Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

EMENTA

Introdução à estatística básica. Planejamento fatorial completo em dois níveis para duas e três variáveis. Planejamento fatorial fracionário. Metodologia de superfície de respostas.

JUSTIFICATIVA

O Planejamento e a Otimização de Experimentos permite ao aluno desenvolver conhecimentos estatísticos que o possibilite melhorar ou otimizar sistemas, processos e produtos de forma racional e econômica, gerando melhores resultados e comprovados estatisticamente. As ferramentas abordadas na disciplina são aplicadas em quaisquer trabalhos experimentais, sejam eles acadêmicos ou industriais, e complementa a formação do discente em Química Analítica, uma vez que a otimização da metodologia analítica é de fundamental importância para que o resultado da análise seja reprodutível e confiável.

OBJETIVO

PROGRAMA

1. Estatística básica: Erros, Populações, Amostras, Distribuições (distribuição normal e distribuição padrão), Covariância, Correlação.

2. Planejamento fatorial completo: Planejamentos fatoriais 2² e 2³. Cálculo de Efeitos, interpretação geométrica dos efeitos, estimativa de erro experimental, interpretação dos resultados, modelo estatístico. Análise por meio de gráficos normais, blocagem em planejamentos fatoriais. Aplicações.

3. Planejamento fatorial fracionário: Frações meias de planejamentos fatoriais, fatoriais fracionários de resolução quatro e cinco, variáveis inertes e fatores embutidos em frações, frações meias com resolução máxima, triagem de fatores: fatoriais fracionários de resolução três. Aplicações.

4. Superfície de resposta: Metodologia de superfície de resposta. A importância do planejamento inicial, experimentos com três fatores e duas respostas, experimentos compostos centrais. Aplicações.

METODOLOGIA

O conteúdo da disciplina será apresentado aos alunos na forma de aulas expositivas, nas quais serão utilizados como recursos a lousa branca e o data-show. Listas de exercícios envolvendo os tópicos mais importantes de cada conteúdo serão elaboradas a fim de dinamizar a aprendizagem do aluno. Um experimento prático será desenvolvido em laboratório a fim de aplicar o conhecimento desenvolvido em sala de aula. Além disso, alguns tópicos do conteúdo serão apresentados pelos alunos, que estarão organizados em duplas ou trios, na forma de seminário.

AVALIAÇÃO

O desempenho dos discentes será avaliado mediante os seguintes instrumentos:

• Estudos de caso (EC)

Acompanhamento de aprendizagem do conteúdo, realizado periodicamente, totalizando 40 % da pontuação da disciplina.

• Seminário

Relatório de um experimento (R) com aplicação do conteúdo do semestre, 30 % da pontuação da disciplina, com apresentação oral  (S) de até 30 minutos com avaliação por uma banca examinadora, 30 % da pontuação da disciplina.

A nota final do discente será obtida pela expressão:

NOTA = R + S + EC

Se: NOTA ≥ 60, o discente estará APROVADO. NOTA < 39, o discente estará REPROVADO.

40 ≤ NOTA < 59, o discente terá direito a realizar uma prova extra (EXAME), envolvendo todo o conteúdo da disciplina. A nota que o discente obtiver no EXAME será utilizada na seguinte expressão:

NOTA FINAL = (EXAME + 2*NOTA)/3

Se NOTA FINAL ≥ 60, o discente estará APROVADO. Persistindo NOTA FINAL < 59, REPROVADO.

BIBLIOGRAFIA

Básica

[1] BARROS NETO, B. B.; SCARMINIO, I. S.; BRUNS, R. E. Como fazer experimentos: pesquisa e desenvolvimento na ciência e na indústria. 4. ed. Porto Alegre: Bookman, 2010.

[2] CALADO, V.; MONTGOMERY, D. C. Planejamento de experimentos usando o statistica. Rio de Janeiro: E-Papers, 2003.

[3] SCHWAAB, M.; PINTO, J. C. Análise de dados experimentais: planejamento de experimentos. Rio de Janeiro: E-Papers, 2011.

Complementar

[1] BOX, G. E. P.; HUNTER, W. G.; HUNTER, J. S. Statistics for experimenters: design, innovation and discovery. 2nd ed. Hoboken: Wiley Interscience, 2005.

[2] ATKINSON, A. C.; DONEV, A. N.; TOBIAS, R. D. Optimum experimental designs,with SAS. Oxford: Oxford University Press, 2007.

[3] MAGALHÃES, M. N.; LIMA, A. C. P. Noções de probabilidade e estatística. 7. ed. São Paulo: EDUSP, 2010.

[4] MONTGOMERY, D. C. Design and analysis of experiments. Ohio: Springer, 1999.

[5] CONSTANTINO, M. G; SILVA, G. V. J.; DONATE, P. M. Fundamentos de química experimental. 2. ed. São Paulo. EdUSP, 2011.

APROVAÇÃO

Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

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Documento assinado eletronicamente por Hugo de Souza Rodrigues, Coordenador(a), em 27/09/2019, às 21:01, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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