Investigação e docência
em cursos de pós-graduação
Foi em 1998 membro fundador do Centro de
Física Computacional (CFC) da Faculdade de Ciências e Tecnologia da
Universidade de Coimbra (ver
http://cfc.fis.uc.pt). Foi Director do CFC desde 2000 até 2004 (o Centro
foi classificado com “Excelente” na avaliação realizada em 1998 pela Fundação
para a Ciência e Tecnologia e com “Muito Bom” na avaliação realizada em 2003). Nesse
centro dirigiu os grupos de Física da Matéria Condensada e de Computadores
no Ensino das Ciências.
Antes de 1998 foi membro do Centro de Física Teórica da Universidade de Coimbra (grupo de Teoria Quântica de Sistemas de Muitos Corpos), dirigido pelo Prof. Dr. João da Providência.
- Física da Matéria Condensada:
Especializou-se em Física Teórica de Muitos Corpos, com aplicações primeiro a núcleos atómicos e depois a sistemas de matéria condensada (agregados atómicos, superfícies e sólidos), recorrendo frequentemente a métodos computacionais. Participou e participa em vários projectos científicos, sendo responsável pelo projecto “Sapiens”
Nanofísica Computacional, 2003-2006,
pelo projecto “Praxis XXI”
Propriedades de Sólidos e Superfícies Usando Métodos Funcionais da Densidade, 1996-2001,
e co-responsável, com o Prof. Dr. João da Providência, pelo projecto “Praxis XXI”
Propriedades Físicas de Agregados Atómicos, 1995-2002.
Todos eles reúnem vários centros nacionais e beneficiam de colaborações com centros estrangeiros. Participa ainda nos projectos “Praxis XXI”
ParQuantum - Desenvolvimento de Bibliotecas de Suporte à Programação Paralela, Tolerante a Falhas, com Aplicação à Física Quântica, da responsabilidade do Departamento de Engenharia Informática da FCTUC, iniciado em 1997.
Optimização em Física, iniciado em 1999.
Integrou o projecto para jovens doutores, da Junta Nacional de Investigação Científica e Tecnológica - JNICT:
Transições de Fase Estruturais e Magnéticas em Nanopartículas, 1996-1999.
Foi o responsável nacional pelo projecto “Science” subsidiado pela União Europeia e integrando investigadores da Alemanha, França e Portugal,
Theoretical Study of the Stability of Charged Metal Clusters, 1992-1995,
e pelo projecto do tipo “Research Collaborative Grants” da Organização do Tratado do Atlântico Norte – NATO, integrando investigadores dos EUA e de Portugal
Applications and Extensions of the Stabilized Jellium Model, 1993-1995.
Foi responsável por uma Acção Integrada com as Universidades de Cantabria e Salamanca, Espanha, subsidiada pelo Conselho de Reitores das Universidades Portuguesas - CRUP:
Simulação de Transições de Fase, 1996-1997.
Integrou ainda o projecto internacional apoiado pela European Science Foundation e que tem sinergia com o Centre Européen de Calcul Atomique et Moléculaire - CECAM, Lyon, França
Challenges in Molecular Simulations, Bridging the Space-Scale and Time-Scale Gaps, iniciado em 1999.
Foi signatário da proposta ao Ministério da Ciência e Tecnologia da adesão de Portugal aquela instituição internacional dedicada à Física e Química Computacionais.
É ou foi “referee” das revistas Physical Review Letters, Physical Review B, Journal of Solid State Chemistry, Physica Status Solidi, Physics Letters B, Progress in Surface Science, Structural Chemistry, Surface Science e Vacuum. Foi avaliador científico de projectos para a European Science Foundation e para a Agência de Ciência da Áustria.
Foi membro de comissões científicas de vários encontros nacionais e internacionais de Física e orador convidado em alguns deles (ver adiante ponto 5). Organizou uma Escola de Verão Internacional sobre Time Evolution of Complex Systems, da responsabilidade do Institut for Scientific and Technological Advanced Studies - ISTAS Portugal (Oeiras, Abril de 1997), assim como a 1st e 2nt Coimbra Schools on Computational Physics (Figueira da Foz, Setembro de 1999 e Caramulo, Agosto de 2001). Organizou o simpósio internacional Fronteiras da Ciência (Coimbra, Junho de 1998), comemorativo dos 25 anos da FCTUC. Organizou o IV Encontro do Fórum Internacional dos Investigadores Portugueses realizado em Coimbra em 2004 e ajudou a organizar o V Encontro do mesmo Fórum.
Regeu as seguintes cadeiras em cursos de mestrado científico:
Física da Matéria Condensada (Mestrado em Física Teórica), em 1995/1996.
Física da Matéria Condensada (Mestrado em Física Experimental), em 1999/2000.
Foi proponente do Mestrado Interuniversitário em Física da Matéria Condensada, da responsabilidade das Universidades de Coimbra, Porto e Aveiro, que se iniciou no Porto em 1999-2000 e continuou em Coimbra e em Aveiro em 2000-2001 e 2001-2002. Regeu nesse curso por três vezes a cadeira de Física Computacional.
Foi supervisor de dois estudantes de doutoramento em Física Teórica com o grau concluído:
A. Vieira, Estudo da Cisão de Agregados Metálicos, Coimbra, 1997.
F. Nogueira, Descrição das Propriedades Físicas de Sólidos e Agregados com Pseudopotenciais, Coimbra, 1999.
O primeiro é Professor Coordenador no Instituto Politécnico do Porto e o segundo é Professor Auxiliar na Universidade de Coimbra.
Além disso, colaborou com o Prof. Dr. João da Providência na orientação de uma assistente tendo em vista à prestação de provas de doutoramento também em Física Teórica, com uma tese na área da teoria do magnetismo (M. Brajczewska, 1992).
Foi supervisor de um estudante de doutoramento em Física de Superfícies na Universidade Nova de Lisboa:
C. Henriques, Descrição de Superfícies de Metais Simples com base em Funcionais da Densidade e em Pseudopotenciais Locais.
Foi supervisor de um estudante de doutoramento em Física da Matéria Condensada na Universidade de Aveiro, que concluiu em 2005
L. M. Almeida, Aplicação de Aproximações Não-Locais da Densidade a Sólidos, Superfícies e Agregados.
É co-supervisor, com o Prof. Dr. Victor Gil, de uma estudante de doutoramento em Química, que foi bolseira Praxis e tem a sua tese quase concluída:
L. L. Justino, Estudo de complexos de vanádio (V) por ressonância magnética nuclear e teoria de funcionais da densidade
Orientou dois bolseiros de iniciação à investigação científica. O grupo de Física da Matéria Condensada, do CFC, integra os seus colaboradores científicos dessa área.
- Ensino das Ciências:
Como segundo interesse, tem-se dedicado ao estudo de meios computacionais no ensino da Física e da Química, promovendo a produção de software adequado e investigando a respectiva utilidade. Tem-se interessado também pela pesquisa em história das ciências.
Organizou um encontro sobre Computadores no Ensino da Física e da Química (Coimbra, 1990). É co-autor de vários títulos de software educacional (Galileo, Kepler, Óptica, Energia, Fractais e Lança!), editados pela acção Softciências, assim como títulos disponíveis livremente na rede no portal “Mocho” de ensino das ciências e cultura científico, que criou ( www.mocho.pt ). Os conteúdos principais deste portal foram em 2005 editados em CD-ROM distribuído a todas as escolas básicas e secundárias do país.
Dirigiu o projecto:
Softciências, Acção comum das Sociedades Portuguesas de Física, Química e Matemática para produção e distribuição de software educativo, 1991-2000, apoiada pelos Ministérios da Educação e da Ciência e Tecnologia. Esta acção publicou 22 programas de computador com os respectivos manuais pedagógicos.
Coordenou os projectos:
Omniciência, apoiado pelo Ministério da Ciência e Tecnologia (unidade Ciência Viva). Editou os CD-ROMs Omniciência 97 e Omniciência 98 (ver http://nautilus.fis.uc.pt/~softc/omni98/ ), colecções de software educativo e outros recursos editados pelo Softciências, sendo co-autor de um programa multimedia aí incluído (Tabela Periódica Multimedia). Esses discos foram distribuídos a todas as escolas do país, com ensino a partir do 8º ano de escolaridade. Uma iniciativa nesse quadro foi o projecto READ Ciências, Recursos para o Ensino, Aprendizagem e Divulgação das Ciências, com materiais publicados na Internet (http://nautilus.fis.uc.pt/cec/readc/index.html) além de estarem incluídos nos discos.
WWWFi, WWWQui e Astrosoft, no quadro do programa Nónio Século XXI do Ministério da Educação, iniciado em 1999 (ver http://nautilus.fis.uc.pt/~wwwqui/, http://nautilus.fis.uc.pt/~wwwfi/ e http://nautilus.fis.uc.pt/astro/).
Água Virtual, no quadro do programa Praxis XXI do Ministério da Ciência e Tecnologia, iniciado em 1999 e terminado em 2004, que reuniu colaborações com o Centro de Computação Gráfica e o Exploratório Infante D. Henrique, de Coimbra.
Coordena os projectos:
Mocho, apoiado pelos Ministérios da Ciência e da Tecnologia e da Educação (http://www.mocho.pt), que reúne vários dos projectos anteriores.
Mocho em Banda Larga, Programa Operacional da Sociedade da Informação, que alarga para conteúdos de banda larga o portal “Mocho”.
O Livro da Natureza, Fundação para a Ciência e a Tecnologia, um programa de actividades em Física e Matemática dirigidas a escolas básicas e secundárias, com página na Web.
Participou no projecto Praxis XXI:
Mediatização do Museu de Física da Universidade de Coimbra, 1997-2001, e que se destinou a colocar na Internet conteúdos multimedia referentes aquele museu (ver http://www.fis.uc.pt/museu/index.htm ).
Foi avaliador na área do multimedia para a Agência de Inovação.
É autor do vídeo Galileo/Kepler, editado pelo Softciências. Tem colaborado com The Education Group, de Los Angeles, EUA, na publicação em português em suporte DVD da Video Encyclopedia of Physics Demonstrations. Colaborou em projectos de vídeo pedagógico-científico da empresa Flamínia, de Leiria, e é co-autor do vídeo “Porque flutuam os barcos?” da Direcção de Formação Vocacional, produzido pela Fábrica de Imagens, Lisboa.
Foi responsável pelo Centro de Competência Nónio em Ciências Básicas - Softciências, reconhecido pelo Ministério da Educação, que integra várias sociedades científicas, departamentos universitários e outras instituições de divulgação da ciência (ver http://nautilus.fis.uc.pt/ccsoftc/) e se destina a apoiar projectos em escolas dos ensinos básico e secundário, no quadro do programa Nónio Século XXI. Pertence à comissão directiva desse centro, que agrega 15 escolas. Foi também responsável pelo projecto
Infociências, no quadro do programa Nónio, iniciado em 1998.
Regeu as seguintes cadeiras em mestrados de ensino, frequentados por professores do ensino básico e secundário:
Física do Estado Sólido (Mestrado em Ensino da Física e da Química), em 1992/1993.
Computadores no Ensino (Mestrado em Ensino da Física e da Química), em 1992/1993.
Colaborou em 1997 no Mestrado em Física para o Ensino, da Universidade do Porto e no Curso de Pós-Graduação em Recursos Hidráulicos (da responsabilidade do Departamento de Engenharia Civil da FCTUC) e em 1999 no Mestrado em Museologia e História Natural da Universidade de Aveiro. Colaborou ainda em 2004 e 2005 nos Mestrados em “Comunicação de Ciência”, da Universidade de Aveiro, e em “Novas Fronteiras do Direito”, do ISCTE, Lisboa.
Co-supervisionou, com o Prof. Dr. Victor Gil, um estudante do Mestrado em Ensino da Física e da Química (professor do ensino básico e secundário):
J. Paiva, Simulações Computacionais no Ensino da Física e da Química, Coimbra, 1994.
Em 2000 concluiu o doutoramento em Química, sendo actualmente Professor Auxiliar da Universidade do Porto
Supervisionou seis estudantes de mestrado em Ensino da Física (todos eles professores do ensino básico e secundário) com os graus concluídos:
A. J. Silva, A Internet no Ensino das Ciências Físico-Químicas, Coimbra, 1997.
J. P. Pinto, Análise e Avaliação de Software Educacional de Física, Coimbra, 1997.
A. M. Bandeira, Aprendizagem Multimedia em Física. Novas Possibilidades e sua Exploração, Coimbra, 1997.
A. J. Martins, Simulações on-line no ensino da Física, Coimbra, 2002.
M. Ferreira, Simulações de termodinâmica para o ensino secundário, Coimbra, 2004.
A. J. Leonardo, Segredos da luz e da matéria, Materiais para a exposição de Pré-figuração do Museu de Ciências da Universidade de Coimbra, Coimbra, 2005.
e um estudante de doutoramento em História e Ensino da Física na Universidade de Coimbra, que é Professor Adjunto do Instituto Politécnico da Guarda:
J. Trindade, Água Virtual - Análise e Exploração de um Ambiente Virtual no Ensino/Aprendizagem da Física, Coimbra, 2002.
Actualmente supervisiona um estudante de doutoramento em História e Ensino da Física:
J. Macieira, Ensino da Física usando Ambientes de Comunicações sem Fios
e três estudantes de mestrado em Ensino da Física:
S. Lopes. Experiências on-line para aprender Física
P. Pinto, O uso do vídeo no ensino da Física
S. Costa, Materiais para aprender ciências no primeiro ciclo do ensino básico
Orientou ainda vários estudantes de monografia pedagógica.
Os seus ex-alunos e alunos de mestrado e doutoramento nesta área integram o grupo de Ensino e História das Ciências, do CFC.
Em resumo, no conjunto dos seus dois temas de investigação – Física da Matéria Condensada e Ensino das Ciências – , já formou 7 mestres e 5 doutores, sendo actualmente supervisor de 3 estudantes de mestrado e 2 de doutoramento.
Fez parte de numerosos júris de provas de mestrado, doutoramento, aptidão científica e pedagógica, de agregação, de concursos para professor associado, catedrático e investigador coordenador nas Universidades de Coimbra, Técnica de Lisboa, Aveiro, Lisboa, Nova de Lisboa, Porto, Minho, Trás-os-Montes e Alto Douro e Algarve. Foi arguente principal em vários desses júris. Integrou ainda júris de doutoramento nas Universidades de Valladolid e do País Basco, Espanha, em 1998, 2000 e 2001. Emitiu pareceres para nomeações definitivas de professores universitários.
Proferiu numerosos seminários científicos no país, nas Universidades de Aveiro, Coimbra, Lisboa, Nova de Lisboa e Porto, e no estrangeiro (ver ponto Alguns estágios científicos no estrangeiro).