O propósito deste trabalho é relatar uma experiência na disciplina de Cálculo sobre o conteúdo de Otimização. A experiência aconteceu em uma turma de 4º período do curso de Graduação em Engenharia de Produção de uma faculdade privada em Belo Horizonte. O conteúdo de Otimização foi trabalhado embasado nas metodologias de Resolução de Problemas e Investigação Matemática, e, para tal, elaborou-se um projeto. Nele uma situação-problema da área de Engenharia de Produção foi analisada inicialmente por métodos presentes na disciplina de Cálculo, em especial a Otimização. Focou-se na compreensão e significação de conceitos, presentes no conteúdo de Otimização, e (re)-significação de conteúdos da Matemática básica. Verificou-se, além de experiências transdisciplinar e a tomada de decisões, que surgiram de forma natural durante a realização do projeto, que a aprendizagem dos alunos foi potencializada, em relação, ao conteúdo de Otimização.