NCE/12/00371
Decisão de apresentação de pronúncia - Novo ciclo de estudos
NCE/12/00371
Decisão de apresentação de
pronúncia - Novo ciclo de estudos
Decisão de Apresentação de Pronúncia ao Relatório da
Comissão de Avaliação Externa
1. Tendo recebido o Relatório de Avaliação/Acreditação elaborado pela Comissão de Avaliação
Externa relativamente ao novo ciclo de estudos Engenharia Biomédica
2. conferente do grau de Licenciado
3. a ser leccionado na(s) Unidade(s) Orgânica(s) (faculdade, escola, instituto, etc.)
Universidade Lusófona De Humanidades E Tecnologia
4. a(s) Instituição(ões) de Ensino Superior / Entidade(s) Instituidora(s)
Cofac - Cooperativa De Formação E Animação Cultural, C.R.L.
5. decide: Apresentar pronúncia
6. Pronúncia (Português):
Exmos Senhores,
Junto se envia nosos texto de pronúncia.
Atenciosamente,
7. Pronúncia (Português e Inglês, PDF, máx. 150kB): (impresso na página seguinte)
pág. 1 de 1
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
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.
-1-
2013 -05-02
ULHT – Universidade Lusófona de Humanidades e Tecnologias
Pronúncia ao Relatório da CAE
Processo nº NCE/12/00371 - 1º Ciclo de Estudos em Engenharia Biomédica
- “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”
-2-
2013 -05-02
ULHT – Universidade Lusófona de Humanidades e Tecnologias
Pronúncia ao Relatório da CAE
Processo nº NCE/12/00371 - 1º Ciclo de Estudos em Engenharia Biomédica
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.
-3-
2013 -05-02
ULHT – Universidade Lusófona de Humanidades e Tecnologias
Pronúncia ao Relatório da CAE
Processo nº NCE/12/00371 - 1º Ciclo de Estudos em Engenharia Biomédica
- “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
UNIDADES CURRICULARES
Cálculo I/Calculus I
Álgebra I/Algebra I
Introdução à Programação em C/Introduction to C
Programming
Anatomia Humana I/Human Anatomy I
Sistemas Digitais/Digital Systems
Introdução à Eng. Biomédica/Introduction to Biomedical
Engineering
Total
1º Ano - 1º Semestre
ECTS Horas
Horas
(totais) (Contacto)
5
135
2T+2TP
5
135
2T+2TP
6
162
2T+4PL
4
7
3
108
189
81
Docente
Fernando Baltazar Moreira Duarte(60h)
Graciano Neves de Oliveira (60h)
Hugo dos Santos Marques(90)
2T+1TP
Nuno José Duarte Monteiro Pereira (45h)
2T+2TP+2PL Sergio Pedro Mestre Ferreira (90h)
2T
Susana Isabel Rodrigues dos Santos (30h)
30
1º Ano - 2º Semestre
UNIDADES CURRICULARES
ECTS
Cálculo II/Calculus II
5
Horas
(totais)
135
Horas
(Contacto)
2T+2TP
Física I/Physics I
Teoria de Circuitos/Circuit Theory
Anatomia Humana II/ Human Anatomy II
7
5
5
189
135
135
2T+2TP+2PL
2T+2PL
2T+2TP
Química Geral/ General Chemistry
5
135
2T+1TP+1PL
Introdução ao Pensamento Contemporâneo/ Introduction
to Contemporary Thought
3
81
2T
Docente
Fernando Baltazar Moreira
Duarte(60h)
Cristina Maria Ribeiro Guerra (90h)
Sérgio Pedro Mestre Ferreira(60h)
Nuno José Duarte Monteiro Pereira
(60h)
Filomena Maria Cabral Lages
Azevedo Santana Gutierrez de Lima
(60h)
José Braz Rodrigues (30h)
-4-
2013 -05-02
ULHT – Universidade Lusófona de Humanidades e Tecnologias
Pronúncia ao Relatório da CAE
Processo nº NCE/12/00371 - 1º Ciclo de Estudos em Engenharia Biomédica
Total
30
2º Ano - 1º Semestre
UNIDADES CURRICULARES
ECTS
Cálculo III/Calculus III
5
Horas
(totais)
135
Horas
(Contacto)
2T+2TP
Docente
Física II/Physics II
7
189
Fisiologia Humana I/Human Physiology I
6
162
2T+2TP+2P
L
2T+3PL
Bioquímica/Biochemistry
Eletrónica/Electronics
Total
6
6
30
162
162
2T+3PL
2T+1TP+2L
2º Ano - 2º Semestre
UNIDADES CURRICULARES
ECTS
Biofísica I/Biophysics I
Fisiologia Humana II/Human Physiology I
6
6
Horas
(totais)
162
162
Horas
(Contacto)
2T+3PL
2T+2PL
Eletromagnetismo e Ondas (NOVA)/Electromagnetism
and Waves
Equações Diferenciais e Análise Complexa
(NOVA)/Differential Equations and Complex Analysis
Aquisição e Processamento de Sinais/Acquisition and
Signal Processing
Total
6
162
2T+2PL
Ana Luísa da Costa Ferreira Vieira(75h)
MANUEL ANTÓNIO CALDEIRA PAIS
CLEMENTE (60h)
Cristina Maria Ribeiro Guerra (60h)
6
162
2T+2TP
Fernando Baltazar Moreira Duarte (60H
6
162
2T+3TP
Ana Luísa da Costa Ferreira Vieira (75h)
Horas
(Totais)
135
Horas
(Contacto)
2T+3PL
135
2T+3PL
135
162
135
108
2T+2TP
2T+2TP
Horas
(Contacto)
2T+2PL
2T+2PL
2T+2PL
2T+1TP+2
PL
Fernanda Aragão Aleixo Neves de
Oliveira (60h)
Cristina Maria Ribeiro Guerra (90h)
MANUEL ANTÓNIO CALDEIRA PAIS
CLEMENTE (75h)
Luisa Maria Ferreira Cristóvão (75h)
Hugo dos Santos Marques (75h)
Docente
30
3º Ano - 1º Semestre
UNIDADES CURRICULARES
ECTS
Biologia Celular e Molecular I/Cellular and Molecular
Biology I
5
Radiação em Biomedicina/ Radiation in Biomedicine
Fenómenos de Transferência/Transport Phenomena
Biofísica II/Biophysics II
Optativa I/Option I
Optativa II/Option II
Total
5
5
6
5
4
30
3º Ano - 2º Semestre
UNIDADES CURRICULARES
ECTS
Instrumentação /Instrumentation
Biossensores/Biosensors
Biologia Computacional/Computational Biology
5
5
5
Horas
(Totais)
135
135
135
Nanotecnologias/Nanotechnologies
5
135
Optativa III/Option III
Optativa IV/Option IV
Total
5
5
30
135
135
Optativas I /II
Engenharia Genética/
Lista de UC Optativas
ECTS Horas
Horas
(Totais)
(Contacto)
5
135
2T+3PL
Docente
Maria Alexandra Núncio de Carvalho
Ramos Fernandes (30h)/ Maria de
Guadalupe Gonçalves Cabral(45h)
Antero José Pena Afonso de Abrunhosa
(75h)
Pedro Carlos de Barros Fernandes (60h)
Nuno Miguel de Pinto Lobo e Matela(60h)
Docente
Nuno Miguel de Pinto Lobo e Matela (60h)
Pedro Miguel Vidinha Gomes (60h)
Susana de Almeida Mendes Vinga Martins
(60h)
Pedro Miguel Vidinha Gomes (75h)
Docentes
Marta Sofia Lopes Martins(30h) /Susana
-5-
2013 -05-02
ULHT – Universidade Lusófona de Humanidades e Tecnologias
Pronúncia ao Relatório da CAE
Processo nº NCE/12/00371 - 1º Ciclo de Estudos em Engenharia Biomédica
Genetic Engineering
Biomateriais/Biomaterials
Engenharia de Células e Tecidos/Cell and Tissue
Engineering
Experimentação Animal e Clínica/Animal and
Clinical Experiments
Processadores e Microprocessadores
(NOVA)/Processors and Microprocessors
Microeletrónica (ALTERADA)/Microelectronics
Bioestatística para Engenharia
Biomédica/Biostatistics for Biomedical Engineering
Bioseparações (NOVA)/Bioseparations
Optativas III
Gestão Hospitalar/
Hospital Management
5
4
135
108
2T+2TP
2T+2PL
Isabel Rodrigues dos Santos(45h)
Pedro Miguel Vidinha Gomes (60h)
Tiago Bruno Pereira Soares Ferreira(60h)
4
108
2T+2PL
Rui Pedro Brás Martins Faísca (60h)
6
162
2T+1TP+2PL
Sérgio Pedro Mestre Ferreira(75h)
6
5
162
135
2T+1TP+2PL
2T+2PL
6,5
162
2T+1TP+3PL
Hugo dos Santos Marques (75h)
Susana de Almeida Mendes Vinga Martins
(60h)
Pedro Miguel Vidinha Gomes (75h)
ECTS
Horas
(Totais)
135
Horas
(Contacto)
2T+2TP
135
2T+2PL
135
135
2T+2TP
2T+3PL
5
Biomecânica e Hemodinâmica (NOVA)/
Biomechanics and Hemodynamics
Biossegurança e Bioética/Biosafety and Bioethics
5
5
Biologia Molecular e Celular II/ Cellular and
Molecular Biology II
5
Horas
Horas
Optativas IV
ECTS (Totais) (Contacto)
Sistemas Operativos Clássicos e em Tempo Real
189
2T+2TP+2PL
(NOVA)/Real Time Operating Systems
7
Métodos Numéricos/ Numerical Methods
7
189
2T+2TP+2PL
Programação Orientada por Objetos/Object Oriented
189
2T+4PL
Programming
7
Termodinâmica/Thermdynamics
6,5
175,5
2T+3TP
Mecânica Quântica (NOVA)/Quantum Mechanics
6
162
2T+2TP
*Ou quaisquer outras UC dentro da ULHT desde que aprovadas pela direção de curso
Docentes
Maria Ermelinda Paulo Rodrigues da Silva
Carrachás (60h)
Maria Alexandra Núncio de Carvalho
Ramos Fernandes(30h) /Cristina Maria
Ribeiro Guerra(30h)
Nina Sousa Santos (60h)
Maria Alexandra Núncio de Carvalho
Ramos Fernandes(30h) / Maria de
Guadalupe Gonçalves Cabral(45h)
Docentes
Carlos Jorge dos Santos Limão
Sebastião (90h)
Fernando Baltazar Moreira Duarte(90h)
Susana de Almeida Mendes Vinga
Martins(90h)
Cristina Maria Ribeiro Guerra (75h)
Ricardo José Gaio Alves (60h)
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
Carlos Jorge dos Santos Limão Sebastião (90h)
(preencher
o
nome
completo)
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
-6-
2013 -05-02
ULHT – Universidade Lusófona de Humanidades e Tecnologias
Pronúncia ao Relatório da CAE
Processo nº NCE/12/00371 - 1º Ciclo de Estudos em Engenharia Biomédica
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 utilização 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)
-7-
2013 -05-02
ULHT – Universidade Lusófona de Humanidades e Tecnologias
Pronúncia ao Relatório da CAE
Processo nº NCE/12/00371 - 1º Ciclo de Estudos em Engenharia Biomédica
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 utilização dos serviços do SO estudados
e permitem aos alunos explorar na prática a sua utilização 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
Maria Alexandra Núncio de Carvalho Ramos Fernandes (30h)
Outros docentes e respetivas cargas lectivas na unidade curricular
Cristina Maria Ribeiro Guerra (30h)
curricular
(preencher
o
nome
completo)
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
-8-
2013 -05-02
ULHT – Universidade Lusófona de Humanidades e Tecnologias
Pronúncia ao Relatório da CAE
Processo nº NCE/12/00371 - 1º Ciclo de Estudos em Engenharia Biomédica
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
-9-
2013 -05-02
ULHT – Universidade Lusófona de Humanidades e Tecnologias
Pronúncia ao Relatório da CAE
Processo nº NCE/12/00371 - 1º Ciclo de Estudos em Engenharia Biomédica
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
- 10 -
2013 -05-02
ULHT – Universidade Lusófona de Humanidades e Tecnologias
Pronúncia ao Relatório da CAE
Processo nº NCE/12/00371 - 1º Ciclo de Estudos em Engenharia Biomédica
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
Cristina Maria Ribeiro Guerra 60h)
unidade
curricular
(preencher
o
nome
completo)
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.
- 11 -
2013 -05-02
ULHT – Universidade Lusófona de Humanidades e Tecnologias
Pronúncia ao Relatório da CAE
Processo nº NCE/12/00371 - 1º Ciclo de Estudos em Engenharia Biomédica
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 complex a / Differential Equations and Complex Analysis
Docente responsável
e respectiva carga lectiva na unidade curricular (preencher
Fernando Baltazar Moreira Duarte (60h)
o
nome
completo)
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.
- 12 -
2013 -05-02
ULHT – Universidade Lusófona de Humanidades e Tecnologias
Pronúncia ao Relatório da CAE
Processo nº NCE/12/00371 - 1º Ciclo de Estudos em Engenharia Biomédica
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
Sérgio Pedro Mestre Ferreira (75h)
curricular
(preencher
o
nome
completo)
- 13 -
2013 -05-02
ULHT – Universidade Lusófona de Humanidades e Tecnologias
Pronúncia ao Relatório da CAE
Processo nº NCE/12/00371 - 1º Ciclo de Estudos em Engenharia Biomédica
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
- 14 -
2013 -05-02
ULHT – Universidade Lusófona de Humanidades e Tecnologias
Pronúncia ao Relatório da CAE
Processo nº NCE/12/00371 - 1º Ciclo de Estudos em Engenharia Biomédica
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
- 15 -
2013 -05-02
ULHT – Universidade Lusófona de Humanidades e Tecnologias
Pronúncia ao Relatório da CAE
Processo nº NCE/12/00371 - 1º Ciclo de Estudos em Engenharia Biomédica
/ 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 –
utilização 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.
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
Pedro Miguel Vidinha Gomes (90h)
carga
lectiva
na
unidade
Prentice - Hall, 1997
curricular
(preencher
o
nome
completo)
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.
- 16 -
2013 -05-02
ULHT – Universidade Lusófona de Humanidades e Tecnologias
Pronúncia ao Relatório da CAE
Processo nº NCE/12/00371 - 1º Ciclo de Estudos em Engenharia Biomédica
Correct selection and application of the different operation units
Knowledge
about
the
Strategies for
the
Scale-up of different bioseparation processes.
optimization
bioseparation
conditions .
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.
- 17 -
2013 -05-02
ULHT – Universidade Lusófona de Humanidades e Tecnologias
Pronúncia ao Relatório da CAE
Processo nº NCE/12/00371 - 1º Ciclo de Estudos em Engenharia Biomédica
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 Q uântica / Q uantum Mechanics
Docente responsável
e respectiva carga
Ricardo José Gaio Alves (60h)
lectiva
na
unidade
curricular
(preencher
o
nome
completo)
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
- 18 -
2013 -05-02
ULHT – Universidade Lusófona de Humanidades e Tecnologias
Pronúncia ao Relatório da CAE
Processo nº NCE/12/00371 - 1º Ciclo de Estudos em Engenharia Biomédica
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
- 19 -
2013 -05-02
ULHT – Universidade Lusófona de Humanidades e Tecnologias
Pronúncia ao Relatório da CAE
Processo nº NCE/12/00371 - 1º Ciclo de Estudos em Engenharia Biomédica
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
- 20 -
2013 -05-02