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- Devíamos fazer mais tarefas como esta!: uma experiência em álgebra linearPublication . Silva, Flora; Barros, Paula Maria; Fernandes, José AntónioO insucesso em álgebra linear no ensino superior constitui um dilema com que muitos professores se deparam, pelo que é fundamental que se investiguem e implementem estratégias de ensino que conduzam a alterações significativas na aprendizagem dos alunos. Tendo como base esta preocupação, no ano letivo 2018/2019, no âmbito da unidade curricular de Álgebra Linear e Geometria Analítica, de dois cursos (A e B) de licenciatura em engenharia de um instituto politécnico, propôs-se aos alunos (33 do curso A e 28 do curso B) a realização de uma tarefa que os levasse a trabalhar, de forma interligada, tópicos de geometria analítica e de sistemas de equações lineares. A tarefa foi efetuada em grupo e recomendou-se o recurso ao software Microsoft Mathematics, que permitiu, entre outros aspetos, trabalhar diferentes representações dos conceitos e confirmar a correção de algumas das respostas dadas. Outra especificidade da tarefa, foi o facto de iniciar com uma situação humorística, retirada da internet, que serviu para relembrar a equação geral do plano, e de algumas questões serem orientadas a partir da análise de uma fotografia de uma avenida da cidade de Bragança, que se podia relacionar com a interseção de três planos. Com esta escolha, pretendeu-se, para além do aspeto motivacional, despertar os alunos para a possibilidade de verem a realidade envolvente com um “olhar matemático”. A reflexão sobre a experiência realizada baseou-se nas produções dos alunos, nas perceções da professora, enquanto observadora participante, e num questionário que foi aplicado aos alunos, que teve como principal objetivo auscultar a sua opinião sobre o contributo da tarefa proposta para a sua aprendizagem. Em termos gerais, a tarefa proposta foi um incentivo para que os alunos participassem mais ativamente nas aulas, tendo assim contribuído de forma positiva para a sua aprendizagem. O maior problema dos alunos foi terminar a tarefa extra-aula, porque tiveram dificuldades na sua resolução ou em reunir os elementos do grupo. Porém, a maioria concorda ou concorda totalmente que a tarefa proposta foi motivadora (87,9% curso A, 78,6% curso B) e os ajudou a refletir sobre vários conceitos/procedimentos em que tinham dificuldades (87,9% curso A, 60,7% curso B). Quanto ao Microsoft Mathematics, a maioria dos alunos concorda ou concorda totalmente que ele os ajudou a compreender melhor os conteúdos e contribuiu para que entendessem a relação entre as representações gráfica e algébrica.
- Interaction between course units: an experience in higher educationPublication . Silva, Flora; Barros, Paula Maria; Ribeiro, J.E.Given the specificity of the Higher Professional Technical Courses (CTeSP) of Portuguese Polytechnic Institutes, it is important that in the course units related to these courses is promoted, whenever possible, a more contextualized learning environment, less theoretical and more connected to practice. In order to respond to this approach, in the Safety and Environment course unit, integrated in the CTeSP in Mechanical Technology and Vehicles, was followed a methodology that involved the interconnection of this course unit with the one of Automotive Materials Processing I of the same course. It should be noted that, in recent years, it is common for students to carry out a practical group work in the area of Safety and hygiene at work, where they analyse, in a real context, the hazards and risks associated with working with machine tools of the Mechanical Technology laboratory of the institution where they attend the course. As in the 2nd semester, students still attend the Automotive Materials Processing I course unit, where they produce a metal piece using industrial machines, also in the same laboratory, it was considered relevant to take advantage of the work they were developing in that course unit and make a connection with the Safety work. In this sense, in the 2020/2021 school year, it was proposed that students identify hazards and risks associated with the production of the metal piece they were developing, as well as establish preventive and control measures associated with its production (engineering, collective protection and safety signs measures; personal protective equipment; work organization and administrative control; training and information). From the analysis performed, the students created a PowerPoint® presentation to show their productions and present their conclusions to the class. In general, students easily adhered to the proposed task, having committed themselves to its implementation, which was visible in the final assessment, since all those who participated in the work were approved in the course unit. In the student’s opinion, the connection between the two course units, motivated them more to carry out the group work, facilitated their learning and helped them to better understand the application of Safety concepts to the practice of mechanics (79.2%, 75% and 83.3% agree or totally agree, respectively). Carrying out the group work, allowed them to know their difficulties, overcome some of them and improve their arguments (79.2%, 83.3% and 95.8% agree or totally agree, respectively). It is considered that the learning resulting from this contextualized work can be useful, in order to promote a greater exchange between course units, and a greater awareness for the application of the course contents in a real context. The experience carried out can be easily replicated to other CTeSP and can significantly contribute as a learning factor for the internship that integrates the study plan of these courses.
- Promoting water efficiency in a municipal market building: a case studyPublication . Geraldes, Ana Maria; Pinto, Matheus Fagundes Garcia Duarte Alves; Afonso, Maria João A.P.S.; Albuquerque, António; Calheiros, Cristina; Silva, FloraThis study aimed to determine the water demand of a Municipal Market building to propose water use efficiency measures. The flushing cisterns have the highest water consumption (63.15%), followed by washbasins, restaurant and coffee shop taps, and hairdresser's showerhead (31.64%). Therefore, the implementation of two main categories of solutions: reducing water consumption through the adoption of efficient devices and installing a rainwater harvesting system (RWHS) when drinking water quality is not required, was evaluated. These solutions were organized in four distinct scenarios: (1) Flushing cistern replacement by dual-flush ones; (2) washbasins, restaurant, coffee shop taps, and hairdresser showerhead replacement; (3) scenario 1 combined to a RWHS for recharging the replaced flushing cisterns and (4) combining scenarios 3 and 4. Under scenarios 1, 2, 3, and 4, the expected water consumption reduction was 28.36%, 17.06%, 57.36%, and 74.41%, respectively. As a result, the annual water bill reduction was euro3835.81 (scenario 1), euro2307.07 (scenario 2), euro7757.65 (scenario 3), and euro10,064.73 (scenario 4). Furthermore, to ensure the harvested rainwater attains the required standard for recharge flushing cisterns, it is advisable to dispose of the first-flush rainwater collected after a long dry period.
- Site selection for reclaimed water infiltration using GIS toolsPublication . Silva, Flora; Albuquerque, António; Marecos do Monte, Helena; Cavaleiro, Victor; Carvalho, AntónioIn the Beira Interior region (Portugal) some sources of water do not present characteristics suitable for some uses due to pollution (namely associated to the discharge of point and nonpoint effluents) or are over-exploited (namely the aquifers). However, the water demand will grow in this region to meet socio-economic activities under development (e.g. the Cova da Beira irrigation plan, irrigation of golf courses and green areas and SPAs, as well as for distribution for human and industrial consumption), which will lead to the search of alternative sources of water. The region is characterized by many disperse urban agglomerates with less than 2,000 inhabitants, where the wastewater treatment plants (WWTP) are mainly ecological systems such as constructed wetlands (CW). In this context, the treated wastewater (reclaimed water) from these ecological treatment systems should be seen as a source of water to be used and not a waste to be eliminated. After a monitoring campaign of two years at the CW system of Vila Fernando (Guarda, Portugal), the characteristics of the final effluent suggest that it could be used for aquifer recharge, not only because it is an area that uses many groundwater resources, but because other uses seem to be not relevant and would require a polishing treatment for the effluent, which would increase the costs of both investment and operation. From 6 thematic maps and environmental, technical and economic criteria, it was selected a study area of 6687 ha. This area was analysed based on the manipulation of complex information using Geographic Information Systems (GIS), which consisted on overlapping areas of exclusion and inclusion from each thematic map and the use of algebraic operations (multi-criteria analysis) to obtain a final Suitable Map that indicated an area of 6.4 ha located in anthrosols as the most favorable ones for the infiltration of reclaimed water.
- Heavy metals removal from reclaimed water in a laboratory column using a granitic residual soilPublication . Silva, Flora; Albuquerque, António; Cavaleiro, Victor; Carvalho, António; Scalize, PauloThe removal of five heavy metals was evaluated in vertical downflow column, with a granitic residual soil, operated in discontinuous and continuous mode. The results show higher removal rates of the five metals for the continuous mode, with highest values to Zn and Pb followed by Ni, Cu and Cr. The removal of all metals occurs mainly at the top 5 cm essentially through complexation and precipitation in the form of hydroxides.
- Uso eficiente de água nas piscinas municipais de BragançaPublication . Zavattieri, Carmem; Silva, Flora; Freire, FlávioO desenvolvimento econômico das nações mundiais resultou no consumo exacerbado dos recursos naturais. Um destes recursos é insubstituível para a vida humana e preservação do ambiente, a água. Mesmo aparentando ser abundante, a água adequada ao consumo humano é constituída apenas por 2,5% do total [1]. Sendo assim, seu uso eficiente e racional deve ser prioridade em todas as sociedades. As piscinas são um tipo de instalação muito procurado, com diversas finalidades e seu uso vem aumentando com frequência. Logo, é necessário implementar novas medidas para melhorar o gerenciamento deste recurso. Com este objetivo, este estudo analisará algumas alternativas para serem aplicadas no caso das piscinas municipais de Bragança (fig.1). Dentre as soluções a serem estudadas estão: a análise de substituição ou adaptação de equipamentos mais eficientes das instalações sanitárias; o aproveitamento de águas pluviais; a reutilização/reciclagem de águas cinzentas, e das águas provenientes da limpeza de filtros e algumas ações para diminuir perdas por transbordo, e fugas no sistemas de tubulação das piscinas. Além da apresentação das medidas, alguns cenários serão apresentados considerando a eficiência hídrica que as soluções podem proporcionar e a sua viabilidade econômica.
- Heavy metals removal from reclaimed water in a laboratory column using a granitic residual soilPublication . Silva, Flora; Albuquerque, António; Cavaleiro, Victor; Carvalho, António; Scalize, Paulo1. Introduction – Heavy metals are one of the most relevant groups of chemical pollutants in the context of water reuse. Consequently, the practice of artificial aquifer recharge with reclaimed water should be strictly controlled and monitored. The porous media in a soil is a relevant factor for the evaluation of the pollutant reduction during water infiltration (through the called soil aquifer treatment - SAT) [1]. The purpose of this work was to show that the granitic residual soil from a site selected using GIS tools (Quinta de Gonçalo Martins, Guarda, Portugal) (Image 1-a), presents favourable characteristics for removing five heavy metals (Cr, Cu, Ni, Pb and Zn) present in reclaimed water by using a soil laboratory column (Image 1-b). 2. Experimental – Before and after the column experiments the physical, chemical and mineralogical properties of the soil were determined. The column were operated in a fed-batch and continuous mode (for 35 days, 10 cycles of operation) with a synthetic solution of the five heavy metals. The theoretical concentration of each metal was 5 mg L-1 [2]. 3. Results and Discussion – The residual soil has about 4.94% of clay (≈ 60% of kaolinite). In the continuous column experiments, there were observed removal efficiencies of 54.85% for Cr, 75.93% for Cu, 92.42% for Ni, 98.53% for Pb and of 98.80% for Zn. The heavy-metals removal occurred by sorption with higher rates than the ones observed in fed-batch tests for the same soil [2]. 4. Conclusions - The soil has reactive properties that allows a good capability for removing Cu, Ni, Pb and Zn by sorption mechanisms, with much lower efficiencies for Cr, allowing it to act as a barrier to the contamination of groundwater during infiltration with reclaimed water. 5. References [1] H. Marecos do Monte y A. Albuquerque, Wastewater Reuse, Technical Guide no.14, ERSAR, Lisbon, Portugal, (2010) p. 339 (in Portuguese). [2] F. Silva, “Evaluation of the reactive capacity of residual soils used for the infiltration of treated wastewater”. PhD Thesis in Civil Engineering, University of Beira Interior, Covilhã, Portugal, 2015, p. 490 (in Portuguese).
- Aprender segurança e higiene: e se o nosso cenário de aula for o laboratório?Publication . Silva, Flora; Barros, Paula Maria; Ribeiro, J.E.Dada a especificidade dos Cursos Técnicos Superiores Profissionais, é importante promover uma aprendizagem com forte ligação à prática. Seguindo este princípio, propôs-se aos alunos dos cursos de Tecnologia Mecânica e Veículos e Análises Químicas e Biológicas, que frequentavam em 2016/2017 a unidade curricular de Segurança e Ambiente, a realização de um trabalho no contexto dos laboratórios afetos a cada curso. A experiência teve um impacto positivo na aprendizagem dos alunos, considerando-se, ainda, que os conhecimentos adquiridos poderão ser úteis para outras unidades curriculares em que os alunos tenham de recorrer a esses laboratórios.
- Uso de dispositivos de eficiência hídrica nas piscinas municipais de BragançaPublication . Zavattieri, Carmem; Bentes, Flávio; Silva, FloraA água é um recurso insubstituível para a vida humana, preservação do ambiente e o desenvolvimento econônimo das nações. Dada a sua importância, surgiu a necessidade de otimização da sua utilização, também conhecida como eficiência hídrica. De entre os setores que necessitam de água para o seu funcionamento, existem algumas atividades de recreação, como as piscinas. As piscinas são um tipo de instalação muito procurado para diversas finalidades, e o seu uso vem aumentando com frequência. É, pois, necessário implementar novas medidas para melhorar o gerenciamento deste recurso nestes locais. Com este objetivo, a pesquisa analisou alternativas para serem aplicadas nas piscinas do complexo municipal de Bragança. Analisando os dados obtidos de caudais médios dos dispositivos de utilização no complexo: chuveiros, torneiras de lavatório e autoclismos, concluiu-se que seria possível reduzir os consumos com a substituição de torneiras e chuveiros por dispositivos de utilização hidricamente eficientes classificados por um sistema de rotulagem nacional. Além da substituição, a simples regulação dos autoclismos apresentou redução do volume de descarga. Com isso, determinaram-se alguns cenários, todos considerando a regulação da descarga dos autoclismos, já que esta medida não apresenta custo. O cenário 1 representa a substituição de torneiras, o cenário 2 é relacionado à substituição de chuveiros e o cenário 3 é a união dos cenários 1 e 2. As percentagens de redução de consumo para cada cenário foram de 7%, 24% e 30%, respetivamente. Em relação aos custos, o tempo de retorno do investimento obtido foi de 7, 1 e 2 meses, respetivamente.
- Avaliação da remoção de metais pesados por sorção em solos residuais da região da Beira Interior de PortugalPublication . Silva, Flora; Albuquerque, António; Scalize, PauloA recarga artificial de aquíferos (RAQ) com águas residuais tratadas (ART) é uma prática muito comum a nível internacional, mas pouco considerada em Portugal e no Brasil. Contudo, as cargas residuais das ART (p.e. metais pesados), quando depositados no solo ou água, podem causar impactos ambientais significativos nos seus usos, além de provocar sérios problemas de saúde em várias espécies animais devido à sua bioacumulação nas cadeias tróficas. O presente estudo pretende mostrar que os solos residuais graníticos da Quinta de Gonçalo Martins (Guarda), na região da Beira Interior de Portugal, apresentam características físico-químicas e mineralógicas favoráveis à infiltração de ART para a RAQ. Os resultados dos ensaios de sorção em batelada indicam que o solo apresenta capacidade reativa para remover, a eficiências elevadas, por mecanismos de adsorção e permuta iônica, a carga residual de Cu, Ni, Pb e Zn comum em ART. Após realização dos ensaios em batelada, as propriedades do solo mantiveram-se praticamente inalteradas.