota do exame. Teaching methodologies (including evaluation) Teaching method 1. Lectures (concepts, examples, demonstrations) 2. Practicals Laboratory 3. Seminars (presentation of papers prepared in groups of two students on the topics previously chosen area of Biomechanics and Hemodynamics). Method of assessment Final Evaluation The final assessment is made through an exam that all students have access to obtain frequency. Obtaining Frequency The frequency will be awarded to students who meet the following requirements: a) the presence of at least three quarters of the lectures; b) Implementation of four-fifths of the practical laboratory at least, the reports are conducted in groups and are delivered by the end of the lesson; c) Frequency > 9.5. Final Note The final score will only be given if the notice of examination is positive, and will be calculated according to: Final Grade = 30% Note Frequency Note + 10% + 60% Note Seminar Exam For students in 2nd or more entries and the previous frequency, the final grade is the grade of the exam. Demonstração da coerência das metodologias de ensino com os objectivos de aprendizagem da unidade curricular As aulas teóricas permitirão aos alunos a aquisição dos conceitos básicos subjacentes à biomecânica dos tecidos e do movimento e de hemodinâmica. Nas aulas práticas laboratoriais poderão aplicar na prática algumas dessas aquisições. Os seminários permitirão aos alunos aprofundar algumas das áreas abordadas. Demonstration of the teaching methodologies coherence with the curricular unit’s intended learning outcomes The lectures will allow students to acquire the basic concepts underlying tissue biomechanics and movement and hemodynamics. In laboratory classes can actually implement some of these acquisitions. The seminars will enable students to deepen some of the areas addressed. Bibliografia principal



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Fung, Y. C. Biomechanics: Mechanical Properties of Living Tissues, 2nd ed., 1993, ISBN: 978-0-387-97947-2 B.H.Brown, et.al. Medical Physics and Biomedical Engineering Panjabi, M.M. and White A.A. “ Biomechanics in the Musculoskeletal System”, 1st. ed., Churchill Levingtone , 2001 M.Zamir “ The physics of pulsatile flow”, Springer-Verlag, 2000 Seeley, T.D.Stephens, P.Tate Anatomia e Fisiologia, Lusodidacta, 2001 Biomechanical Systems: Techniques & Applications, Vol. II, Cardiovascular Techniques; Vol. I Computer Techniques and Computational Methods in Biomechanics; Vol. III, MusculoskeletalModels & Techniques; Vol. IV, Biofluid Methods in Vascular & Pulmonary Systems Unidade curricular/ Curricular Unit Eletromagnetismo e ondas / Electromagnetism and Waves Docente responsável e respectiva carga lectiva na unidade curricular (preencher o nome completo) Cristina Maria Ribeiro Guerra 60h) Objectivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes) Estudo de ondas, campos elétricos e campos magnéticos; corrente elétrica. Campos electromagnéticos variáveis no tempo. O estudante deve aprender a determinar o campo elétrico de distribuições de cargas pontuais e de distribuições contínuas de carga, e deve também aprender a aplicar a lei de Gauss na determinação do campo elétrico. O estudante deve compreender as noções de potencial elétrico e energia elétrica, e aprender a determinar cada uma destas grandezas físicas a partir de distribuições de carga ou do campo elétrico. O estudante deve compreender as noções de corrente elétrica e densidade de corrente elétrica, e aprender a determinar resistências e capacidades de condensadores. O estudante deve também aprender a determinar o campo magnético de correntes elétricas, e deve aprender a aplicar a lei de Ampère e a lei de Biot-Savart na determinação do campo magnético. O estudante deve compreender as noções de potencial vetor e energia magnética, e aprender a determinar cada uma destas grandezas físicas a partir das correntes ou do campo magnético. Intended learning outcomes of the curricular unit (knowledge, skills and competences to be developed by the students) Study of waves, electric fields and magnetic fields; currents. Time-varying electromagnetic fields. The student must learn how to calculate the electric field for distributions of point-like charges and for continuous distributions of charges, and he must also learn how to apply Gauss´s law in the calculation of the electric field. The student must understand the concepts of electric potential and electric energy, and learn how to calculate each one of these physical quantities starting from charge distributions or from the electric field. The student must understand the concepts of electric current and electric current density, and learn how to calculate resistances and the capacities of capacitors. The student must also learn how to calculate the magnetic field from electric currents, and learn how to apply Ampère’s law and the Biot-Savart´s law in the calculation of the magnetic field. The student must understand the concepts of vector potential and magnetic energy, and learn how to calculate each one of these physical quantities from the currents or from the magnetic field. Conteúdos programáticos 1. Oscilações. Oscilações livres. Oscilações amortecidas. Oscilações forçadas. 2. Ondas: Geral. Ondas mecánicas. Conceito. Equação diferencial de onda. Classificação de Ondas. Ondas harmónicas. Ondas

mecânicas. Fenómenos ondulatórios. Efeito Doppler. 3. Eletrostática. Carga elétrica. A lei de Coulomb. Campo e potencial eletrostático. Distribuições de carga. Dipolo elétrico. Lei de

Gauss. Condutores. Condensadores. Energia do campo elétrico. Dielétricos. 4. Corrente electrica. Intensidade e densidade de corrente eléctrica. Lei de Ohm. Resistência. Efeito Joule. Geradores: força

eletromotriz. Circuitos de corrente continua. 5. Magnetostática. Campo magnético. Lei de Lorentz: indução magnética. Efeito Hall. A força magnética sobre uma corrente

eléctrica. Momento do campo magnético sobre um ciclo. Lei de Biot-Savart. Força entre duas correntes. Teorema de Ampère. Energia do campo magnético. Magnetismo na matéria.

6. Campos eletromagnéticos variáveis no tempo. Indução eletromagnética: lei de Faraday-Henry. Indutância. Equações de Maxwell. Circuitos RLC. Oscilações elétricas.

Syllabus 1. Oscillations. Free oscillations. Damped oscillations. Forced oscillations. 2. Waves: General. Mechanical Waves. Concept. Differential equation wave. Classification of Waves. Harmonic waves.

Mechanical waves. Wave phenomena. Doppler effect. 3. Electrostatics. Electric charge. Coulomb´s Law. Field and electrostatic potential. Distributions load. Electric dipole. Gauss's

Law. Conductors. Capacitors. Energy of the electric field. Dielectrics. 4. Electric current. Intensity and electric current density. Ohm's Law. Resistance. Joule. Generators: electromotive force. DC

circuits.



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5. Magnetostatics. Magnetic field. Lorentz´s law: magnetic induction. Hall effect. The magnetic force of an electric current. Timing of the magnetic field over a cycle. Biot-Savart. Force between two currents. Ampere's theorem. Magnetic field energy. Magnetism in matter.

6. Time-varying electromagnetic fields. Electromagnetic induction: Faraday-Henry Law. Inductance. Maxwell's equations. RLC circuits. Electrical oscillations.

Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objectivos da unidade curricular O estudo das ondas é feito no 1º capítulo, sendo aprofundado no 2º capítulo. O estudo da corrente eléctrica é feito no 3º capítulo. O estudo do campo eléctrico é feito essencialmente no 4º capítulo, sendo aprofundado no 5º capítulo. O estudo do campo magnético é feito no 5 capitulo e do campo electromagnético no ultimo capítulo. Demonstration of the syllabus coherence with the curricular unit’s intended learning outcomes The study of waves is done in the 1st chapter, and depth in the 2nd chapter. The study of the electric current is made in the 3rd chapter. The study of the electric field is essentially made on the 4th chapter, and depth in Chapter 5. The study of the magnetic field is done in chapter 5 and the electromagnetic field in the last chapter. Metodologias de ensino (avaliação incluída) O ensino consiste em aulas teóricas (duas horas semanais), aulas teórico-práticas (duas horas semanais) e aulas de laboratório (duas horas semanais). A nota final (NF) é dada pela fórmula NF=0.7*PE+0.3*PC, onde «PE» é o resultado da avaliação escrita e «PC» o resultado da avaliação dos projetos computacionais (a resolver no laboratório). Teaching methodologies (including evaluation) The teaching includes theoretical classes (two hours every week), practical classes (two hours every week) and laboratory classes (two hours every week). The final grade (FG) is the result of the formula FG=0.7*WE+0.3*CP, where «WE» is the result of the written examination and «CP» the result of the marking of the computational projects.~ Demonstração da coerência das metodologias de ensino com os objectivos de aprendizagem da unidade curricular As aulas teóricas incluem a exposição da matéria e a dedução dos principais resultados. As aulas teórico-práticas consistem na resolução de exercícios. As aulas de laboratório permitem explorar situações físicas que exigem resolução por meios computacionais. Demonstration of the teaching methodologies coherence with the curricular unit’s intended learning outcomes: The theoretical classes include the presentation of the contents of the course and the demonstration of the main results. The practical classes consist in the resolution of exercises. The laboratory classes allow the students to explore physical situations which demand the use of computational programs. Bibliografia principal

«Eletromagnetismo», Alfredo Barbosa Henriques e Jorge Crispim Romão. «Introdução ao Eletromagnetismo», Sushil Kumar Mendiratta. «Physics for Scientists and Engineers», Fishbane, Gasiorowicz e Thornton. «Física», C. Gerthsen, Kneser e H. Vogel. «Classical Electrodynamics», J. D. Jackson. «The Feynman Lectures on Physics» (Vol. 2), Feynman, Leighton e Sands.

Unidade curricular/ Curricular Unit Equações Diferenciais e análise complexa / Differential Equations and Complex Analysis Docente responsável e respectiva carga lectiva na unidade curricular (preencher o nome completo) Fernando Baltazar Moreira Duarte (60h) Objectivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes) Pretende-se que os alunos adquiram uma formação básica em funções de uma variável complexa, equações diferenciais ordinárias, métodos de análise de Fourier com aplicação à resolução de equações diferenciais parciais. Resolução de equações diferenciais de 1º ordem, resolução de equações lineares de 2º ordem, aplicação da transformada de Laplace à resolução de equações lineares com segundo membro descontínuo. Resolução de sistemas de equações lineares de coeficientes constantes. Resolução numérica das equações diferenciais, tanto ordinárias como parciais com recurso ao método dos elementos finitos. Intended learning outcomes of the curricular unit (knowledge, skills and competences to be developed by the students): It is intended that students acquire a basic training in functions of a complex variable, ordinary differential equations, Fourier analysis methods with application to the solution of partial differential equations. Differential equations of 1st order, solving linear equations of 2nd order, applying the Laplace transform to solve linear equations with discontinuous second member. Solving systems of linear equations with constant coefficients. Numerical solution of differential equations, ordinary and partial using the finite element method.



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Conteúdos programáticos Equações diferenciais ordinárias. Equações de primeira ordem. Equações lineares, separáveis, exactas e factores integrantes. Existência e unicidade de solução. Extensão de solução. Resolução de sistemas de equações ordinárias lineares. Exponencial de uma matriz. Fórmula de variação das constantes. Equações lineares de ordem superior. Séries de Fourier. Convergência de séries de Fourier. Equações diferenciais parciais. Método de separação de variáveis. Equação do calor. Equação de Laplace. Equação das ondas. Transformada de Laplace. Análise Complexa. Plano complexo. Séries numéricas. Séries absolutamente convergentes. Séries de potências. Diferenciabilidade, funções holomorfas. Complementos sobre séries de funções, funções analíticas. Teorema de Cauchy. Homotopia. Fórmula integral de Cauchy. Singularidades isoladas. Série de Laurent. Teorema dos resíduos. Integrais impróprios. Teoremas de convergência. Regra de Leibniz. Forças vetoriais e campos: interpretação gráfica, representação espacial, ferramentas de software (Matlab) utilizadas na representação de campos vetoriais. Syllabus Ordinary differential equations. First order equations. Linear equations, separable, exact and integrating factors. Existence and uniqueness of solution. Extension solution. Solving systems of linear ordinary equations. A matrix exponential. Formula variation of the constants. Linear equations of higher order. Fourier series. Convergence of Fourier series. Partial differential equations. Method of separation of variables. Heat equation. Laplace equation. Wave equation. Laplace transform. Complex Analysis. Complex plane. Numerical series. Absolutely convergent series. Power series. Differentiability, holomorphic functions. Complements of series of functions, analytic functions. Cauchy's theorem. Homotopy. Cauchy integral formula. Isolated singularities. Laurent series. Residue theorem. Improper integrals. Convergence theorems. Leibniz rule. Forces and vector fields: graphic interpretation, spatial representation, software tools (Matlab) used in the representation of vector fields. Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objectivos da unidade curricular O programa desta unidade curricular começa por abordar as equações diferenciais mais simples podendo os alunos perceber as questões fundamentais que envolvem este tipo de equações. O aumento da complexidade é notório à medida que o programa avança e conduz à resolução de equações diferenciais mais avançadas. Demonstration of the syllabus coherence with the curricular unit’s intended learning outcomes: The program of this course begins by addressing the differential equations simpler students can understand the key issues surrounding this type of equations. The increased complexity is notorious as the program progresses and leads to differential equations more advanced. Metodologias de ensino (avaliação incluída) Aulas teóricas de exposição da matéria complementadas com sessões de resolução de problemas nas aulas práticas, individuais ou em grupo. A avaliação combina uma componente de avaliação contínua nas aulas práticas (4 mini-testes) e avaliação escrita relativas às aulas teóricas - 2 frequências. A média das duas frequências > 9.5 (e tem um peso na nota final de 16 valores). A avaliação continua vale 4 valores em 20 (média dos 4 mini-testes> 9.5). Teaching methodologies (including evaluation) Lectures for exposition of the sessions complemented with problem solving in practical classes, individual or group. The assessment combines an element of continuous assessment in practical classes (4 tests) and written theoretical evaluation - 2 frequencies. The average of the two frequencies> 9.5 (and has a weight in the final grade of 16 points). Ongoing assessment is worth 4 out of 20 (averadge between the 4 tests >9.5). Demonstração da coerência das metodologias de ensino com os objectivos de aprendizagem da unidade curricular As aulas teórico-práticas permitirão aos alunos solidificar os conteúdos apreendidos nas aulas teóricas. Os mini-testes permitiram aos alunos a apreensão continua da matéria. Demonstration of the teaching methodologies coherence with the curricular unit’s intended learning outcomes The practical classes will enable students to solidify the contents seized in lectures. The quizzes allow students to grasp the matter continues. Bibliografia principal Complex Analysis , L. Ahlfors, 1979, 3rd ed. McGraw Hil Cálculo. T. M. Apostol, 1994, Vol. II. Reverté Complex Analysis , J. Bak and D. J. Newman, 1996, 2nd ed. Springer-Verlag Elementary Differential Equations and Boundary Value Problems , W. E. Boyce and R. C. DiPrima, 1996, 6th ed. Wiley. Unidade curricular/ Curricular Unit Processadores e Microprocessadores / Processors and Microprocessors Docente responsável e respectiva carga lectiva na unidade curricular (preencher o nome completo) Sérgio Pedro Mestre Ferreira (75h)



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Objectivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes) Consolidação dos conceitos em tecnologias utilizadas em Electrónica Digital com transição para os sistemas informáticos. Introdução aos Sistemas Microprogramados como Base para a Computação no projecto de Sistemas de Controlo Digital em Engenharia. Introdução aos ambientes de desenvolvimento usados na programação de microprocessadores. Compreensão do funcionamento de microprocessadores. Projecto/análise de circuitos digitais usando microcontroladores/ microprocessadores comerciais. Domínio de ferramentas de ajuda ao projecto e desenvolvimento.Experiência na Implementação de protótipos de circuitos digitais com microprocessadores/microcontroladores comerciais. Intended learning outcomes of the curricular unit (knowledge, skills and competences to be developed by the students): Concepts Consolidation of technologies used in Digital Electronics with transition to computer systems. Introduction to Microcoded systems as basis for developing Engineering Digital Control Systems. Introduction to development environments used for microprocessors programming. Understanding the functioning of microprocessors. Design / analysis of digital circuits using microcontrollers / commercial microprocessors. Mastering tools to help design and development. Gaining experience in the digital prototype implementation circuits with microprocessors / commercial microcontrollers. Conteúdos programáticos: 1. MEMÓRIAS:

1.1. Revisões sobre Flip-Flops 1.2. Memórias de acesso aleatório 1.3. Expansão de Memória; Utilização de Descodificadores 1.4. Read Only Memory - ROM 1.5. Implementação de um codificador ROM 1.6. Características eléctricas – diagramas temporais 1.7. Matriz lógica programável – PLA (“ Programmable Logic Array”) 1.8. RAM's dinâmicas 1.9. Pilhas em memória 1.10. Memórias externas – simbolismo

2. CONTROLADORES 2.1. Transição de Diagramas de Estado para Fluxogramas 2.2. Implementação com FF por estado 2.3. Transferência de registos, Conceito de BUS 2.4. Implementação do controlador com ROM 2.5. O controlador de arquitectura fixa 2.6. Um computador simples: O “ Microprocessador Básico - MB” 2.7. Arquitectura do MB; Registos importantes do seu funcionamento 2.8. Modo de operação; Definição das mnemónicas (instruções básicas) 2.9. Microcódigo; codificação das instruções

3. MICROCONTROLADORES 3.1. Um Microcontrolador Comercial: PIC16F627A 3.2. Arquitectura 3.3. Ambiente IDE de programação e depuração

Exemplos de programação básicos Syllabus: 1. MEMORIES 1.1.Reviews on Flip-Flops 1.2. Random Access Memories 1.3.Memory Expansion; Use of Decoders 1.4. Read Only Memory – ROM. 1.5. ROM Encoder Implementation. 1.6. ROM/RAM Electrical characteristics - timing charts. 1.7. Programmable logic array - PLA ("Programmable Logic Array"). 1.8. Dynamic RAM's. 1.9. Stack Memory 1.10. External memories - symbolism 2. CONTROLLERS 2.1. Flowcharts State Transition Diagrams 2.2. Implementation with FF by state 2.3. Data Register Transfer, BUS Concept 2.4. ROM Controller Implementation 2.5. The Fixed Processor Architecture 2.6. A simple computer: The "Basic Microprocessor - MB" 2.7. Architecture of MB; important operating registers



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2.8. Mode of operation; Definition of mnemonics (basic instructions) 2.9. Microcode; instruction coding 3. MICROCONTROLERS 3.1. A Commercial Microcontroller: PIC16F627A 3.2. Architecture 3.3. Environment (IDE) for programming and debugging 3.4. Basic programming. Examples Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objectivos da unidade curricular Os conteúdos programáticos são adequados aos objectivos da disciplina tendo em conta a actualidade e o processo de Bolonha tendo uma forte componente prática laboratorial. A matéria das aulas teóricas está devidamente actualizada e adaptada ao perfil dos alunos para o 1º ano do Curso de Engenharia segundo o protocolo de Bolonha. O responsável pela disciplina tem vindo a fazer evoluir os conteúdos programáticos ao longo dos anos em face da experiência profissional e académica próprias, tendo sempre presente o conteúdo programático das escolas de referência para as matérias leccionadas. Demonstration of the syllabus coherence with the curricular unit’s intended learning outcomes: The course contents are appropriate to the objectives of the discipline having into account the timeliness and the Bologna process with a strong practical laboratory component.The subject of theoretical classes is properly updated and adapted to the profile of students for the 1ST year of the Course of Engineering according to the protocol of Bologna. The person responsible for the discipline has been evolving the syllabus over the years due to his academic and professional experience, bearing in mind the syllabus of reference schools to the subjects taught. Metodologias de ensino (avaliação incluída) A metodologia de ensino usada na disciplina de Fundamentos de Microprocessadores assenta no domínio completo das matérias leccionadas tendo como objectivo principal estimular o raciocínio lógico dos alunos com vista à compreensão e optimização dos recursos usados nos sistemas de informação. O docente começa por definir quais são os temas abordados no início da lição expondo problemas do mundo digital e estabelecendo pontes cognitivas que facilitam a apreensão do conhecimento em interactividade total com os discentes. Sempre que necessário, são utilizados recursos multimédia (internet e aplicações específicas) para uma melhor consolidação dos conhecimentos por parte dos alunos. Depois de expostos os problemas e estabelecidas as soluções teóricas, o docente apresenta a resolução de um exercício pedagógico tipo, pelo que se segue imediatamente um segundo exercício resolvido por um discente. Desta forma os alunos são estimulados a aprender as técnicas da própria docência e liberta-os do estigma de estar no palco frente aos colegas. Os alunos são incentivados a fazer apontamentos escritos, de modo a poderem rever facilmente as matérias. Finalmente, os conhecimentos adquiridos na aula teórica são postos à prova nas sessões no laboratório de sistemas, onde os alunos têm contacto com os problemas da ligação teoría-prática e ganham experiência na despistagem dos erros inerentes à implementação. Sempre que tal se justifique, as ferramentas dos sistemas de informação mais actuais são usadas no apoio à disciplina, tais como o acesso aos manuais técnicos dos fabricantes e simuladores/laboratório de electrónica virtual. A disciplina possui uma página oficial na Internet que serve de ponto de ligação entre docentes e discentes e onde poderão ser encontrados os materiais de apoio à disciplina. Parte Teórica - 50% da Classificação Final: 2 Frequências abrangendo a totalidade da matéria das aulas teóricas 1 Exame abrangendo a matéria toda das aulas teóricas. Requisitos para aprovação na disciplina, parte Teórica: Nota mínima de 8 valores – média das Frequências/nota do Exame. Parte Práctica (Laboratório) - 50% da Classificação Final: 3 a 4 projectos a realizar durante o Semestre nas sessões de Laboratório. Os trabalhos abrangem as matérias dadas nas aulas teóricas e serão considerados os 5 melhores Relatórios entregues do total. Também será considerado desempenho do aluno no Laboratório (Avaliação Contínua). Os Relatórios serão entregues na semana seguinte a cada sessão. Os enunciados estarão disponíveis previamente antes de cada sessão pelo que deverão ser antecipamente preparados. São usados intensivamente programas de simulação/depuração de apoio ao projecto. Requisitos para aprovação na disciplina, parte Práctica: Nota de Laboratório tendo em conta a Avaliação Contínua e os Relatórios, igual ou superior a 11 valores. Aprovação obrigatória. Reprovação se 25% de ausências não justificadas. Nota Final – Média aritmética da parte Teórica com a parte Práctica, desde que ambas estejam Aprovadas Teaching methodologies (including evaluation) The teaching methodology used in the Fundaments of Microprocessors discipline is based on complete mastery of subjects taught whose main aim is to stimulate students' logical thinking so that they can understand and optimize the resources used in information systems. The teacher begins the lesson by defining the topics to be discussed. He talks about problems in the digital world and establishes cognitive bridges that facilitate the acquisition of knowledge in full interactivity with the students. Whenever necessary, it will be used multimedia (internet and other specific applications) to improve the consolidation of students’ knowledge. After the explanation of the problems the presentation of the theoretical solutions, the teacher presents the resolution of a pedagogical exercise type, which is immediately followed by a second exercise solved by a student. Thus students are encouraged to learn the techniques of self-teaching and become free from the stigma of being on stage compared to the peers. Students are encouraged to take notes, so they can easily review the materials. Finally, the theoretical knowledge acquired in the classroom are tested in the lab systems sessions so that students can have contact with the problems of connecting theory and practice and gain experience in the detection of errors inherent to the implementation. Whenever appropriate, the most recent tools of information systems will be used to support the discipline, such as access to technical datasheets and manufacturers' simulators



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/ electronic virtual lab. The course has an official website that serves as a connection point between teacher and students and where the supporting materials can be found. Theoretical part - 50% of the Final classification: 2 Frequencies covering the entire field of theoretical classes or 1 Examination covering the entire field of theoretical classes. Requirements for approval in the discipline, Theoretical part: Minimum grade of 8 values - average of Frequencies / Result of the Exam. Practice (Lab) - 50% of the final grade: 3-4 Projects to be held during the semester Laboratory sessions. The works cover subjects given in lectures and will be considered the best 3 delivered Reports out of the total. Also considered will be the student's performance in the Laboratory (Continuous Assessment). Reports will be delivered in the week following each session. The Project statements will be available before each session beforehand so they should be prepared in advance. Simulation/debugging programs are intensively used in project support. Requirements for approval in the discipline, Practice: Laboratory successfully approved regarding the Continuous Assessment and Reports, minimum 11 points (in 20). Mandatory approval. Fail if 25% of unexcused absences. Final - arithmetic average of Theoretical and Practice, since both are Approved Demonstração da coerência das metodologias de ensino com os objectivos de aprendizagem da unidade curricular Os métodos de ensino usados no leccionamento da disciplina são os adequados tendo em vista os objectivos curriculares, nomeadamente a utilização das ferramentas pedagógicas adequadas e disponíveis actualmente: internet – sítio oficial da disciplina, consulta de manuais técnicos e utilização de ferramentas de apoio; programa de desenvolvimento/simulação/depuração – utili zação de um programa oficial livre de apoio à produção de relatórios técnicos: impressão de esquemas eléctricos e simulação dos circuitos com vista à sua validação antes da montagem eléctrica; ambiente integrado de desenvolvimento de software: o aluno ganha experiência na utilização destas ferramentas (simulação e programação). Sendo uma disciplina eminentemente prática, é dado especial ênfase á componente laboratorial, não sendo possível ter aproveitamento à disciplina sem aproveitamento na componente prática, independentemente da classificação obtida na parte teórica. Demonstration of the teaching methodologies coherence with the curricular unit’s intended learning outcomes: The teaching methods used (in the discipline) are adjusted to the curricular objectives, including the use of appropriate teaching tools currently available: internet - the official website of the discipline, consulting technical manuals and use of supporting tools; programing development / simulation - using a free licensee program to support the production of technical reports: print electrical schematics and circuit simulation in order to validate it before mounting fittings; integrated environment for software development: the student gains experience in using these tools (simulation and programming). As this is an eminently practical discipline, it is given special emphasis to the laboratory component; students are only approved if they succeed both in the practical and theoretical components of the discipline. Bibliografia principal Site www.microchip.com (PIC16F627A) Mano, M. Morris & KIME, Charles R. Logic and Computer Design Fundamentals. Prentice - Hall, 1997 Taub, Herbert. Digital Circuits and Microprocessors. McGraw - Hill, 1982 GILMORE. Microprocessors. McGraw - Hill, 1995 Messmer, Hans Peter. The Indispensable PC hardware book. Addison-Wesley 1995 Unidade curricular/ Curricular Unit Bioseparações / Bioseparations Docente responsável e respectiva carga lectiva na unidade curricular (preencher o nome completo) Pedro Miguel Vidinha Gomes (90h) Objectivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes) Conhecimento profundo sobre as técnicas, processos e metodologias de separação e purificação de biomoléculas. Visão integrada destes processos por forma a delinear uma estratégia de recuperação e purificação de biomoléculas Conhecimento detalhado dos processos de separação e do equipamento utilizados para a recuperação e purificação de biomoléculas. Capacidade de definição de uma estratégia integrando de forma adequada processos de separação e respectivo equipamento com vista à recuperação e purificação de biomoléculas com vista à obtenção de produtos com elevado grau de pureza. Domínio do processo de selecção das várias operações unitárias para desevolmivento integrado de um bioprocesso. Domínio das Estratégias para a definição e optimização das condições de separação. Scale-up de diferentes processos de bioseparação. Intended learning outcomes of the curricular unit (knowledge, skills and competences to be developed by the students): The aim of CU is to obtain Deep knowledge about the techniques, processes and methodologies for separation and purification of biomolecules. Moreover is also an aim to give an Integrated view of these processes in order to delineate a strategy for recovery and purification of biomolecules. The student should receive a detailed knowledge about the processes of separation and the available equipment for biomolecules recovery and purification of In addition the should develop the ability to define a strategy for integrating adequate separation processes and their equipment for the recovery and purification high purity biomolecules.



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Correct selection and application of the different operation units Knowledge about the Strategies for the optimization bioseparation conditions . Scale-up of different bioseparation processes. Conteúdos programáticos: 1. Introdução aos processos de separação e recuperação de biomoléculas biológicas.1.1. Caracterização dos principais produtos biológicos. 1.2. Principais processos de bioseparação.1.3. Fermentação/Biotransformação e recuperação de produtos biológicos.1.4. Critérios de selecção dos processos de separação. Produtos 1.5. biológicos extracelulares e intracelulares. 2. Métodos de ruptura e desintegração celular: caracterização e tipo de equipamento.2.1. Métodos de precipitação de proteínas. 2.2. Métodos de cristalização de biomoléculas 3. Processos de separação sólido-líquido 4. Filtração.4.1. Tipos de filtros e sua classificação.4.2. Características do equipamento e sua área de aplicação. 4.3. Selecção de filtro.4.4. Modos de operação.4.5. Cálculo da área de filtração.4.6. Determinação do tempo de filtração.4.7. Critérios para aumento de escala. 5. Centrifugações.5.1. Tipos de centrífugas e sua classificação.5.2. Características do equipamento e sua área de aplicação e selecção.5.3. Modos de operação.5.4. Cálculo da área de clarificação.5.5. Critérios para aumento de escala 6. Sedimentação.6.1. Tipos de sedimentadores e aplicação.6.2. Caracterização do equipamento.6.3. Critérios para aumento de escala 7. Processos de membrana.7.1. Micro-, ultra- e nano-filtração e osmose inversa.7.2. Tipo de equipamento e selecção. 7.3. Equações de fluxo e caracterização do fenómeno de concentração-polarização.7.4. Modos de operação. 7.5.Operação em cascata. 8. Introdução aos processos de adsorção.8.1. Adsorção, cromatografia e troca iónica.8.2. Tipos de sorventes e de equipamento.8.3. Tipos de cromatografia.8.4. Parâmetros para descricão e caracterização dos processos de sorção e de desempenho do equipamento.8.5. Equilíbrio de sorção e isotérmicas.8.6. Queda de pressão.8.7. Caracterização dos tipos de escoamento no interior de colunas.8.8. Equação de van Deemter.8.9. Critérios básicos para dimensionamento e aumento de escala. 9. Extracção líquido-liquido.9.1. Caracterização do processo e tipo de equipamento.9.2. Selecção do agente de extracção. 9.3. Dimensionamento de extractores. 9.3.1. contacto por andares. Extracção numa etapa de equilíbrio; extracção multi-etapas com correntes cruzadas e em contra-corrente –componentes contacto continuo. Syllabus: 1. Introduction to separation and biological recovery of biomolecules. 1.1. Characterization of the major organic products.1.2. Main bioseparation processes.1.3. Fermentation / Biotransformation and recovery of biological products.1.4. Criteria for selection of separation processes. 1.5. Extracellular and intracellular biological. 2. Methods of cell disruption and disintegration: characterization and equipment.2.1. Methods for protein recipitation. 2.2. Methods for crystallization of biomolecules. 3. Procedures for solid-liquid separation 4. Filtration. 4.1. Types of filters and their classification. 4.2. Characteristics of the equipment and its application area. 4.3. Filter selection. 4.4. Modes of operation.4.5. Calculation of filtration area.4.6. Determination of filtration time.4.7. Criteria for scaling up. 5. Spin.5.1. Types of centrifuges and their classification.5.2. Equipment characteristics and its area of application and selection.5.3. Modes of operation.5.4. Calculating the area of clarification. 5.5. Criteria for scaling 6. Sedimentation. 6.1. Types of sediments and application.6.2. Characterization of the equipment.6.3. Criteria for scaling 7. Membrane processes.7.1. Micro-, ultra-and nano-filtration and reverse osmosis.7.2. Type of equipment and selection.7.3. Flow equations and characterization of the phenomenon of concentration polarization. 7.4. Modes of operation. 7.5. Cascading operation. 8. Introduction to adsorption processes. 8.1. Adsorption chromatography and ion exchange. 8.2. Types of sorbents and equipment. 8.3. Types of chromatography. 8.4. Parameters for description and characterization of sorption processes and equipment performance. 8.5. And equilibrium sorption isotherms. 8.6. Pressure drop. 8.7. Characterization of the types of flow inside the column. 8.8. Van Deemter equation. 8.9. Basic criteria for sizing and scaling. 9. Liquid-liquid extraction. 9.1. Characterization of process and equipment. 9.2. Selection of the extraction agent. 9.3. Sizing extractors 9.3.1.Multi-step extraction with cross-currents and counter-current-component continuous contact. 10. Supercritical extraction Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objectivos da unidade curricular Incutir princípios básicos sobre diferentes bioprocessos, noções elementares de dimensionamento e operação de processos de bioseparação. A UC pretende transmitir informação sobre a natureza e factores que influenciam a escolha de uma determinado processo de separação. A UC pretende ainda apresentar aspectos praticos e concretos associados à bioseparação de diferentes biomoleculas. Demonstration of the syllabus coherence with the curricular unit’s intended learning outcomes Present the fundamentals of bioprocesses operation and design. The CU aims for the elucidation of the factors involved with the choice of a particular separation process. The UC would also provide practical aspects of different bioseparation.



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Metodologias de ensino (avaliação incluída) Nesta unidade curricular (UC) o ensino é baseado em diferentes sessões teoricas, onde se ilustram todos os principios fundamentais da area de bioseparações. Estes fundamentos são acompanhados por sessões teórico práticas onde os alunos aplicam os fundamentos adquiridos e testam diferentes exercicios. Esta UC têm ainda uma forte componente laboratorial onde os alunos aplicam e desenvolvem alguns dos conceitos teóricos. A avaliação é realizada através de um exame (60% da nota final) relatorio dos trabalhos de laboratório (30%) e seminário (10%). Teaching methodologies (including evaluation) The teaching on this curricular unit (CU) is based on different theoretical sessions, where the fundamentals of bioseparation are explained. These sessions are followed by practical sessions where the students apply all the theoretical fundaments and test different practical problems. This CU also has a strong laboratory practice where the students develop some of the theoretical fundaments. The student evaluation is divided in three parts, namely an exam (60%), a laboratory report (30%) and the presentation of an article. Demonstração da coerência das metodologias de ensino com os objectivos de aprendizagem da unidade curricular Incutir princípios básicos dos processos de bioseparação, e noções elementares de dimensionamento e operação de diferentes operações unitárias. A UC pretende transmitir informação sobre os, factores que influenciam o desempenho, critérios de escolha e de melhoramento dos sistemas de bioseparação. A UC pretende ainda apresentar aspectos práticos e concretos associados à separação de diferentes biomoleculas. Demonstration of the teaching methodologies coherence with the curricular unit’s intended learning outcomes: Present the principles of bioseparation processes, and give basic notions for the design and operation of different operations units. The CU wants to provide information about the factors which influence the performance, selection and improvement of different bioseparation systems. The UC will also provide and practical aspects related with biomolecules separation. Bibliografia principal Transport Processes and Separation Process Principles: Includes Unit Operations, C. J. Geankoplis, 4th ed., Prentice Hall International, Inc., New Jersey, 2003. Bioseparations Engineering- Principles, Practice and Economics, M.R. Ladisch, J. Wiley & Sons, Inc, New York, 2001. Bioseparations Science and Engineering, R.G. Harrison, P. Todd, S.R. Rudge, D.P. Petrides, Oxford, Oxford University Press, 2003. Separation Process Principles, J.D. Seader, E.J. Henley, J. Wiley & Sons, Inc, New York, 1998. Unit Operations Of Chemical Engineering, W.L McCabe, J.C. Smith, P. Harriott, 7th ed., McGraw-Hill Chemical Engineering Series, New York, 2004. Unidade curricular/ Curricular Unit Mecânica Quântica / Quantum Mechanics Docente responsável e respectiva carga lectiva na unidade curricular (preencher o nome completo) Ricardo José Gaio Alves (60h) Objectivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes) Introdução à Mecânica Quântica: Experiências fundamentais, formalismo, Equação de Schrödinger e aplicações. Compreensão e domínio básico do formalismo da Física Quântica e reconhecimento das suas consequências mais notáveis em oposição à Física Clássica, em particular do princípio de incerteza, do princípio da complementaridade e do princípio da sobreposição. Resolver a equação de Schrödinger para as situações com interesse na área da Química (Partícula na caixa, oscilador harmónico e átomo de Hidrogénio) e analisar as respectivas soluções através do cálculo dos valores de expectação e incerteza para os observáveis relevantes, sendo dado especial ênfase à validação da teoria através das técnicas de espectroscopia. Saber formalizar o problema quântico dos sistemas de muitas partículas (em particular sistemas poli-electrónicos) reconhecendo neste contexto o princípio de Pauli e o papel do spin na distribuição dos electrões pelas orbitais atómicas de primeira ordem. Intended learning outcomes of the curricular unit (knowledge, skills and competences to be developed by the students) Introduction to Quantum Mechanics: Fundamental experiments, formalism, Schrödinger´s equation and applications. Understanding the basic formalism of quantum physics and its most remarkable consequences compared to classical physics, namely, the uncertainty principle, the complementarity principle and the superposition principle. Solving the Schrödinger equation for some simple situations of interest in chemistry (Particle in a box model, quantum harmonic oscillator and model of hydrogen atom), analyzing their respective solutions by calculating the expectation values and uncertainties for the relevant observable. Particular emphasis is given to the use of spectroscopic techniques for the validation of quantum theory. Formalization of the many body systems quantum problem (especially poly-electronic systems) and recognition, in this context, of the the Pauli´s principle as well as the role played by the spin distribution of electrons in the the first order atomic orbitals. Conteúdos programáticos 1. Experiências Fundamentais. Radiação do corpo negro. Hipótese de Planck. Efeito foto-eléctrico e Raios X. Efeito de Compton. Dualidade onda-partícula. Hipótese de De Broglie. Difracção, interferência e relações de incerteza



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2. Modelo atómico. Resultados de espectroscopia. Séries de Lyman, Balmer e Paschen. Modelo clássico de Rutherford.Hipótese de Bohr. Modelo atómico de Bohr. 3. Equação de Schrödinger. Significado físico da função de onda. Amplitudes de probabilidade. Conceito de estado. Estados estacionários. Princípio da sobreposição de estados. 4. Observáveis e operadores. Conceito de observável e valores de expectação. Relações de incerteza de Heisenberg. Postulados e teoremas fundamentais da Mecânica Quântica. 5. Partícula numa caixa. Estados livres e estados ligados de uma partícula. Partícula num poço de potencial infinito (1d) e (2d). Teoria de Kuhn para a cor das moléculas orgânicas conjugadas. Partícula num poço de potencial finito. Efeito de túnel. 6. Soluções exactas e relevantes da equação de Schrödinger. Oscilador harmónico. Espectro de vibração das moléculas diatómicas. Momento angular. Funções próprias e valores próprios. Espectro de rotação. Átomo de Hidrogénio. Orbitais atómicas. 7. Átomos poli-electrónicos. Hamiltoniano de um sistema poli-electrónico. Relações de comutação. Princípio de Pauli. Spin. Adição do momento angular. Representação de estados poli-electrónicos Syllabus: 1. Fundamental experiences: Blackbody radiation. Planck ́ s Hypothesis. Photo-electric effect and X-rays Compton effect. Wave-particle duality. De Broglie´s hypothesis. Diffraction, interference and uncertainty relations 2. Atomic model. Spectroscopy results. Lyman´s, Balmer´s and Paschen´s series. Classical model of Rutherford. Bohr hypothesis. Bohr's atomic model. Schrödinger´s equation. Physical meaning of the wave function. Probability amplitudes. Definitions of State. Stationary states. Principle of superposition of states. 3. Observables and operators. Concept of observable and its expectation values. Heisenberg´s uncertainty relations. Postulates and fundamental theorems of quantum mechanics 4. Particle in a box model. Bound and unbound states of a particle. Particle in an infinite potential well (1d) and (2d). Kuhn's theory to the color of the conjugated organic molecules. Particle in a finite potential well. Tunnel effect. 5. Exact solutions of the Schrödinger´s equation. Quantum harmonic oscillator. Vibration spectrum of diatomic molecules. Angular momentum. Eigenfunctions and eigenvalues. Rotation Spectrum. Hydrogen Atom. Atomic orbitals. 6. Poly-electronic atoms. Hamiltonian for a poly-electronic system. Commutation relations. Pauli´s principle. Spin. Addition of angular momentum. Representation of poly-electronic states Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objectivos da unidade curricular Com esta UC pretende-se que o aluno adquira conhecimentos genéricos sobre mecânica quântica e aplicações: formalismo da Física Quântica, resolução da equação de Schrödinger para as situações simples, cálculo de valores de expectação e incerteza para os observáveis relevantes. Pretende-se ainda que o aluno ganhe autonomia na formalização e discussão de um problema quântico. Para isso o programa está dividido em 7 capítulos que abordam as principais temáticas da área. Em todos os capítulos são propostas aplicações práticas que ilustram os temas abordados e conferem autonomia técnica ao aluno. Dada a abrangência dos temas discutidos e das suas aplicações práticas, crê-se que os objetivos da unidade curricular, assim como a sua coerência, sejam atingidos. Demonstration of the syllabus coherence with the curricular unit’s intended learning outcomes: With this CU is intended that students acquire generic knowledge on quantum mechanics and its applications: formalism of quantum physics, resolution of Schrödinger´s equation for simple situations, calculation of expectation values and uncertainties for relevant observables. It is also intended that students gain autonomy in formalization and discussion of a quantum problem. For this, the program is divided into seven chapters that address key topics of the area. In all chapters are proposed practical applications that illustrate the issues covered and provide technical autonomy to the student. Given the broad range of issues discussed and their practical applications, it is believed that the main goals of the curricular unit, as well as its consistency are achieved. Metodologias de ensino (avaliação incluída) Método de ensino: 1 Aulas Teóricas (conceitos, exemplos, demonstrações) 2 Aulas Teórico-Práticas (resolução de problemas) Método de avaliação: - Avaliação Contínua A aprovação por avaliação contínua implica a satisfação dos seguintes requisitos: a) Presença a pelo menos três quartos das aulas teóricas e teórico-práticas; b) Realização durante o semestre de trabalhos propostos c) Realização de um teste final d) Nota de Avaliação Contínua superior ou igual a 10 (dez) valores Para obter aprovação por frequência é necessário que o aluno participe ativamente em todos os trabalhos propostos e realize o teste final, obtendo nota final igual ou superior a 10 (dez) valores. A nota final será determinada pela média dos trabalhos (60%) com o teste final (40%) sendo necessário obter a nota mínima de 8 (oito) valores no teste final - Avaliação por Exame A avaliação por Exame é realizada através de um exame final a que terão acesso todos os alunos que não tenham sido aprovados por avaliação contínua. Para obter aprovação por exame é necessário obter uma nota igual ou superior a 10 (dez) valores. Caso o aluno obtenha 8 (oito) ou



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9 (nove) valores nesta prova, será facultada a hipótese de uma prova suplementar, escrita ou oral Teaching methodologies (including evaluation) Teaching method: 1 Theoretical classes (definitions, examples, demonstrations) 2 Practical Classes (solving problems) Method of assessment: - Continuous Assessment The approval by continuous assessment implies the following requirements: a) presence of at least three-quarters of theoretical and theoretical-practical classes; b) realization of projects proposed during the semester c) carrying out one test at the end of the semester d) grade of Continuous Assessment greater than or equal to 10 (ten) For approval is often required that the student participates actively in all proposed work and perform the final test, getting a final score not less than 10 (ten). The final grade will be determined by averaging score of the work projects (60%) with the final test grade (40%) (test with a minimum grade of eight (8) values) - Evaluation by Exam The assessment by examination is performed through a final exam done by all students not approved in continuous assessment. For approval is required to obtain a grade equal to or higher than 10 (ten). Student with an eight (8) or nine (9) score in final exam are eligible to a written or oral complementary test. Demonstração da coerência das metodologias de ensino com os objectivos de aprendizagem da unidade curricular Nesta UC estão contempladas aulas teóricas (expositivas) e aulas teórico-práticas (aplicação da matéria, resolução de exercícios e desenvolvimento de trabalhos pelos alunos). É assim possibilitado aos alunos um entendimento/discussão da matéria teórica e posterior aplicação dos conceitos a exercícios concretos. Durante o semestre é pedido aos alunos a realização de trabalhos/projetos para desenvolverem competências e autonomia técnica. O método de avaliação contínua, ao conferir um peso de 60% aos trabalhos realizados pelos alunos, enfatiza a importância do trabalho individual dos alunos. Demonstration of the teaching methodologies coherence with the curricular unit’s intended learning outcomes: This curricular unit includes theoretical classes (expositive) and theoretical/practical classes (applications, resolution of exercises, work projects). Thus, the students are able to understand/discuss the theory and apply it to specific exercises. In order to develop skills and technical autonomy, students are asked to execute work projects during the semester. This work projects corresponds to 60% of the continuous assessment final mark, which stresses the importance of the individual work component on this curricular unit. Bibliografia principal Physical Chemistry, Ira Levine, Ed. McGraw –Hill Quantum Chemistry, Ira Levine, Ed. Prentice Hall Química Quântica, José J. C. Teixeira Dias, Calouste Gulbenkian

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NCE/12/00371 Decisão de apresentação de pronúncia - Novo … · 2013. 6. 26. · Microeletrónica e Biomateriais, são propostas agora como disciplinas de opção. As medidas