INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO LINEAR NOS CURSOS TÉCNICOS INTEGRADOS AO ENSINO MÉDIO DO INSTITUTO FEDERAL FLUMINENSE

O projeto de Pré-Iniciação Científica tem o intuito de desenvolver nos estudantes, ainda cursando o ensino médio, competências para resolver alguns Problemas de Otimização, com modelos de Programação Linear (PL) e suas técnicas de resolução. Sendo realizado com alunos dos cursos Técnicos Integrados ao Ensino Médio do Instituto Federal Fluminense campus Campos Guarus, as ações consideradas estimularam sua formação científica e contribuíram para uma melhor comunicação entre a pesquisa e a educação básica. O projeto promove a articulação entre conteúdos de Cálculo e Álgebra Linear com conhecimentos de Matemática consolidados no Ensino Médio, como funções, matrizes e sistemas de equações lineares, contextualizando-os em situações reais. Entre as atividades desenvolvidas, destacam-se a modelagem e análise de problemas, enfatizando os problemas PL. Tais problemas são resolvidos por meio de diferentes métodos, como o Gráfico, o Simplex, o Big M e o Duas Fases. Nesse percurso, enfatiza-se o uso de algoritmos e ferramentas computacionais, especialmente o software LINDO, que estimula a experimentação e fortalece a formação científica e técnica dos alunos. O trabalho final deste projeto considerou o clássico Problema de Corte Unidimensional, otimizando o processo de corte de barras de aço para confecção de sapatas na construção civil, buscando reduzir o tempo de preparação, minimizar o desperdício de materiais e atender a uma demanda de itens pré-estabelecida. Com os padrões de corte gerados para cada diâmetro de barra de aço requisitado, com base nos comprimentos solicitados, foram definidas a função objetivo e as restrições pertinentes. Utilizando o modelo clássico em PL do problema em destaque, com variáveis inteiras, estes foram resolvidos utilizando o LINDO, o que permitiu produzir soluções ótimas ou de boa qualidade, nas instâncias reais do problema. Espera-se que esta abordagem possa contribuir significativamente para a redução do consumo de matéria-prima, gerando impactos positivos tanto no aspecto econômico quanto no ambiental. Ao diminuir os custos operacionais e a necessidade de aquisição de novos insumos, o projeto favorece uma construção mais eficiente, sustentável e lucrativa. É importante ressaltar que o resultado final que o trabalho se propõe, a partir da modelagem e resolução de um problema de relevância acadêmica, não somente deve estimular à pesquisa científica, mas também proporciona aos estudantes uma visão mais ampla das aplicações da Programação Linear nos campos de conhecimento das Engenharias. Agradecimentos a FAPERJ pelo apoio financeiro através de bolsas de Pré-Iniciação Científica.