mestre em engenharia fÍsica tecnolÓgicacalves/pres... · formação de mestres em engenharia de...
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CICLO DE ESTUDOS INTEGRADO CONDUCENTE AO GRAU
MMEESSTTRREE EEMM
ENGENHARIA FÍSICA TECNOLÓGICA
Instituto Superior Técnico
Março de 2006
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1. INTRODUÇÃO...................................................................................................................... 3 2. OBJECTIVOS DA LICENCIATURA EM ENGENHARIA FÍSICA TECNOLÓGICA.............. 8 3. FUNDAMENTAÇÃO DA ADEQUAÇÃO DA LEFT A BOLONHA......................................... 9 4. INDICAÇÃO DA ADEQUAÇÃO DO CICLO DE ESTUDOS EM ENGENHARIA FÍSICA TECNOLÓGICA .......................................................................................................................... 12
4.1. Introdução .................................................................................................................. 12 4.2. Estrutura do curso...................................................................................................... 12 4.3. Metodologias de ensino. Aulas, horários e sistemas de avaliação ........................... 13 4.4. Formação horizontal .................................................................................................. 14 4.5. Formação por objectivos............................................................................................ 14 4.6. Áreas de desenvolvimento curricular......................................................................... 16 4.7. Distribuição temporal (por semestres) das unidades curriculares do 1º ao 3º anos . 22
5. A FUNDAMENTAÇÃO DO NÚMERO DE CRÉDITOS ATRIBUÍDO A CADA UNIDADE CURRICULAR............................................................................................................................. 24 6. EVOLUÇÃO DO PLANO CURRICULAR DA LEFT ........................................................... 26
6.1. Introdução .................................................................................................................. 26 6.2. Impacto das recomendações da CAE na organização do ciclo de estudos ............. 28
7. Consequências para o actual Mestrado em Engenharia Física Tecnológica .................... 30
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1. INTRODUÇÃO • Apresentação da Licenciatura em Engenharia Física Tecnológica
(ciclo de estudos em funcionamento que é objecto da adequação a Bolonha)
A Licenciatura em Engenharia Física Tecnológica (LEFT) é um curso de graduação do
Departamento de Física (DF) do Instituto Superior Técnico (IST), criado no ano lectivo de
1984/85 com o intuito de responder aos desafios das tecnologias emergentes do final do século
XX, na interface entre a Física e as Ciências da Engenharia.
O funcionamento da licenciatura adoptou, desde o início, uma estrutura de formação integrada
de cinco anos, garantindo um conjunto final de competências compatíveis com muitas das
exigências dum perfil de Pós-Graduação. Em particular, os dois primeiros anos da LEFT estão
vocacionados para o estudo das Ciências Básicas da Engenharia, sendo formados por
disciplinas estruturantes das áreas da Matemática, Física (Teórica e Experimental), Electrónica,
Computação e Química. A partir do terceiro ano, os alunos são confrontados com temas de
maior complexidade, em disciplinas que abordam tópicos avançados de Física e de
Tecnologia. Os 4º e 5º anos encontram-se, desde 2004/05, divididos em dois Ramos
(Engenharia e Física), com vista a distinguir o perfil final de formação dos alunos e assim
contribuir para uma clarificação da sua missão junto do mercado de trabalho. Os curricula de
ambos os Ramos integram um vasto leque de opções (que inclui disciplinas ministradas por
outros Departamentos do IST), que permitem a especialização dos alunos em áreas científicas
e tecnológicas de vanguarda, oferecendo ainda formação no domínio da Economia e Gestão.
Refira-se que a decisão de criar estes Ramos se apoiou nas recomendações do relatório final
de avaliação (Junho de 2003), da Comissão de Avaliação Externa (CAE) de Ciência Física1.
O ensino da LEFT beneficia de um forte apoio de várias Unidades de Investigação e
Desenvolvimento (ID) (algumas das quais com o Estatuto de Laboratório Associado da
Fundação para a Ciência e a Tecnologia), com ligações a grandes programas internacionais
como, por exemplo, o Programa Europeu de Fusão, a Organização Europeia para a
Investigação Nuclear (CERN), a Agência Espacial Europeia (ESA) e o Observatório
Astronómico Europeu do Sul (ESO). Estas condições excepcionais de ensino são uma mais-
valia do Departamento de Física do IST (que se pretende preservar e potenciar), e decorrem
1 A CAE da LEFT (2003) era constituída por: João António de Bessa Menezes e Sousa, Professor Catedrático da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto; Carlos Alberto Nabais Conde, Professor Catedrático da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra; José Manuel Rebordão, Investigador Coordenador do Instituto Nacional de Engenharia e Tecnologia Industrial; José António Ribera Salcedo, Presidente da MULTIWAVE NETWORKING, Inc. Califórnia, EUA.
4
da ligação estreita entre as actividades lectivas dos docentes do DF e o seu trabalho de
investigação científica e desenvolvimento tecnológico. A este respeito, a CAE de 2003
salientou “a importância em continuar a desenvolver relações estreitas e claramente assumidas
entre a LEFT e os Centros de I&D que melhor possam contribuir para o seu enriquecimento
tecnológico e criação de competências avançadas de engenharia, convidando todos os
docentes envolvidos a sensibilizar os estudantes para as aplicações múltiplas das tecnologias
com que são confrontados.”
Desta parceria ensino-investigação decorre que a grande maioria dos alunos da LEFT se
envolve rapidamente em trabalho de investigação e desenvolvimento junto das Unidades de
I&D associadas ao DF, actividade que se enquadra na realização de Projectos de Fim de
Curso (PFC), durante grande parte do plano curricular do 5º ano da licenciatura. Esta estratégia
conduz a PFC’s de elevada qualidade e com nível equivalente a Dissertações de Mestrado, e
habilita os alunos a actuar como agentes de transferência de tecnologia entre os laboratórios
de investigação e as empresas. Os licenciados da LEFT adquirem assim uma sólida formação
científica e tecnológica, enquanto adquirem capacidades de trabalho e inovação, e
desenvolvem atitudes de liderança e empreendedoria.
A licenciatura possui assim um modo de funcionamento baseado no acompanhamento e
orientação individualizados dos alunos por docentes do DF. O corpo docente deste
Departamento, de elevada qualidade e competência científicas, é composto por doutorados em
Física ou Engenharia Física, na sua grande maioria com formação inicial em Engenharia. No
seu relatório de 2003, a CAE da LEFT sublinha "(...) a excepcional qualidade dos alunos e do
corpo docente afecto à licenciatura de Engenharia Física Tecnológica (LEFT)” e "(...) o
espectro muito alargado de competências adquiridas pelos alunos do curso, claramente
demonstradas na qualidade dos trabalhos de fim de curso desenvolvidos.” A mesma CAE
refere ainda que “a LEFT manteve a sua capacidade em atrair jovens com elevadas
classificações e continua dotada de um corpo docente de qualificações ímpares em Portugal do
ponto de vista científico, empenhado em utilizar as situações de I&D em benefício da formação
dos alunos durante a licenciatura e expondo-os a uma diversidade de tópicos científicos.”
Actualmente, as condições de acesso à LEFT a partir do Ensino Secundário exigem a
obtenção duma classificação mínima de 10.0 valores em cada uma das Provas de Ingresso de
Matemática e de Física, e de uma classificação mínima de 12.0 valores na nota de
candidatura2, para um numerus clausus de 45 alunos. A exigência destas condições não tem
obstado a que, em geral, a LEFT atraia o maior número e os melhores alunos de Física do
país, com notas médias de acesso entre 80% e 90%. A tabela abaixo apresenta, a título de
2 A nota de candidatura é calculada com pesos de 50%, quer para a classificação final do Ensino Secundário, quer para as Provas de Ingresso.
5
exemplo, uma comparação entre vários indicadores de acesso ao Ensino Superior relativos às
diferentes licenciaturas nacionais em Engenharia Física / Engenharia Física Tecnológica.
Indicadores 2005 LEFT-IST UP UC UNL UAV UMINHO UL
Vagas 45 30 20 25 40 20 30
Taxa de ocupação (%) 100 100 40 32 50 100 43
Nota de seriação 157.3 137.5 114.0 135.6 116.3 131.2 122.3
A média final de curso dos licenciados da LEFT é de cerca de 17 valores, correspondendo à
mais elevada das licenciaturas do IST segundo dados de 2003.
Fonte: Relatório de Auto-avaliação da LEFT (2003)
A formação adquirida pelos licenciados em Engenharia Física Tecnológica garante-lhes um
espectro largo de competências que permite a sua participação competitiva num mercado
abrangente e flexível de saídas profissionais. Este facto é bem patente na elevada qualidade
do desempenho profissional dos licenciados da LEFT, segundo opinião dos seus
empregadores.
Fonte: Relatório de Auto-avaliação da LEFT (2003)
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Após a licenciatura, a maioria dos licenciados da LEFT prossegue os seus estudos em
programas de Pós-graduação em Física, Engenharias e Gestão, nas melhores universidades
do mundo, integrando laboratórios de investigação e departamentos universitários na Europa e
nos Estados Unidos. O facto da maioria dos licenciados optar directamente pela realização
dum Doutoramento é demonstrativo do elevado nível de qualificação que a LEFT sempre
conferiu, mesmo num contexto pré-Bolonha. Note-se que, no universo dos alunos diplomados
em todos os cursos do IST, apenas 30% prosseguem estudos de Pós-graduação3.
Fonte: Relatório de Auto-avaliação da LEFT (2003)
No final do ano lectivo de 2004/2005 existiam 405 diplomados da LEFT, os quais se têm
afirmado nos mercados de trabalho nacional e internacional, em áreas tão distintas como o
ensino / investigação, a gestão e planeamento ao nível de empresas e/ou de recursos
humanos, a engenharia, a consultoria e análise, o desenvolvimento de software, a direcção
comercial, ou ainda áreas tão diversas como o marketing e a publicidade, a análise financeira
ou a investigação forense.
3 Relatório de Auto-avaliação da LEFT (2003).
7
Fonte: Rede de Licenciados da LEFT4 (2004)
4 A Rede de Licenciados da LEFT foi lançada em 2004, com o objectivo de promover uma aproximação entre a licenciatura e os seus antigos alunos, com vista a perspectivar o futuro da LEFT, reforçando o seu contacto com o tecido empresarial, de produção e de I&D. Esta iniciativa foi ao encontro das recomendações da CAE de 2003, a qual alertou “para a necessidade de proceder a uma revisão do modo como se procede ao seguimento profissional dos licenciados, viável face ao reduzido número de licenciados, e que complementaria os indicadores estatísticos (...) com indicações muito importantes para ajustar ao longo do tempo, sobre o papel, as necessidades e o perfil desta licenciatura.”
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2. OBJECTIVOS DA LICENCIATURA EM ENGENHARIA FÍSICA TECNOLÓGICA (objectivos visados pelo ciclo de estudos)
O objectivo geral da LEFT é a formação de Engenheiros qualificados em Física, capazes de
acompanhar a inovação científica e tecnológica do mundo actual, respondendo aos desafios de
tecnologias emergentes na interface entre a Física e as Ciências da Engenharia.
Os licenciados da LEFT têm capacidade de abordar e resolver questões inovadoras, não
descritas por conceitos conhecidos, o que exige uma sólida formação experimental, bons
conhecimentos de técnicas matemáticas e de computação, contacto com investigação
científica de qualidade e domínio de tecnologias avançadas.
Em termos operacionais, a LEFT assegura a formação de licenciados nas áreas tecnológicas
de:
- Instrumentação e Técnicas Experimentais
- Nanotecnologias
- Tecnologias Energéticas e Nucleares
- Física e Tecnologias dos Plasmas e Lasers
e em domínios científicos de grande relevância:
- Física Atómica, Molecular e da Matéria Condensada
- Física das Partículas, Astrofísica, Cosmologia e Física Nuclear
- Física Matemática, Sistemas Dinâmicos e Métodos Computacionais.
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3. FUNDAMENTAÇÃO DA ADEQUAÇÃO DA LEFT A BOLONHA
Considerando:
• os objectivos anteriormente apresentados para a LEFT, os quais respondem às
recomendações do Relatório Final da CAE de Ciência Física (Junho de 2003), clarificando
a sua missão nas áreas de formação de Engenharia e Tecnologia;
• as orientações gerais do IST na aplicação do processo de Bolonha, e nomeadamente: “A
história, a missão, o prestígio nacional e internacional do IST e o enquadramento legal
resultante da concretização dos objectivos de Bolonha determinam que a formação
superior ministrada pelo IST nas diferentes áreas de engenharia deverá privilegiar a
formação de mestres em engenharia de concepção com uma duração de 10 semestres
curriculares de trabalho” 5
propõe-se, ao abrigo do artigo 19º do Decreto-Lei sobre Graus e Diplomas do Ensino Superior,
a adequação da actual Licenciatura em Engenharia Física Tecnológica num ciclo de estudos
integrado conducente ao grau de Mestre com 300 créditos ECTS.
Este modelo é justificado pelos motivos que a seguir se apresentam.
• Existe já uma prática de ensino integrado entre os vários graus (Licenciatura, Mestrado e
Doutoramento) das áreas de Física e Física Tecnológica do IST, através da articulação de
unidades curriculares comuns entre Licenciatura e Mestrado (disciplinas tipo LM) e entre
Mestrado e Doutoramento (disciplinas tipo MD).
• A organização do ciclo de estudos e metodologias de ensino dos 6 semestres iniciais do
curso concentra-se na aquisição de conhecimentos sólidos em Ciências Básicas
(Matemática, Física Básica, Química, Computação e Técnicas Experimentais),
competências transversais e Ciências de Engenharia. Esta formação inicial, embora
constitua uma sólida base para o prosseguimento de estudos no IST ou outra Universidade
(nomeadamente escolas pertencentes ao consórcio CLUSTER6), não conduz a qualquer
5 in O Processo de Bolonha e a Organização da Formação Superior no IST, Novembro de 2005 6 O CLUSTER (Consortium Linking Universities of Science and Technology for Education and Research) integra um conjunto de Universidades Europeias de grande prestígio e visa promover a excelência no ensino graduado e pós-graduado e na investigação científica. Os membros do CLUSTER defendem a criação de um espaço de ensino europeu, na linha da Declaração de Bolonha, e estão ligados através de uma convenção sobre reconhecimento mútuo de graus académicos, este reconhecimento permitirá aos alunos de qualquer uma das escolas prosseguirem estudos noutra escola do Consórcio.
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grau profissional e será de reduzida utilidade para o mercado de trabalho, nomeadamente
nacional. No Universo Europeu, e tomando em conta várias escolas de referência no
ensino de Engenharia, verifica-se que a formação de profissionais nesta área científica
requer uma formação de 4 ou 5 anos, respectivamente para os países em que a formação
pré-Universitária é de 12 ou 13 anos. Na página seguinte apresenta-se uma tabela onde se
descriminam alguns cursos com formação equivalente à LEFT, ministrados em escolas do
consórcio CLUSTER.
• Conforme se referiu, a maioria dos licenciados da actual LEFT prossegue os seus estudos
através de programas de pós-Graduação no IST ou em escolas de ensino superior
nacionais e internacionais de excelência. O facto de dezenas de ex-alunos da LEFT terem
sido admitidos directamente nos programas de Doutoramento de escolas europeias de
reconhecido mérito (como por exemplo a Univ. Católica de Louvain, o Imperial College, a
Univ. de Paris XI, etc) constitui uma demonstração clara de que o actual ciclo de 10
semestres já é, de facto, internacionalmente reconhecido como equivalente aos graus de
“MSci” (Master in Science), “Maitre” ou “Diplom-Master”.
Esta prática de sucesso, consolidada ao longo de mais de uma dezena de anos, justifica só
por si a adequação do curso de Engenharia Física Tecnológica a um Mestrado integrado
com 300 créditos ECTS, o qual continuará a permitir o acesso directo dos seus diplomados
a uma actividade de investigação em ciência e tecnologia, no âmbito de um terceiro ciclo
de estudos.
O IST é membro do CLUSTER desde o dia 1 de Julho de 2005.
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Cursos de Engenharia Física em Universidades do CLUSTER
UniversidadeModelo de Formação
Idade à Entrada
Anos de Ensino Pré-
Univ. Designação do CursoLigação INTERNET
KTH Stockholm 0 + 4.5 19 13 Engineering Physics http://www.kth.se/eng/education/programmes/master_engineering/engineering_physics_180.html
Imperial College 0 + 4 18 13 Four-year Physics (MSci) http://www.imperial.ac.uk/p1754.htm
INP - Grenoble (2CP + 1) + 2 18 12 Master Physique et Ingéniéries http://www.enspg.inpg.fr/formation/fr_formation.html
Eindhoven University 3+2 18 18 Master’s degree program in Applied Physics
http://w3.tue.nl/en/services/csc/study_information/masters_programs/masters_programs/applied_physics/masters_program/
TKK Helsinki 3.+2 19 13 Master's Programme in Micro- and Nanotechnology http://www.sahko.tkk.fi/english/Micro/index.htm
Karlsruhe3 + 20 + 5
(após 2006)19 13 Diplomstudiengang Physik
http://www.physik.uni-karlsruhe.de/3Block1.php/Studium/Studienplaene/Studienplan_phys.Tab_WS.html
TU Darmstadt 3+2 19 13 Engineering Physics http://www.physik.tu-darmstadt.de/dekanat/dekanat/studienordnung_master.htm
EPFL - Lausanne 3 + (1.5 a 2) 19 -- Master en Science Physiques http://sph.epfl.ch/page53821.html
UC Louvain 3+2 18/ -- A partir de 2007, irá funcionar o Masters Ingénieur Civil Physique http://www.ucl.ac.be/etudes/cycle2/apres2007.html
Politécnico di Torino
3+2
-- --
MASTER UNIVERSITARIO IN ELEMENTI DI PROGETTAZIONE IN MICRO E NANO TECNOLOGIE PER SISTEMI BIOARTIFICIALI
http://didattica.polito.it/master/nanobio/
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4. INDICAÇÃO DA ADEQUAÇÃO DO CICLO DE ESTUDOS EM ENGENHARIA FÍSICA TECNOLÓGICA 4.1. Introdução
A adequação do ciclo de estudos integrado conducente ao grau de mestre em Engenharia
Física Tecnológica embora mantendo a estrutura básica da actual LEFT reflecte as alterações
no métodos de aprendizagem e avaliação subjacentes ao Processo de Bolonha,
nomeadamente:
• A passagem de um ensino baseado na transmissão de conhecimentos para um ensino
baseado no desenvolvimento de competências em que os alunos devem ser encorajados a
desenvolver uma atitude mais activa e com uma componente de auto-estudo mais
acentuada. Esta mudança requer alterações na forma de ensinar e organizar as unidades
curriculares e de as alicerçar em de meios de estudo adequados.
• Embora assegurando uma forte componente científica, será necessário incrementar a
comunicação, o trabalho em equipa, a criatividade e a experiência prática/laboratorial dos
alunos.
• Os alunos devem ser estimulados a desenvolver competências que lhes permitam efectuar
uma aprendizagem ao longo da vida, de um modo fundamentalmente auto-orientado ou
autónomo com o objectivo de manterem-se actualizados e de possuírem uma visão
alargada sobre os diferentes domínios da Engenharia Física.
4.2. Estrutura do curso
O curso é constituído por unidades curriculares de competências transversais (CT), ciências
básicas (CB), ciências de engenharia (CE), ciências da especialidade (CES) e por uma disser-
tação de mestrado (DM) com características integradoras e/ou de investigação. Os princípios
básicos que estiveram na base da organização do ciclo de estudos integrado conducente ao
grau de mestre em Engenharia Física Tecnológica foram os seguintes:
• O curso tem um regime semestral com 5 unidades curriculares por semestre, exceptuando
o 10º semestre que é dedicado à preparação da Dissertação de Mestrado. O modelo de
organização pedagógica é baseado num máximo de 24 horas de contacto nos dois
primeiros anos e de aproximadamente 22 horas nos anos subsequentes.
• O curso deve ser completado em 10 semestres, com o equivalente a 300 créditos ECTS.
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• O curso tem um tronco comum de formação, organizado entre os 1º e 10º semestres.
• A formação em Ciências Básicas – Matemática, Física Básica, Química, Programação – e
Gestão concentra-se exclusivamente nos 1º e 2º anos curriculares.
• A formação em Ciências de Engenharia distribui-se ao longo dos três anos iniciais.
• Nos 5º e 6º semestres incluem-se unidades curriculares configuradas em opções, que
permitem aos alunos iniciar a sua orientação em função das Áreas de Especialização do
Mestrado.
• No âmbito da Declaração de Bolonha, ao fim do 6º semestre o aluno conclui a sua
formação básica e nuclear, que conduz ao grau de Licenciado em Ciências de
Engenharia – Engenharia Física Tecnológica.
• A formação de Especialidade inicia-se no 5º semestre, configurando-se num tronco comum
e em duas Áreas de Especialização em Engenharia e Física.
• O tronco comum da formação de Especialidade distribui-se entre os 5º e 10º semestres.
• As Áreas de Especialização são constituídas por unidades curriculares específicas de
natureza obrigatória e opcional, distribuídas entre os 7º e 9º semestres.
• A Dissertação de Mestrado é realizada pelos alunos no 10º semestre, a fim de potenciar a
sua mobilidade ao abrigo de programas de mobilidade nacional ou internacional. A análise
e concepção do projecto descrito na Dissertação de Mestrado são preparadas no 9º
semestre, através das disciplinas de especialidade/competências transversais “Introdução
à Investigação” e “Projecto”.
4.3. Metodologias de ensino. Aulas, horários e sistemas de avaliação
A organização das aulas deverá fomentar a participação dos alunos, reduzir a sua passividade
e encorajar o estudo independente, tornado possível pela redução da carga horária. A
realização de relatórios, exposições orais e exames orais é igualmente estimulada como forma
de promover a capacidade de comunicação.
O sistema de avaliação do curso é coordenado vertical e horizontalmente:
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• com componentes expressivas de avaliação contínua nos 3 primeiros anos.
• com a elaboração de trabalhos interdisciplinares e com a elaboração de uma Dissertação
de Mestrado de características integradoras (multidisciplinar) e/ou de investigação no
último semestre do curso.
4.4. Formação horizontal
• Experiência laboratorial. A gestão da componente laboratorial do curso será organizada de
forma integrada, optimizando assim o tempo despendido nessa actividade. Durante o
tronco comum existirá em todos os semestres uma unidade curricular de índole
laboratorial.
• Expressão oral e escrita, através de elaboração dos relatórios em grupo ou trabalhos
individuais, realização de apresentações, palestras e seminários encorajando-se em
semestres avançados o uso de línguas estrangeiras
• Utilização intensiva de meios informáticos, quer durante as sessões presenciais (aulas
práticas ou de Laboratório) ou durante as horas de trabalho extra, com o apoio de espaços
especialmente dedicados (LTI - Laboratórios de Tecnologias de Informação)
• Elaboração de projectos e trabalhos de carácter interdisciplinar, que promovam a
transferência de conceitos e metodologias não apenas entre unidades curriculares mas, se
possível, entre as diferentes áreas do saber.
• Estímulo à realização de actividades extra curriculares que complementem a formação dos
alunos (ex. utilização de línguas estrangeiras, realização de estágios em laboratórios e
empresas, apoio aos laboratórios, organização e participação em eventos de divulgação e
promoção do curso de Engenharia Física Tecnológica do IST das escolas de ensino
secundário e dos cidadãos, etc.)
4.5. Formação por objectivos
A organização temporal do ciclo de estudos integrado conducente ao grau de mestre em
Engenharia Física Tecnológica estrutura-se em quatro etapas distintas, ao fim das quais se
espera do aluno um conjunto bem definido de competências, conhecimentos e qualificações.
No final do 2º ano
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• Interpretar e resolver problemas representados por modelos cuja solução exige a
aplicação directa de matemática e informática.
• Comunicar efectivamente os resultados de trabalhos analíticos e compreender a
literatura que contem a aplicação directa e mínima de matemática.
• Compreender modelos matemáticos elementares de problemas de engenharia,
nomeadamente aqueles cuja análise requer a utilização de elementos estatística, de
álgebra linear e/ou conduz a problemas de cálculo diferencial e integral, de equações
diferenciais lineares com condições iniciais ou de fronteira.
• Formação em química, versando a estrutura atómica e molecular, reacções químicas e
electroquímica dando assim os fundamentos para o conhecimento das propriedades
dos materiais em geral, metais e polímeros e dos fenómenos de corrosão.
• Formação em física básica onde são abordados os princípios e leis das interacções
fundamentais da natureza, em particular, sobre partículas e campos, mecânica, óptica,
termodinâmica, electromagnetismo e técnicas de medida e laboratoriais.
• Esta etapa, correspondente a área das ciências básicas, constitui-se assim numa
componente de índole marcadamente formativa com o objectivo de obter de forma
integrada e, com recurso à matemática, informação quantitativa sobre os sistemas da
natureza.
No final do 3º ano
• Formação na áreas das ciências básicas e das ciências de Engenharia Física
Tecnológica e afins que permitam receber formação da especialidade e das diferentes
áreas de especialização no IST ou noutra qualquer instituição de ensino universitário
do espaço europeu.
No final do 9º semestre
• Capacidade de desempenhar actividades de investigação, concepção, estudo,
projecto e desenvolvimento, incluindo a coordenação e gestão dessas actividades
e outras com elas relacionadas.
• Recurso a fundamentos teóricos e conhecimentos básicos de natureza profissional.
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• Experiência intermédia e limitada de projecto integrado, orientado em torno de uma
aplicação prática inovadora ou de um tema de investigação científico.
No final do curso
• Formação geral de Engenharia Física Tecnológica complementada com uma
formação específica numa área de especialização (engenharia ou física).
• Síntese e conhecimentos adequados ao exercício da profissão.
• Dissertação de Mestrado com carácter integrador, reflectindo a formação
especializada.
4.6. Áreas de desenvolvimento curricular
O curso é constituído por unidades curriculares de competências transversais (CT), ciências
básicas (CB), ciências de engenharia (CE), ciências da especialidade (CES) e por uma
Dissertação de Mestrado (DM) com características integradoras.
Disciplinas
Ciências Básicas Álgebra Linear
Análise Complexa e Equações Diferenciais Cálculo Diferencial e Integral I Cálculo Diferencial e Integral II Electromagnetismo e Óptica Matemática Computacional
Mecânica e Ondas Probabilidades e Estatística
Programação Química
Termodinâmica e Estrutura da Matéria
Ciências de Engenharia Electrónica Geral
Física Computacional Física dos Meios Contínuos Física Quântica da Matéria Instrumentação Electrónica
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Lab. de Física Atómica, Óptica e Física das Radiações
Laboratório de Complementos de Electromagnetismo e Termodinâmica
Laboratório de Física Experimental Avançada Laboratório de Física Experimental Básica
Laboratório de Oscilações e Ondas Mecânica Analítica
Microprocessadores Oficinas
Sistemas Digitais Técnicas Matemáticas da Física
Teoria dos Circuitos e Fundamentos de Electrónica
Competências Transversais Gestão
Gestão de Ciência e Tecnologia Iniciação à Física
Disciplinas de Especialidade Comuns Electrodinâmica Clássica
Física de Partículas Física do Estado Sólido
Física e Tecnologia de Plasmas Física Estatística
Mecânica Quântica Lasers e Electrónica Quântica
Disciplinas Obrigatórias de Especialidade (4º ano) Área de Engenharia
Nanotecnologias e Nanoelectrónica Sistemas de Aquisição de Dados
Tecnologias Energéticas
Disciplinas Obrigatórias de Especialidade (4º ano) Área de Física
Complementos de Mecânica Quântica Física da Matéria Condensada
Física Nuclear Relatividade e Cosmologia
Disciplinas de Opcão de Especialidade Área de Física Tecnológica
Complementos de Electrónica Controlo em Tempo Real
Descargas em Gases Física dos Cristais Líquidos Física e Engenharia Nuclear
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Física e Tecnologia das Radiações Física e Tecnologia dos Semicondutores
Fusão Nuclear Ondas e Instabilidades em Plasmas
Processamento Digital de Sinais Técnicas de Diagnóstico e Medida
Técnicas de Instrumentação Nuclear Técnicas de Micro e Nanofabricação
Tecnologias a Plasma para Processamento de Materiais
Teoria Cinética dos Plasmas
Disciplinas de Opcão de Especialidade Área de Física
Astrofísica Astropartículas
Biofísica Estrutura Electrónica dos Sólidos
Física do Globo Laboratório de Astrofísica
Laboratório de Física da Matéria Condensada Laboratório de Raios Cósmicos
Mecânica Estatística e Transições de Fase Métodos Experimentais em Física de Partículas
Reacções Nucleares Sistemas Dinâmicos
Teoria de Grupos em Física Teoria do Campo
Teorias de Unificação Tópicos em Física de Partículas Tópicos em Matéria Condensada
Tópicos em Relatividade Geral e Cosmologia
Dissertação de Mestrado Engenharia / Física
Dissertação de Mestrado em Engenharia Física Introdução à Investigação7
Projecto
Unidades curriculares do curso de Engenharia Física Tecnológica (Áreas de Especialização de Engenharia e Física)
Competências transversais:
Recorrendo às competências transversais o aluno de Engenharia Física Tecnológica deverá
ser capaz de: 7 A tipologia desta disciplina é distribuída equitativamente entre CES e CT
19
• Comunicar as suas conclusões, e os raciocínios a elas subjacentes, quer a
especialistas, quer a não especialistas, de forma clara e sem ambiguidades.
• Promover a inovação tecnológica e o empreendedorismo.
• Ter uma atitude profissional, adulta e responsável como cidadão informado que possui
uma sólida formação humana e ética.
• Complementar a sua formação com recurso a actividades extra-curriculares.
Estas competências vão sendo desenvolvidas ao longo do curso e estão reforçadas através de
unidades curriculares de expressão oral e escrita, gestão, gestão de projectos e
empreendedorismo.
Ciências básicas:
Recorrendo às ciências básicas o aluno de Engenharia Física Tecnológica deverá ser capaz
de:
• Interpretar e resolver problemas representados por modelos cuja solução exige a
aplicação directa de matemática.
• Compreender modelos matemáticos elementares de problemas de engenharia,
nomeadamente aqueles cuja análise requer a utilização de elementos estatística, de
álgebra linear e/ou conduz a problemas de cálculo diferencial e integral, de equações
diferenciais lineares com condições iniciais ou de fronteira.
• Utilização de meios informáticos e métodos numéricos no desenvolvimento de modelos
matemáticos de complexidade crescente e sua aplicação a problemas de engenharia
Mantém-se assim um currículo básico em matemática onde se abordam os temas principais do
cálculo diferencial e integral, álgebra linear, análise complexa, equações diferenciais, métodos
estatísticos e métodos computacionais.
Ainda no âmbito das ciências básicas inclui-se a formação em química, versando a estrutura
atómica e molecular, reacções químicas e electroquímica dando assim os fundamentos para o
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conhecimento das propriedades dos materiais em geral e dos fenómenos de corrosão em
particular.
A área das ciências básicas completa-se com a formação básica em computação e
programação.
A área das ciências básicas constitui-se assim numa componente de índole marcadamente
formativa com o objectivo de obter de forma integrada, e com recurso à matemática,
informação quantitativa sobre os sistemas da natureza através do estabelecimento e análise de
modelos matemáticos representativos da realidade física.
Ciências de engenharia:
Recorrendo às ciências de engenharia o aluno de Engenharia Física Tecnológica deve ser
capaz de:
• Interpretar e resolver problemas simples das diferentes áreas de engenharia.
• Recorrer à informática para a resolução dos problemas de engenharia, aplicando os
modelos matemáticos adequados, apreendidos nas unidades curriculares de ciências
básicas.
• Compreender e resolver problemas simples de física, envolvendo conhecimentos
básicos fornecidos por unidades curriculares horizontais de formação abrangente.
• Dominar as técnicas laboratoriais em física e outras áreas de engenharia.
• Utilização de técnicas básica oficinais em mecânica, vácuo e electrónica
Neste conjunto de ciências de engenharia estão representadas as áreas de instrumentação
electrotecnia, física computacional, que devem fornecer ao aluno de Engenharia Física
Tecnológica uma aprendizagem horizontal das matérias, sobre as quais possam assentar,
subsequentemente, o conhecimento específico dos dois perfis de Engenharia Física
Tecnológica.
Ciências da especialidade:
21
Recorrendo às ciências da especialidade o aluno de Engenharia Física Tecnológica deve ser
capaz de:
• Interpretar e resolver problemas específicos das áreas de especialização de
Engenharia Física Tecnológica.
• Recorrer à informática para a resolução dos problemas de engenharia, aplicando os
modelos matemáticos adequados.
• Saber analisar e interpretar os resultados obtidos com recurso à informática com o
espí-rito crítico necessário ao engenheiro.
• Analisar e projectar estruturas, equipamentos, produtos, sistemas e processos
produtivos, e recorrer a fundamentos teóricos e conhecimentos básicos de natureza
profissional.
As ciências da especialidade devem conferir ao aluno de Engenharia Física Tecnológica a
confiança e o conhecimento necessários para tratar qualquer problema de Engenharia Física
Tecnológica, conceber, projectar e aplicar novos produtos, técnicas e conceitos associados à
sua profissão com uma atitude profissional e responsável.
O peso relativo calculado em termos de créditos ECTS dos diferentes tipos de unidades
curriculares do ciclo de estudos integrado conducente ao grau de mestre em Engenharia Física
Tecnológica é o seguinte :
• Competências transversais (6.5%)
• Ciências básicas (22.5%)
• Ciências de engenharia (26%)
• Ciências da especialidade (35%)
• Dissertação de Mestrado (10%)
22
4.7. Distribuição temporal (por semestres) das unidades curriculares do 1º ao 3º anos
1º ANO Tronco Comum
Semestre de Inverno Semestre de Primavera ECTS ECTS Cálculo Diferencial e Integral I 6 Cálculo Diferencial e Integral II 7,5 Álgebra Linear 6 Mecânica e Ondas 6 Programação 6 Química 6 Laboratório de Física Experimental Básica 7,5 Oficinas 4,5 Iniciação à Física 4,5 Sistemas Digitais 6
2º ANO Tronco Comum
Semestre de Inverno Semestre de Primavera ECTS ECTS Análise Complexa e Equações Diferenciais 7,5 Probabilidades e Estatística 6 Matemática Computacional 4,5 Electromagnetismo e Óptica 6 Termodinâmica e Estrutura da Matéria 6 Gestão 4,5 Laboratório de Oscilações e Ondas 6 Laboratório de Complementos de
electromagnetismo e Termodinâmica 7,5
Física Computacional 6 Teoria dos Circuitos e Fundamentos de Electrónica
6
3º ANO Tronco Comum
Semestre de Inverno Semestre de Primavera ECTS ECTS Mecânica Quântica 6 Física Estatística 6 Electrodinâmica Clássica 6 Física do Estado Sólido 6 Laboratório de Física Atómica, Óptica e Física das Radiações
6 Laboratório de Física Experimental Avançada
6
Técnicas Matemáticas da Física 6 Opção Electrónica Geral/ Física Quântica da Matéria
6
Opção Microprocessadores/ Física dos Meios Contínuos
6 Opção Instrumentação Electrónica/ Mecânica Analítica
6
23
4.8. Distribuição temporal (por semestres) das unidades curriculares nas áreas de especialização
4º ANO Tronco Comum
Semestre de Inverno Semestre de Primavera ECTS ECTSFísica e Tecnologias de Plasmas 6 Gestão da Ciência e Tecnologia 6 Física de Partículas 6 Lasers e Electrónica Quântica 6
Opção de Física Tecnológica / Opção de Física
6
Área de especialização em Engenharia
Semestre de Primavera ECTS ECTSNanotecnologias e Nanoelectrónica 6 Tecnologias Energéticas 6 Sistemas de Aquisição de Dados 6 Opção de Física Tecnológica 6 Opção Física Tecnológica 6 Área de especialização em Física
Semestre de Inverno Semestre de Primavera ECTS ECTSFísica da Matéria Condensada 6 Física Nuclear 6 Relatividade e Cosmologia 6 Opção de Física 6 Complementos de Mecânica Quântica 6
5º ANO Tronco Comum
Semestre de Inverno Semestre de Primavera ECTS ECTSIntrodução à Investigação 6 Dissertação de Mestrado 30 Projecto 6 Opção de Física Tecnológica / Opção de Física 6 Opção Livre 6 Área de especialização em Engenharia
Semestre de Inverno ECTS Opção de Física Tecnológica 6 Área de especialização em Física
Semestre de Inverno ECTS Opção de Física 6
24
5. A FUNDAMENTAÇÃO DO NÚMERO DE CRÉDITOS ATRIBUÍDO A CADA UNIDADE CURRICULAR
O tempo de trabalho estimado para cada unidade curricular é feito com base no número de
horas presenciais estabelecidas em cada unidade curricular e no tipo de aula. De acordo com a
experiência adquirida no IST, foram em geral8 recomendados os seguintes formatos e critérios,
que adoptámos para a elaboração do currículo:
Nas aulas teóricas, são abordados temas numa perspectiva eminentemente teórica e de
natureza formativa, as matérias tratadas necessitarão de aprofundamento, desenvolvimento e
prática a ser realizado pelo aluno de forma autónoma. Para este tipo de aula considera-se que
por cada hora de contacto será necessário o aluno investir duas horas de trabalho extra aula.
Horas de
contacto
semanais
Horas de
contacto
/semestre
Horas de
trabalho extra
/semestre
Horas de trabalho
/semestre
ECTS
1 14 28 42 1,5
Nas aulas de problemas (ou aulas práticas), onde são apresentadas aplicações de conceitos
já tratados de um ponto de vista teórico, apresentam-se técnicas ou algoritmos para resolução
de problemas de natureza fisica, numérica, gráfica ou de programação. Neste caso considera-
se que por cada hora de contacto é necessário o aluno investir uma hora de trabalho extra
aula.
Horas de
contacto
semanais
Horas de
contacto
/semestre
Horas de
trabalho extra
/semestre
Horas de trabalho
/semestre
ECTS
1 14 14 28 1,0
Nas aulas de laboratório comprovam-se ou testam-se conceitos já desenvolvidos, através de
observação, experiência ou simulação. Neste tipo de aulas é executada a componente de
experimentação, em horas de trabalho extra o aluno deverá preparar os trabalhos a executar e
eventualmente completar os relatórios, caso não o faça no decorrer das sessões presenciais.
Para este tipo de aula estima-se que por cada hora de contacto é necessário o aluno investir
uma hora de trabalho extra aula.
Horas de
contacto
semanais
Horas de
contacto
/semestre
Horas de
trabalho extra
/semestre
Horas de trabalho
/semestre
ECTS
8 O Processo de Bolonha e a Organização da Formação Superior no IST, Novembro de 2005.
25
1 14 14 28 1
Nas aulas de projecto apresentam-se conceitos e técnicas de resolução deproblemas ligados
a concepção e projecto. Estas aulas pressupõem que os alunos possam desenvolver
autonomamente soluções próprias no âmbito da concepção e projecto. Para este tipo de aula
estima-se que por cada hora de contacto é necessário o aluno investir duas horas de trabalho
extra aula.
Horas de
contacto
semanais
Horas de
contacto
/semestre
Horas de
trabalho extra
/semestre
Horas de trabalho
/semestre
ECTS
1 14 28 42 1,5
26
6. EVOLUÇÃO DO PLANO CURRICULAR DA LEFT 6.1. Introdução
O plano curricular da Licenciatura em Engenharia Física Tecnológica assistiu a várias
evoluções no decorrer dos últimos anos, em resultado de esforços concretos desenvolvidos
pela Direcção do Departamento de Física, com vista a responder às recomendações dos
Relatórios Finais da Comissão de Avaliação Externa de Ciência Física (Junho de 2003) e do
Conselho de Admissão e Qualificação da Ordem dos Engenheiros (Maio 2000).
A principal vertente dessas evoluções tem estado associada a uma clarificação da missão da
LEFT, conjugada com um reforço significativo da sua componente de Engenharia e Tecnologia,
e teve início antes mesmo do último processo de Avaliação Externa da licenciatura. Este
processo de transformação, que se tem vindo a desenvolver de forma progressiva e
consolidada, foi aliás mencionado pela CAE que, no seu relatório de 2003, “constata com
agrado o processo (em curso) de reestruturação da licenciatura e do próprio Departamento de
Física, com a progressiva clarificação de grandes áreas de actividade, de que a licenciatura
beneficiará significativamente. Nesse sentido, recomenda desde já a organização da
licenciatura nalguns eixos estruturantes tecnológico-científicos, que enquadrarão a evolução
dos alunos na construção articulada das suas competências (...). Tais medidas dissiparão as
dúvidas no espírito dos jovens que acorrem à licenciatura, clarificando o papel desta no
contexto das saídas profissionais.”
Neste contexto de mudança, a adequação do plano curricular da LEFT ao modelo preconizado
pelo Processo de Bolonha constitui uma oportunidade única para concluir o seu processo de
evolução, desde que se permita uma continuidade e coerência das medidas anteriormente
tomadas, com vista à consolidação da sua imagem de sucesso junto de alunos e
empregadores, às escalas nacional e internacional. A estratégia a adoptar passa por uma
maior demarcação entre as competências associadas aos seus Ramos de Engenharia e Física,
complementada por uma aproximação da formação tecnológica ao mundo empresarial, por um
incremento da formação na área de Gestão e pela incorporação do desenvolvimento de novas
valências (soft skills).
Estas medidas estão mais uma vez em sintonia com as recomendações da CAE de 2003, a
qual reconheceu “o papel (...) da LEFT no último ciclo de expansão do sistema científico-
tecnológico nacional”, salientando “a necessidade de re-contextualizar a licenciatura face aos
novos desafios e necessidades de Portugal, e à inevitabilidade da alteração da estrutura do
tecido empresarial, industrial e tecnológico.” Deste modo, considerou “que os licenciados da
LEFT podem vir a desempenhar um papel muito importante desde que sejam desenvolvidas
nos jovens atitudes de empreendedorismo que possam servir à criação de novas empresas, à
27
sua participação activa na evolução das tecnologias existentes e à criação de propriedade
intelectual.”
28
6.2. Impacto das recomendações da CAE na organização do ciclo de estudos
A adequação do plano curricular da LEFT ao paradigma de Bolonha conduziu à uma
reorganização num ciclo de estudos integrado a cinco anos, conducente à obtenção dum
Mestrado.
Esta adequação da licenciatura permitirá finalizar a incorporação das recomendações dos
Relatórios Finais da CAE de Ciência Física (Junho de 2003) e do Conselho de Admissão e
Qualificação da Ordem dos Engenheiros (OE), facilitando a organização posterior do seu
processo de Acreditação junto da OE. Neste sentido, muitas das decisões tomadas pela
Direcção do DF na organização deste ciclo de estudos tiraram partido da oportunidade
introduzida pelo dossier de Bolonha, para integrar os resultados destes processos externos de
avaliação.
Em particular,
• Acentuou-se a demarcação entre os Ramos de Engenharia e Física, com vista a
clarificar a missão da LEFT no contexto das saídas profissionais:
- criando no 3º ano várias opções, mutuamente exclusivas, entre disciplinas de
Ciências da Engenharia das Áreas de Física Tecnológica e de Física. Note-se que,
no caso das disciplinas de carácter experimental / tecnológico, muitas delas foram
criadas no âmbito do processo de reestruturação desenvolvido nos últimos anos;
- distinguindo os planos de estudos de cada um destes Ramos, no 4º ano;
- garantindo formação mínima obrigatória nos vários domínios de especialização (em
Engenharia ou Física) da licenciatura através da inclusão, no 4º ano, de pelo
menos uma Disciplina da Especialidade de cada um dos Grupos de Disciplinas do
DF, a saber
Grupos da Área de Física Tecnológica
Instrumentação e Técnicas Experimentais
Nanotecnologias
Tecnologias Energéticas e Nucleares
Física e Tecnologias dos Plasmas e Lasers
Grupos da Área de Física
Física Atómica, Molecular e da Matéria Condensada
Física das Partículas, Astrofísica, Cosmologia e Física Nuclear
Física Matemática, Sistemas Dinâmicos e Métodos Computacionais.
• Manteve-se o número de disciplinas de Ciências da Engenharia do tronco comum, nas
áreas de Informática e Electrónica, o qual tinha já sido incrementado em anteriores
revisões do plano curricular;
29
• Reestruturou-se a formação em Física Experimental, adequando os conteúdos destas
disciplinas de Ciências da Engenharia ao seu enquadramento no plano de estudos,
adoptando designações em função desses conteúdos, e garantindo um reforço na
formação tecnológica dos alunos;
• Procedeu-se a uma racionalização das disciplinas de ciências da especialidade de
opção dos 4º e 5º anos, através de:
- redução significativa do número de disciplinas de opção de qualquer um dos
Ramos;
- distribuição mais equilibrada do número de disciplinas de opção entre os dois
Ramos;
• Incrementou-se o número de disciplinas que asseguram Competências Transversais, e
que garantem formação na área de Gestão ou a introdução de novas valências (soft
skills);
• Manteve-se o peso atribuído à realização dum projecto, no final do ciclo de estudos,
cuja execução se distribuiu entre três disciplinas, destinadas respectivamente à
análise, concepção e descrição do projecto:
- Introdução à Investigação
- Projecto
- Dissertação de Mestrado em Engenharia Física,
localizando-se a última no 2º semestre do 5º ano, a fim de potenciar a mobilidade dos
alunos ao abrigo de programas de mobilidade nacional ou internacional.
A realização dum projecto final, nos moldes antes definidos, é de importância vital para a
coerência do plano de estudos do Mestrado aqui proposto, constituindo a plataforma que
preservará a ligação ensino-investigação deste ciclo de estudos, e que permitirá iniciar /
incrementar parcerias com o mercado empresarial. Este modelo de realização dum
projecto final responde às recomendações da relatório da CAE, enquadrando-se na
decisão do Conselho Científico do IST de que a “formação superior ministrada pelo IST nas
diferentes áreas de engenharia deverá privilegiar a formação de mestres em engenharia de
concepção com uma duração de 10 semestres curiculares de trabalho”9.
9 in “O Processo de Bolonha e a Organização da Formação Superior no IST”, Lisboa, Novembro de 2005.
30
7. Consequências para o actual Mestrado em Engenharia Física Tecnológica
No caso desta proposta ser aprovada pela Direcção Geral do Ensino Superior, o actual
Mestrado em Engenharia Física Tecnológica será suspenso, através da não admissão de
novos alunos. Os alunos actuais poderão terminar os seus programas de mestrado dentro dos
prazos previstos na legislação.