usando projetos na formação de engenheiros: experiências...

Usando Projetos na Formação de Engenheiros:

experiências pessoais Gilson Yukio Sato

Departamento de Eletrônica (DAELN)

Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica (PPGEB)

• Por que fazemos assim ?

• Usando projetos na sala de aula

• Pontos fortes e fracos

• O professor e o aluno

• Casos no DAELN + DAMEC + DAINF

• Experiência pessoal

• Projetos em outros contextos

• Considerações finais

A

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Toledo, julho de 2017 2 Gilson Yukio Sato

Por que Fazemos assim ?

Pressupostos

• Pressupostos

• Implícitos ou explícitos

• “Culturais”

• Experiência pessoal

• Ken Robinson

• http://www.youtube.com/watch?v=zDZFcDGpL4U

• https://youtu.be/TPr7PL5WZPU

Por que fazemos assim ?


http://www.youtube.com/watch?v=zDZFcDGpL4U

http://www.youtube.com/watch?v=zDZFcDGpL4U

https://youtu.be/TPr7PL5WZPU

https://youtu.be/TPr7PL5WZPU

• Emprego ?

• Dinheiro fácil?

• Prestígio ?

• Empresa ?

“A expectativa dos alunos não mudou”


• Por que os professores continuam repassando tanta informação ?

“O acesso a informação não mudou”


“Educação = Linha de Produção “


Nossa linha de produção

Matéria Prima

Processo Mercado

Especificação

Candidatos

Currículo Mercado

Perfil do Egresso


• Mas até a linha de produção mudou !!

• Os produtos são mais customizados

• As linhas de produção são mais flexíveis

• A “nossa linha de produção” mudou ?

A Linha de Produção


• Idade = maturidade ?

• “A única fonte de K é o professor”

“Os alunos devem ter a mesma idade”


• “Mesmos interesses”

• “Mesmas formas de aprender”

• “Mesmas experiências anteriores”

“O aluno λ”


• Atividades individuais

• Avaliação individual

“A aprendizagem é individual”


• “Deve ocorrer em um lugar específico: na escola”

• “ Deve ocorrer em um local específico: na sala de aula”

• “Deve ocorrer com artefatos específicos: material didático”

• Os alunos são isolados do mundo

• Aprender não faz parte do cotidiano

“Aprender é um processo isolado”


• Qual é o conteúdo básico ?

• Quais tecnologias estão chegando ?

• Quais conteúdos de gestão precisam ser vistos ?

• É possível ver tudo isso ?

“É importante ver o conteúdo básico”


• Existe uma relação causal entre o professor ensinar e o aluno aprender ?

• Quais são as evidências de que isso ocorre ?

• Se essa relação existe, por que reclamamos tanto que os alunos não aprendem ?

• Se essa relação existe e os alunos não aprendem, nós devemos estar usado o método errado ?

“Ensinando eles aprendem”


• “Os alunos devem se motivar” • Atividade padronizada X diferentes interesses/estilos

• “Os professores devem motivar os alunos” • Como motivar 40 pessoas com 40 perfis diferentes ?

• Dan Pink

• http://www.youtube.com/watch?v=u6XAPnuFjJc

• https://youtu.be/umhhPj7t8FE

Motivação


http://www.youtube.com/watch?v=u6XAPnuFjJc

http://www.youtube.com/watch?v=u6XAPnuFjJc

https://youtu.be/umhhPj7t8FE

https://youtu.be/umhhPj7t8FE

• Para tarefas simples, o incentivo financeiro funciona como esperado

• Para tarefas que exigem as habilidades cognitivas, o incentivo financeiro prejudica o desempenho

• A nota não estaria funcionando como um incentivo financeiro ?

Motivação é um fenômeno complexo


• Autonomia

• Proficiência

• Propósito

O que motiva trabalhadores intelectuais ?


• Qual a autonomia que damos aos nossos alunos ?

Autonomia


• Nós damos oportunidade para que os alunos “peguem o gosto” da proficiência ?

Proficiência


• 10 mil horas de prática deliberada = nível de excelência internacional

• Trabalho, trabalho, trabalho ...

• Oportunidade para encontrar significado

• Nós criamos essas oportunidades para nossos alunos ?

A regra das 10 mil horas (Gladwell 2008)


• Nós damos oportunidades para que nossos alunos desenvolvam um senso de propósito ?

Propósito


Usando Projetos na Sala de Aula

• Nível do professor

• Projeto com conteúdo de uma disciplina

• Problema de disponibilidade de tempo

Modelos (Moesby 2008)

Disciplina Projeto

Disciplina Projeto

Disciplina Projeto


• Nível do grupo

• Projeto com conteúdo de várias disciplinas

• Colaboração entre professores

• Questão: avaliação

Disciplina

Disciplina

Disciplina P

roje

to



• Nível do grupo

• Conteúdo das disciplinas adaptado ao projeto

• Maior colaboração entre professores

• Questão: avaliação redundante

Disciplina

Disciplina

Disciplina

Pro

jeto



• Nível da instituição

• Projeto define as disciplinas

• Projeto no centro da aprendizagem

• Questão: apoio institucional

Pro

jeto

Disciplina

Disciplina

Disciplina



• Nível da instituição

• Projeto e disciplinas definidas pelo tema

• Projeto no centro da aprendizagem

• Questão: apoio institucional

Pro

jeto

Disciplina

Disciplina

Disciplina

Tema



• Metodologia de implementação

• Exige mudanças: • Objetivo das disciplinas

• Métodos de avaliação e ensino

• Objetivos de avaliação e ensino

• Participação dos alunos

• Cultura instituição



Pontos Fortes e Fracos

Habilidades desenvolvidas, Vantagens e Desvantagens

• Adaptabilidade a mudanças

• Capacidade de resolver problemas não rotineiros

• Pensamento crítico e criativo

• Adoção de metodologia sistêmica

• Capacidade de trabalhar em equipe

• Capacidade de identificar pontos fortes e fracos

• Compromisso com aprendizado contínuo

Habilidades desenvolvidas pelos alunos (Ribeiro 2008)


• Soluções interdisciplinares • Problemas complexos exigem conhecimento de diversas

disciplinas

• Uso de conceitos mais atuais • Professores não precisam decidir conteúdos

• Os problemas definem os conteúdos necessários

• Atualização de professores • Necessária para orientação adequada

Vantagens (Enemark e Kjaersdam 2008)


• Fomento da criatividade e inovação

• Desenvolvimento de habilidades de projeto • Definição do problema, planejamento, avaliação,

apresentação

• Desenvolvimento de habilidades de comunicação • Discussões com o grupo

• Exposição ao professor



• Melhoria no aprendizado • Grupo de estudo

• Aprendendo ao ensinar colegas

• Criação de um contexto social • Melhoria da vida acadêmica dos estudantes



• Aquisição de conhecimento de forma mais significativa e duradoura

• Desenvolvimento de habilidades e atitudes profissionais

• Motivação do alunos em trabalhar e aprender a aprender (Powell, 2000)

• Parceria entre alunos de diversos “anos” e docentes

Vantagens e Desvantagens (Ribeiro 2008)


• Desenvolvimento da iniciativa

• Imprecisão do conhecimento de teorias mais avançadas

• Insuficiência de conhecimento de memória

• Inadequação aos alunos que não trabalham em grupo



• Encoraja o trabalho colaborativo entre docentes

• Dificuldade em trabalhar todos os conteúdos

• Dificuldade em trabalhar disciplinas básicas

• Aumento da complexidade da avaliação

• Mudança de postura do docente (ele não é mais o “sabe tudo”



• Identificação precoce de alunos sem vocação para a profissão

• Necessidade de uma organização mais horizontal e flexível

• Custos com espaços para trabalho em equipe e laboratórios



O Professor e o Aluno

O papel do Professor, o papel do aluno

• Torna-se facilitador, orientador, co-aprendiz, mentor ou consultor

• Trabalham colaborativamente

• Delega autoridade e responsabilidade aos alunos

• Aumentam a motivação dos alunos pelo uso de problemas reais

Papel do Professor (Samford University 2001 apud Ribeiro 2008)


• Devem modificar a avaliação, incluindo a avaliação por pares

• Devem encorajar a iniciativa dos alunos

• Devem valorizar o conhecimento prévio dos alunos

• Devem dar feedback aos alunos e aceitar o feedback destes



• Devem ser formados para o uso de projetos

• Devem fazer os alunos delimitarem problemas, explorarem alternativas e tomarem decisões

• Devem fazer com que os alunos apliquem o conhecimento



• Definir, ainda que parcialmente, seus objetivos

• Assumir a responsabilidade pelo seu aprendizado

• Explorar o problema, elaborar hipóteses, identificar e elaborar questões de aprendizagem

• Priorizar questões de aprendizagem, estabelecer metas e objetivos de aprendizagem, alocar recursos

Papel do Aluno (Woods 1994 apud Ribeiro 2008)


• Planejar e dividir responsabilidades no estudo da equipe

• Compartilhar o novo conhecimento

• Aplicar o novo conhecimento na solução do problema

• Avaliar o novo conhecimento, a solução do problema, o processo

Papel do Aluno (Woods 1994 apud Ribeiro 2008)


Casos no DAELN + DAMEC + DAINF

Projeto Integrador 1 – Mecatrônica

Sistemas Microcontrolados – Mecatrônica

Oficina de Integração 3 – Engenharia da Computação

• Tecnologia Mecatrônica – quarto período

• PI = integração de áreas • PI1: microcontrolador • PI2: CLP • PI3: FMS

• Projeto PI 1= mecânica + eletrônica + programação

• PI1 + Gestão de Projetos

• Um único projeto no semestre

Projeto Integrador 1


• Metodologia • Apresentação dos requisitos

• Apresentação das regras

• Divisão do projeto em 6 metas

• Reuniões semanais de 10 min com cada equipe

• Equipe • Até 5 membros

• Formadas espontaneamente

• Prazo para mudanças



• Avaliação • Documentação

• Banca

• Professor

• Projeto • Requisitos

• Acabamento

• Prazos



• Requisitos • Cenário de uso simples

• Básicos

• Extras



• Tecnologia Mecatrônica – terceiro período

• Projeto com microcontrolador

• Duração de cerca de 6 semanas

• Metodologia • Apresentação dos requisitos

• Equipe • Duplas ou trincas

Sistemas Microcontrolados


• Engenharia de Computação – sexto período

• Requisito: Sistema embarcado + comunicação + estação base

• Estudantes definem o projeto a ser desenvolvido

• Proposta Pré-projeto Entregas Defesa Relatório

Oficina de Integração 3


• Avaliação: Pré-projeto, entregas, defesa, relatório final, auto-avaliação

Oficina de Integração 3


Experiência Pessoal

• Motivação dos alunos

• Desenvolvimento de atitudes

• Trabalho significativo

• Simulação de uma situação de trabalho

Pontos positivos


• Plágio

• “Mochila”

• Avaliação pelos pares

• Auto-avaliação

• Problemas com equipes

Questões


• Preparar-se para relegar o controle do conteúdo

• Aceitar que os membros vão aprender diferentemente

• Planejar adequadamente o projeto

• Deixar as regras claras

• Agir como um gerente de projeto

Recomendações Pessoais


Projetos em Outros Contextos

• Trabalho com comunidades no entorno da Universidade

• Projetos em parceria com empresas

• TCC sobre demanda de empresas/sociedade

• Incubadoras/Hotéis tecnológicos


• Empresa Jr

• Competições/Hackathons

• Suporte à pesquisa

• Desenvolvimento de pesquisa

Pesquisa


Considerações Finais

• CDIO: Conceive — Design — Implement — Operate • www.cdio.org

• Ollin College • “A Whole New Engineer”. Goldemberg e Somerville.

• Engenheiro 3i

Perspectivas


• UTFPR + Université de Technologie de Compiègne

• Indústria, inovação e interculturalidade

• Piloto campus Curitiba

• Escola de verão (2x) + disciplinas fora + estágios BR e FR + Projeto Internacional

Engenheiro 3i


• Os painéis resultantes dos vídeos, cujas partes foram usadas para ilustrar a apresentação podem ser adquiridas no site (por menos de uma libra):

• http://cognitivemedia.co.uk.s92713.gridserver.com/

Referências


• Gladwell, M. (2008). Fora de Série: Outliers. Rio de Janeiro, Sextante.

• Kidder, T. (1981). The Soul of a New Machine. New York, Avons Books.

• Savery, J. R. (2006). "Overview of Problem-based Learning: Definitions and Distinctions." The Interdisciplinary Journal of Problem-based Learning 1(1): 9-20.

• Woods, D. R. (2006). Preparing for PBL. Hamilton, Canada, McMaster University.

• Ribeiro, L. R. d. C. (2008). Aprendizagem Baseada em Problemas (PBL): uma experiência no ensino superior. São Carlos, EdUFSCar.

• Moesby, E. (2009). Perspectiva geral da introdução e implementação de um novo modelo educacional focado na aprendizagem baseada em projetos e problemas. Aprendizagem Baseada em Problemas no Ensino Superior. U. F. Araújo and G. Sastre. São Paulo, Summus: 43-78.

• Enemark, S. and K. Finn (2009). A ABP na teoria e na prática: a experiência de Aalborg na inovação do projeto no ensino universitário. Aprendizagem Baseada em Problemas no Ensino Superior. U. F. Araújo and G. Sastre. São Paulo, Summus: 17-42.

• Lee, R. M. K. W. and C.-Y. Kwan (1997). "The Use of Problem-Based Learning in Medical Education." Journal of Medical Education 1(2): 149-157.

• Deelman, A. and B. Hoeberings (2009). A ABP no contexto da Universidade de Maastricht. Aprendizagem Baseada em Problemas no Ensino Superior. U. F. Araújo and G. Sastre. São Paulo, Summus: 79-100.

• Ribeiro, L. R. d. C. and M. d. G. N. Mizukami (2004). "A PBL na Universidade de Newcastle: um Modelo para o Ensino de Engenharia no Brasil?" Olhar de Professor 7(1): 133-146.

• Seegmüller, E. F., R. Gielow, et al. (2008). "Formação Médica: uma proposta diante das demandas da sociedade. Experiência da Pontifícia Universidade Católica do Paraná-PUCPR." Ciência e Cultura(39): 9-22.

• Araújo, U. F. and V. A. Arantes (2009). Comunidade, conhecimento e resolução de problemas: o projeto acadêmico da USP Leste. Aprendizagem Baseada em Problemas no Ensino Superior. U. F. Araújo and G. Sastre. São Paulo, Summus: 101-122.

Referências


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