MESTRADO INTEGRADO DE ELECTRÓNICA E DE COMPUTADORES. Projecto FEUP

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MESTRADO INTEGRADO DE ELECTRÓNICA E DE

COMPUTADORES

Projecto FEUP

Laboratórios do DEEC :

O que se faz nos Laboratórios de

Ensino dos

Edifícios I poente e J?

Realizado por:

Grupo ELE322: Álvaro Ferreira, César Carpinteiro, Diogo Guimarães, Pedro Torres, Peter Cebola, Susana D’Eça

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Grupo ELE322 Página 2

Índice

1. Índice……….2 2. Índice de figuras……….3 3. Introdução………..4 4. Laboratórios do DEEC………..5 5. Laboratórios de Ensino………..6 5.1. Edifício I poente………...7 5.2. Edifício J………....9 6. Análise………..11 7. Conclusão……….13 8. Bibliografia………...14 9. Anexos………...11 9.1. Imagens………..15 9.2. Tabelas………...19

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Índice de figuras

1. Mapa do laboratório I005………..7

3. Mapa do laboratório J001………..9

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Introdução

No âmbito da unidade curricular Projecto FEUP foi proposta a realização de um trabalho no qual se analisassem os laboratórios de ensino existentes nos edifícios J e I poente cumprindo os seguintes objectivos:

· Identificar os laboratórios de ensino; . Caracterizar cada um dos laboratórios;

· Avaliar na sua ocupação ao longo dos dois últimos semestres

Com o intuito de corresponder a tal realizou-se o presente relatório. Neste são identificados os laboratórios, localizando-os na planta dos edifícios; as suas funções, e a análise dos propósitos a que estes foram propostos no decorrer da sua utilização. Finalmente registou-se os seus históricos de utilização.

Pretende-se assim avaliar a utilidade, explorar potenciais falhas na utilização dos laboratórios do Departamento de Engenharia Electrotécnica e Computadores no processo de formação dos alunos do Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e Computadores e verificar se existe a necessidade de mais equipamentos ou laboratórios.

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Laboratórios do DEEC

O Departamento de Engenharia Electrotécnica e Computadores (DEEC) encontra-se inserido no recinto da Faculdade Engenharia da Universidade do Porto. O DEEC integra os edifícios J e I da Faculdade. De realçar que no edifício I existe ainda o Departamento de Engenharia Informática, que na sua génese era a Secção de Informática do DEEC. O Departamento conta com um total de 58 laboratórios, estando 14 localizados no edifício J e os restantes 44 no edifício I.

Um laboratório é uma sala ou espaço físico normalmente equipada com diversos instrumentos de medição onde se realizam experiências, cálculos, análises químicas ou biológicas e medições físicas (Wikipédia, 2010). No caso do DEEC, existem dois tipos de laboratórios: os de investigação e os de ensino. Tal como as designações indicam, os laboratórios de ensino são utilizados essencialmente para a exploração prática de conteúdos abordados nas unidades curriculares do MIEEC. Porém, esta designação é puramente formal. Laboratórios de ensino podem ser utilizados para investigação, desde que tal não comprometa o normal decurso das aulas aí existentes. Já os laboratórios de investigação são apenas utilizados para produzir conhecimento por investigadores, normalmente professores do departamento e alunos de doutoramento.

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Laboratórios de Ensino

Nos cursos de engenharia, os laboratórios são, sem margem para dúvidas, indispensáveis para a correcta formação de qualquer estudante universitário e preparação para o exigente mercado de trabalho, pois permitem aplicar os conceitos teóricos apreendidos ao longo das unidades curriculares em situações do contexto real, num ambiente controlado. Analisar-se-ão em seguida os laboratórios de ensino do DEEC.

No MIEEC existem três grandes áreas de formação: Energia, Automação e Telecomunicações. Do mesmo modo o DEEC está dividido em três sectores. No edifício I poente situam-se a generalidade dos laboratórios de Automação, no edifício I nascente os laboratórios de Telecomunicações e no edifício J os laboratórios de Energia. Dado que os laboratórios do ramo de Telecomunicações estão situados no edifício I nascente, que não é objecto de análise neste trabalho, não se farão mais referências a este ramo.

Nas páginas seguintes serão identificados os laboratórios e feita uma pequena análise dos laboratórios analisados pelos autores deste trabalho, com base nas entrevistas realizadas aos Professores Artur Costa, Carlos Sã, Paulo Portugal, António Pina Martins, Adriano Carvalho e as visitas aos mesmos.

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Edifício I poente:

Piso 0

Laboratório I005

Responsável: Paulo José Portugal

Unidade: Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores Descrição: Controlo e automação

Utilização: Laboratório Tipo: ensino

Área: 60 m2 Activo: Sim

Horário semanal – 1º semestre: 20 horas Horário semanal – 2º semestre: 12.5 horas

Laboratório I102

Responsável: Paulo José Portugal

Unidade: Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores Descrição: Automação, controlo e instrumentação

Área: 60 m2 Activo: Sim Não tem horário

Figura 1 – Mapa do lab. I005

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A análise dos laboratórios I005 e I102 implicou a sua visita e entrevista com o seu responsável, o Professor Paulo Portugal.

Os laboratórios destinam-se sobretudo ao estudo de conteúdos programáticos, relacionados com as unidades curriculares da área de automação. Possuem robots, computadores, osciladores digitais analógicos, sistemas eléctricos, consolas, um kit de fábrica e sensores, que se encontram em bom estado e em quantidade que supera largamente as necessidades de utilização dos laboratórios. Algum material é tecnologia de ponta o que permite colocar a faculdade no mapa das melhores escolas de automação.

Em tempos findos, estes dois laboratórios eram de livre acesso a todos os alunos que tivessem aulas no laboratório. Devido à falta de responsabilidade e civismos de alguns alunos, a fim de preservar os laboratórios, os alunos do 3º e 4º ano apenas podem acede-lo das 8 da manhã às 8 da noite, sempre na presença do técnico do laboratório. Os alunos do 5º ano continuam a poder acede-lo livremente.

Dado o número de alunos que frequentam a área de Automação, os laboratórios revelam-se por vezes pequenos para as necessidades existentes. Também o tamanho dos kits representa uma dificuldade nos laboratórios. Face à impossibilidade de expansão dos laboratórios, uma rigorosa gestão de horários permite que os laboratórios cumpram os seus objectivos. Os trabalhos realizados nos laboratórios têm a duração de um semestre, que podem ser, por exemplo, construir o sistema de comunicação de uma fábrica.

Os laboratórios possuem parcerias com empresas para obtenção de material ou software a preços bastante mais reduzidos, porém, todos eles tem qualidade de topo. Com estes acordos as empresas ganham o mercado potencial dos engenheiros formados e a faculdade poupa preciosos recursos monetários.

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Edifício J:

Piso 0

Laboratório J001

Responsável: Artur Costa

Unidade: Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores Descrição: Máquinas eléctricas 1

Área: 51 m2 A Activo: Sim Não tem horário

Laboratório J002

Horário semanal – 1º semestre: 12 horas

Figura 3 – Mapa do lab. J001

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Para a análise dos laboratórios J002 e J001 visitaram-se os mesmos e entrevistaram-se os professores Artur Costa e Carlos Sã. Os laboratórios de Máquinas Eléctricas, apesar de pertencerem à área de energia, são espaço para o ensino de unidades curriculares da área de automação.

Nos laboratórios existem pares de motores e geradores, transformadores e aparelhos de medição e calibração. O material dos laboratórios é extremamente dispendioso, porém de grande qualidade estando ao nível de outros laboratórios europeus do ramo da energia.

Nos laboratórios trabalham-se com tensões que rondam os 400 Volt, pelo que qualquer erro pode ter consequências graves. Assim, os alunos só podem aceder aos laboratórios para realizar trabalhos que não conseguiram concretizar nas aulas e sempre com a supervisão de um técnico ou professor. Aliás, os laboratórios tem um técnico permanente.

Os laboratórios de máquinas eléctricas são das maiores instalações do DEEC pelo que a falta de espaço não é um problema. Quanto a material, os instrumentos de medição são prontamente substituídos quando avariados. Já os motores, geradores e transformadores dado o seu custo, quando avariam apenas são substituídos com financiamento especial. Assim, os responsáveis e utilizadores dos laboratórios são bastante zelosos na utilização dos equipamentos eléctricos pelo que a taxa de avaria nos laboratórios é baixa e a falta de equipamento funcional não constituí um problema.

Apesar do material adquirido para os laboratórios ter um desconto significativo, não existe qualquer acordo permanente com alguma empresa, para o financiamento das actividades realizadas no domínio das máquinas eléctricas.

Os laboratórios de máquinas eléctricas são por definição de ensino, porém, possuem equipamento para investigação de ponta, estando inclusive trabalhos de doutoramento a decorrer neles.

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Análise

De modo geral, os laboratórios de ensino dos edifícios I poente e J satisfazem a condições exigidas pelo MIEEC. No DEEC estão concentradas todas as aulas práticas exigidas pelo mestrado.

Apesar de existir uma divisão física entre a secção de energia e de automação, verifica-se que alunos de automação têm aulas em laboratórios de energia e vice-versa. Por outro lado, é possível em vários laboratórios de ensino efectuar-se investigação dada a qualidade do equipamento existente, demonstrando assim que o MIEEC tem ao seu dispor as melhores condições para a formação dos alunos. No entanto, verifica-se que a quantidade de laboratórios disponíveis para ensino é bastante menor que a disponível para investigação, mas segundo o Professor Adriano Carvalho não é possível retirar qualquer conclusão desse facto. A área é muito mais relevante nessa análise e é possível que constatar que os laboratórios de ensino são substancialmente maiores que os de investigação.

No DEEC opta-se por dar liberdade responsável aos utilizadores dos seus laboratórios. Na generalidade dos laboratórios de ensino os alunos podem acede-los fora do período de aulas, para realizar trabalhos e consolidarem os conhecimentos adquiridos. Porém, toda essa liberdade é quando os alunos se tornam infantis e irresponsáveis. Também se condiciona o acesso dos laboratórios aos alunos, o material aí presente pode ferir gravemente os alunos.

A renovação de infrastrutura da faculdade representou uma melhoria significativa das condições que o MIEEC tem para oferecer aos seus alunos. Nas antigas instalações da faculdade, as aulas laboratoriais existentes eram residuais e representavam um entrave à correcta formação dos engenheiros. Apesar de ainda não existirem estudos objectivos nesse sentido, crê-se que a melhoria e maior incremento das aulas laboratoriais melhorou a qualidade dos engenheiros electrotécnicos, no contexto profissional, da FEUP.

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O financiamento, segundo os responsáveis dos vários laboratórios, não tem representado um entrave ao bom funcionamento dos laboratórios. No entanto, foi constante os entrevistados afirmarem que o orçamento disponível está a diminuir. Sendo que essa diminuição já se fez sentir nos recursos humanos e só um cuidadosa contabilidade fez com que ainda não se verificasse no material para os laboratórios. Porém, o DEEC está a depender cada menos do estado para obter o financiamento para novos projectos e material de ponta e mais de fundos comunitários. Sobre a hipótese de recorrer a financiamento das empresas, os professores entrevistados mostraram que essa era uma questão de difícil análise e decisão. No país não existe a tradição de financiamento privado das instituições académicas, como tal, um investimento dessa natureza pode comprometer a independência decisória do DEEC e mesmo da faculdade.

Analisando a ocupação dos laboratórios de ensino nos últimos dois semestres, verifica-se que muitos deles são subaproveitados. Devido à sua especificidade, alguns apenas são utilizados para ensino num semestre por ano, enquanto outros apenas são utilizados poucas horas semanais. Ao indagar o Director do MIEEC sobre a adopção de uma solução semelhante à existente no Instituto Superior Técnico, em que a mesma cadeira decorria tanto no primeiro como no segundo semestre de um ano, este respondeu que a divisão dos alunos em blocos não tem revelado melhorias significativas no seu desempenho. Contudo, esta solução está a ser testada em unidades curriculares teóricas do MIEEC e caso se revele vantajosa poderá ser estendida a unidades curriculares com componente laboratorial.

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Conclusão

No trabalho realizado não foi possível visitar todos os laboratórios de ensino do DEEC, apesar de tudo, as entrevistas aos responsáveis dos laboratórios, professores e director do MIEEC permitiram obter informações relevantes sobre a generalidade dos laboratórios de ensino.

Dos 14 laboratórios de ensino listados nos edifícios I poente e J, existem laboratórios que não estiveram activos no ano passado e a maioria apenas teve horário um semestre por ano, sendo a carga horária média baixa. Isto leva a concluir que os laboratórios deveriam ser melhor rentabilizados, nomeadamente, com a existência de unidades curriculares idênticas nos dois semestres do ano curricular.

Os laboratórios existentes do Departamento satisfazem todas a necessidades do MIEEC possuindo material recente, instalações modernas e técnicos especializados na sua manutenção. Porém, a tendência que se tem verificado nos últimos anos da redução dos docentes, pode, no futuro, significar a redução da qualidade do MIEEC em áreas mais específicas da Automação e Energia. Também a redução do orçamento disponível pode, a médio prazo, diminuir a qualidade e actualidade do material disponível nos laboratórios. Na opinião dos autores do relatório, era desejável reflectir sobre a necessidade de fontes alternativas de financiamento do departamento, para que este ofereça sempre os melhores serviços.

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Bibliografia

 Wikipedia. 2010. http://pt.wikipedia.org/wiki/Laboratório (accessed October 20, 2010);

 FEUP (Faculdade de Engenharia Universidade do Porto). 2010. http://www.fe.up.pt/si/web_page.inicial (accessed October 2010)

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Anexos - Tabelas

Sala Nome Responsável Tipo

Edifício I

-104 Música Electrónica Carlos Guedes investigação

-106 Tecnologia da propagação

óptica; Artur Andrade Moura investigação

-107 Tecnologia da propagação

óptica; Artur Andrade Moura investigação

-108 Pedro Guedes de

Oliveira -109 António Paulo Moreira

-110 António Guedes de

Oliveira

-111 Oceansys Aníbal Castilho

Coimbra de Matos investigação

001 Sala de computadores de Telecomunicações

Pedro Guedes de

Oliveira ensino

002 Laboratório de Hardware José Carlos Alves investigação

003 Instalações eléctricas e

aparelhagem João Peças Lopes ensino

005 Controlo e automação Paulo José Portugal ensino

006 Controlo e automação António Paulo Moreira ensino

007 Sistemas digitais e

microprocessadores Rui André Fernandes ensino

008 Sistemas digitais e

microprocessadores Rui André Fernandes ensino

009 Electrónica e instrumentação Nuno Sousa ensino

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Edifício I

101

Projectos ACSPI - Automação, Controlo e Sistemas de

Produção Industrial

António Pina Martins computadores

102 Automação, controlo e

instrumentação Paulo José Portugal ensino

103 Projecto ACSPI António Pina Martins ensino

104 Automação e informática

industrial Adriano Carvalho investigação

105 Electrónica e controlo de

potência Armando Araújo ensino

202 Engenharia de decisão e

controlo Fernando Lobo Pereira investigação

203 Engenharia de decisão e

controlo Fernando Lobo Pereira investigação

204 Controlo e robótica Fernando Lobo Pereira investigação

205

Processamento da fala, electroacústica, sinais e

instrumentação

Diamantino Freitas investigação

214

Processamento da fala, electroacústica, sinais e

instrumentação

Diamantino Freitas investigação

220 Telecomunicações Carlos Marques Graf ensino

221 Projectos TEC –

Telecomunicações Carlos Marques Graf ensino

222 Comunicações Ópticas e

Microondas Henrique Salgado investigação

223 Microelectrónica: projecto e

teste José Carlos Alves investigação

224 Microelectrónica: sistemas e

arquitecturas José Carlos Alves ensino

301 Projecto e teste de sistemas

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Edifício I

302 Reserva Aurélio Campilho

303 Sinal e imagem biomédica Ana Maria Mendonça investigação

304 Análise de sinal e imagem Armando Padilha ensino

305 Sinal e imagem biomédica Joaquim Marques de Sá investigação

320 Redes de comunicação Manuel Pereira Ricardo ensino

321 Redes de comunicação Manuel Pereira Ricardo ensino

322 Telecomunicações João Barros investigação

323 Laboratório Multimédia Eurico Carrapatos investigação

324

Laboratório de Telecomunicações e Processamento de Sinal

Aníbal Ferreira investigação

325 Núcleo de microelectrónica Vitor Tavares investigação

486 Radioamadorismo José Silva Matos investigação

Tabela 1 - Laboratórios – Edifício I

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Edifício J

1 Máquinas eléctricas 1 Artur Costa ensino

3 Alta tensão António Machado e

Moura investigação 101 Máquinas eléctricas 2 Artur Costa ensino

109 Máquinas eléctricas 2 Fernando Maciel

Barbosa investigação

201

Núcleo estudantil do IEEE - Instituto de Engenheiros Electricistas e Electrónicos

José Silva Matos investigação

202 Projecto energia José Rui da Rocha

Pinto Ferreira ensino 203 Projecto energia José Pereira Silva ensino

301 Reserva Pedro Guedes de

Oliveira n/a 302 Protecções Fernando Maciel

Barbosa investigação 304 Sistemas eléctricos de energia Fernando Maciel

Barbosa investigação 305 Sistemas eléctricos de energia José Pereira Silva ensino

484 Energias Renováveis José Rui da Rocha

Pinto Ferreira investigação

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Anexos - Imagens

Edifício I poente:

Piso 0

Laboratório I001

Responsável: Pedro Guedes de Oliveira

Unidade: Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores Descrição: Sala de Computadores de Telecomunicações

Área: 56 m2 Activo: Sim Não tem horários

Laboratório I003

Responsável: João Peças Lopes

Unidade: Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores Descrição: Instalações eléctricas e aparelhagem

Área: 83 m2 Activo: Sim Não tem horários

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Piso 1

Laboratório I103

Responsável: António Pina Martins

Unidade: Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Descrição: Projectos ACSPI - Automação, Controlo e Sistemas de Produção Industrial Tipo: Ensino

Piso 3

Laboratório I304

Responsável: Armando Padilha

Unidade: Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores Descrição: Análise de sinal e imagem

Horário semanal – 1º semestre: 4 horas Horário semanal – 2º semestre: 14.5 horas

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Piso 1

Laboratório J 101

Laboratório J103

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Piso 2

Laboratório J 202

Responsável: José Rui da Rocha Pinto Ferreira

Unidade: Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores Descrição: Projectos energia

Área: 73 m2 Não tem horário

Laboratório J203

Responsável: José Pereira Silva

Unidade: Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores Descrição: Projectos energia

Horário semanal – 1º semestre: 6 horas Horário semanal – 2º semestre: 15 horas

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Piso 3

Laboratório J 305

Responsável: José Pereira Silva

Unidade: Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores Descrição: Sistemas eléctricos de energia

Horário semanal – 1º semestre: 18 horas. Horário semanal – 2º semestre: 19 horas.