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LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012 PBL (Problem/Project Based Learning): uma nova abordagem para a Educação em Engenharia Luiz Carlos de Campos.

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1 LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012 PBL (Problem/Project Based Learning): uma nova abordagem para a Educação em Engenharia Luiz Carlos de Campos

2 SUMÁRIO 1) Introdução: Desafios atuais 1) Introdução: Desafios atuais 2) Perfil do jovem atual 2) Perfil do jovem atual 3) Conceito de Aprendizagem 3) Conceito de Aprendizagem 4) Exigências para o profissional de Engenharia 4) Exigências para o profissional de Engenharia 5) Ensino tradicional de Engenharia 5) Ensino tradicional de Engenharia 6) O que deve mudar ? 6) O que deve mudar ? 7) O que é a metodologia PBL ? 7) O que é a metodologia PBL ? 8) Como mudar da metodologia tradicional para o PBL ? 8) Como mudar da metodologia tradicional para o PBL ? 9) A Engenharia de Produção no contexto atual 9) A Engenharia de Produção no contexto atual 10) Reflexões 10) Reflexões 11) Conclusões 11) Conclusões LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

3 1.1) DESAFIOS MUNDIAIS DO SÉCULO XXI [População mundial: 7 bilhões (2011); 7.8 bilhões (2015)] 1) População; 6) Meio Ambiente; 2) Água; 7) Conflitos/Terrorismo; 3) Alimentos; 8) Mudanças Climáticas; 4) Energia; 9) Sustentabilidade; 5) Saúde; 10) Biodiversidade; 11) Bem-Estar da Humanidade 11) Bem-Estar da Humanidade LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012 David King, Scientific Adviser to UK Government, World Bank, Adaptado de Lueny Morell – HP Labs – ) DESAFIOS ATUAIS

4 Todos esses problemas passam, necessariamente, por projetos e soluções de Engenharia! LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

5 1.2) DESAFIOS DA ENGENHARIA PARA O SÉCULO XXI ELABORAÇÃO DE PROJETOS: ELABORAÇÃO DE PROJETOS: 1) Novos Materiais; 1) Novos Materiais; 2) Alimentos; 2) Alimentos; 3) Meio- ambiente; 3) Meio- ambiente; 4) Transporte; 4) Transporte; 5) Gestão; 5) Gestão; 6) Comunicação; 6) Comunicação; 7) Energia. 7) Energia. LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012 Adaptado de Nival Nunes de Almeida - ABENGE

6 LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012 2) PERFIL DO JOVEM ATUAL (Geração Digital) Não tem paciência para estudar/trabalhar; Não tem paciência para estudar/trabalhar; Dificuldade para aprendizagem linear; Dificuldade para aprendizagem linear; Hiperatividade: executa múltiplas tarefas simultaneamente; Hiperatividade: executa múltiplas tarefas simultaneamente; Possui uma mente seletiva para um excesso de informações; Possui uma mente seletiva para um excesso de informações; Utiliza várias mídias com grande desenvoltura: TV; Celular; Computador; Internet; Orkut; MSN; Facebook; Google talk;Twiter, etc; Utiliza várias mídias com grande desenvoltura: TV; Celular; Computador; Internet; Orkut; MSN; Facebook; Google talk;Twiter, etc; Usa controle remoto como uma metralhadora; Usa controle remoto como uma metralhadora; Não sabe obedecer ordens; Não sabe obedecer ordens; Possui a síndrome do motorista de táxi: SABE TUDO!! Possui a síndrome do motorista de táxi: SABE TUDO!! Dificuldade em comunicação oral, escrita e conhecimentos gerais. Dificuldade em comunicação oral, escrita e conhecimentos gerais.

7 Atualmente temos que preparar os estudantes: Atualmente temos que preparar os estudantes: para empregos para empregos que ainda não existem... que ainda não existem... para usar tecnologias para usar tecnologias que ainda não foram inventadas... que ainda não foram inventadas... para solucionar problemas para solucionar problemas que ainda nem sabemos que são problemas... que ainda nem sabemos que são problemas... Richard Riley, (Secretário de Educação – Governo Clinton) Richard Riley, (Secretário de Educação – Governo Clinton) LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

8 3) CONCEITO DE APRENDIZAGEM A aprendizagem não é um ato passivo no qual se recebe algo pronto de alguém, nem um ato automático de apenas seguir uma regra. A aprendizagem é um processo ativo e extremamente pessoal, em que uma pessoa se motiva a enxergar algo. A aprendizagem não é um ato passivo no qual se recebe algo pronto de alguém, nem um ato automático de apenas seguir uma regra. A aprendizagem é um processo ativo e extremamente pessoal, em que uma pessoa se motiva a enxergar algo. Adquirir conhecimento não é como colocar coisas que alguém nos dá num armazém mental, mas um processo de idas e vindas no qual sempre nos movemos entre as partes e o todo, percebendo e descobrindo novas coisas graças àquelas que já conhecemos, construindo uma base em constante expansão para entendermos o mundo. Adquirir conhecimento não é como colocar coisas que alguém nos dá num armazém mental, mas um processo de idas e vindas no qual sempre nos movemos entre as partes e o todo, percebendo e descobrindo novas coisas graças àquelas que já conhecemos, construindo uma base em constante expansão para entendermos o mundo. Diálogo Mênon, de Platão - (Atenas, 428/427 – Atenas, 348/347 a.C) Diálogo Mênon, de Platão - (Atenas, 428/427 – Atenas, 348/347 a.C) Robert P. Crease. As grandes equações - Zahar Editora, Rio de Janeiro, 2011, p.31. LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

9 4) EXIGÊNCIAS BÁSICAS DO PROFISSIONAL DE ENGENHARIA Conhecimentos de gerenciamento de equipes de projetos, pesquisas e trabalhos; Conhecimentos de gerenciamento de equipes de projetos, pesquisas e trabalhos; Conhecimentos de conteúdos multidisciplinares interligados; Conhecimentos de conteúdos multidisciplinares interligados; Procure constantemente ideias inovadoras; Procure constantemente ideias inovadoras; Tenha atitudes empreendedoras; Tenha atitudes empreendedoras; Tenha capacidade de converter conhecimentos científicos em aplicações úteis para a sociedade, com atitude ética e responsável. Tenha capacidade de converter conhecimentos científicos em aplicações úteis para a sociedade, com atitude ética e responsável.

10 LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012 Becker, 2006 – Adaptado de Xiangyun Du, PAEE ) EXPECTATIVA DO MERCADO Comparação entre as capacidades adquiridas nas universidades e as requiridas na vida profissional – Alemanha.

11 5) ENSINO TRADICIONAL DE ENGENHARIA CONCEITOS, DEFINIÇÕES, TEORIAS, TEOREMAS, FÓRMULAS, REGRAS, EXEMPLOS, TEXTOS... CONCEITOS, DEFINIÇÕES, TEORIAS, TEOREMAS, FÓRMULAS, REGRAS, EXEMPLOS, TEXTOS... AULAS EXPOSITIVAS AULAS EXPOSITIVAS EXPERIÊNCIAS TRADICIONAIS EXPERIÊNCIAS TRADICIONAIS EXERCÍCIOS PROPOSTOS EXERCÍCIOS PROPOSTOS AVALIAÇÃO DO CONHECIMENTO ADQUIRIDO AVALIAÇÃO DO CONHECIMENTO ADQUIRIDO LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

12 5.1) METODOLOGIA DE ENSINO TRADICIONAL

13 LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/ ) ENSINO ATUAL DE ENGENHARIA NO BRASIL Mesmo conteúdo transmitido ano após ano, falta de atualização do conteúdo e aplicações; Mesmo conteúdo transmitido ano após ano, falta de atualização do conteúdo e aplicações; Aulas teóricas, resolução de exercícios e experiências com resultados conhecidos a priori; Aulas teóricas, resolução de exercícios e experiências com resultados conhecidos a priori; A memória é mais importante que o raciocínio e a imaginação; A memória é mais importante que o raciocínio e a imaginação; A memória é a função mental básica para avaliação do aproveitamento; A memória é a função mental básica para avaliação do aproveitamento; Pedagogia baseada na ideia de transferência de conhecimento; Pedagogia baseada na ideia de transferência de conhecimento; O grau do conhecimento transferido é medido apenas por provas individuais. O grau do conhecimento transferido é medido apenas por provas individuais.

14 LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012 6) O QUE DEVE MUDAR ? O modelo de ensino que é praticado na universidade; O modelo de ensino que é praticado na universidade; As metodologias de ensino/aprendizagem devem ser reformuladas; As metodologias de ensino/aprendizagem devem ser reformuladas; Dar maior ênfase ao trabalho do aluno; Dar maior ênfase ao trabalho do aluno; Aprendizagem ativa, baseada na solução de problemas reais, orientada a projetos e a necessidade do mercado; Aprendizagem ativa, baseada na solução de problemas reais, orientada a projetos e a necessidade do mercado; Uma contraposição a uma forma de ensino passiva e assentada na transmissão de conhecimentos; Uma contraposição a uma forma de ensino passiva e assentada na transmissão de conhecimentos; Modelo de aprendizagem mais participativo, mais atrativo para os alunos e mais centrado na aquisição de competências; Modelo de aprendizagem mais participativo, mais atrativo para os alunos e mais centrado na aquisição de competências; Maior acompanhamento dos alunos por parte dos professores e um investimento permanente na melhoria da qualidade da educação. Maior acompanhamento dos alunos por parte dos professores e um investimento permanente na melhoria da qualidade da educação.

15 7) O QUE É A METODOLOGIA PBL ? É uma estratégia de aprendizagem ativa; É uma estratégia de aprendizagem ativa; Não um conjunto de disciplinas com tarefas para os estudantes; Não um conjunto de disciplinas com tarefas para os estudantes; Um curso com uma nova visão educacional; Um curso com uma nova visão educacional; Dividido em temas com missões definidas em cada tema; Dividido em temas com missões definidas em cada tema; Foca a atividade do aluno no trabalho em equipe, relacionando a aprendizagem com a solução de problemas/projetos com soluções abertas; Foca a atividade do aluno no trabalho em equipe, relacionando a aprendizagem com a solução de problemas/projetos com soluções abertas; Cada problema/projeto é geralmente apoiado por um conjunto de disciplinas ligadas entre si por um tema relacionado à realidade profissional do engenheiro; Cada problema/projeto é geralmente apoiado por um conjunto de disciplinas ligadas entre si por um tema relacionado à realidade profissional do engenheiro; LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012 Adaptado de Powell & Weenck

16 7) O QUE É A METODOLOGIA PBL ? A equipe de alunos discute o problema/projeto, fornece uma solução e entrega, dentro de um prazo definido, o produto da equipe: um protótipo ou um relatório ; A equipe de alunos discute o problema/projeto, fornece uma solução e entrega, dentro de um prazo definido, o produto da equipe: um protótipo ou um relatório ; Estudantes mostram o que aprenderam em discussões com os professores sobre o produto e refletindo sobre o que realizaram; Estudantes mostram o que aprenderam em discussões com os professores sobre o produto e refletindo sobre o que realizaram; É uma prática pedagógica inovadora que vem sendo adotada em várias instituições da Europa, Australásia, África, Américas do Norte e do Sul; É uma prática pedagógica inovadora que vem sendo adotada em várias instituições da Europa, Australásia, África, Américas do Norte e do Sul; Brasil várias instituições estão implantando/discutindo a adoção desta metodologia em parceria com instituições estrangeiras. Brasil várias instituições estão implantando/discutindo a adoção desta metodologia em parceria com instituições estrangeiras. LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012 Adaptado de Powell & Weenck

17 LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/ ) OBJETIVOS GERAIS DO PBL

18 LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/ ) PBL – PROBLEM/PROJECT BASED LEARNING Metodologia ativa de ensino-aprendizagem

19 LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/ ) VANTAGENS DA METODOLOGIA ATIVA PBL PBL (Problem/Project Based Learning) Ambiente acadêmico em perfeita sintonia com o mercado. Ambiente acadêmico em perfeita sintonia com o mercado. Metodologia dinâmica e individualizada. Metodologia dinâmica e individualizada. Programas atualizados anualmente de acordo com as novas exigências do mercado e com as novas tecnologias e ferramentas disponíveis. Programas atualizados anualmente de acordo com as novas exigências do mercado e com as novas tecnologias e ferramentas disponíveis. Integração universidade/empresa. Integração universidade/empresa.

20 LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012 Apoio da administração superior; Curriculum planejado; Treinamento do corpo docente da faculdade ; Um time de campeões que: Não só entenda o conceito, mas Acredita no conceito !!! 8) COMO MUDAR DA METODOLOGIA TRADICIONAL PARA O PBL

21 8.1) DESAFIOS NA IMPLEMENTAÇÃO DO PBL Mudança da mentalidade educacional dos docentes; Mudança da mentalidade educacional dos docentes; Inovar, reformar o currículo e a experiência de aprendizagem; Inovar, reformar o currículo e a experiência de aprendizagem; Resistência em mudar a forma de ensinar dos docentes; Resistência em mudar a forma de ensinar dos docentes; Capacitação/treinamento dos docentes; Capacitação/treinamento dos docentes; Apoio institucional; Apoio institucional; Baixo conhecimento dos alunos em ciências básicas e comunicação oral e escrita; Baixo conhecimento dos alunos em ciências básicas e comunicação oral e escrita; LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

22 Existe a necessidade de uma transição suave entre a metodologia tradicional e o PBL? Existe a necessidade de uma transição suave entre a metodologia tradicional e o PBL? Como tratar as indecisões e dúvidas dos professores sobre a metodologia? Como tratar as indecisões e dúvidas dos professores sobre a metodologia? Como conseguir um melhor apoio e compromisso dos professores com a metodologia PBL? Como conseguir um melhor apoio e compromisso dos professores com a metodologia PBL? 8.2) DÚVIDAS E DISCUSSÕES

23 8.3) RECOMENDAÇÕES DA UNESCO Os cursos universitários podem ser mais interessantes mediante a transformação da pedagogia e dos currículos, usando informação e experiência nas suas várias atividades. A aprendizagem baseada em projetos e problemas, as abordagens just-in-time e as aplicações pró-ativas, com menos abordagens de formulas que entediam os estudantes, devem ser implementadas. Em suma, devemos pensar em trabalhos relevantes! Em suma, devemos pensar em trabalhos relevantes! A ciência e a engenharia mudaram o mundo, mas são conservadoras e lentas para mudanças. Nós precisamos de mais exemplos inovadores nas escolas, faculdades e universidades de todo o mundo, como aquelas que têm desenvolvido atividades pioneiras em suas áreas, como o PBL. O futuro do mundo está nas mãos dos jovens engenheiros e precisamos dar a eles toda ajuda possível face aos desafios do futuro. Relatório UNESCO (2010), pp Adaptado de Rui M. Lima, (Tradução livre LCC). LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

24 24 McMaster 1968 Maastricht 1972 Linkoping 1972 Roskilde 1972 Aalborg 1974 Louvain 2000 UMINHO 2004 PBL como uma estratégia para a mudança: diversidade de prática Problema como foco e estimulo para aprendizagem Aprendizagem auto-dirigida Estudo centrado no aluno e tutores como facilitadores Trabalho em equipe Adaptado de Xiangyun Du – PAEE2009 – Guimarães - Portugal

25 LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012 Adaptado de Lueny Morell – HP Labs - COBENGE Pesquisas com indústrias dinamarquesas mostraram que a metodologia PBL é mais efetiva que a metodologia tradicional Ref Survey of 125 Danish companies that hire engineers

26 8.3) PBL NAS ESCOLAS DE ENGENHARIA DO BRASIL Atualmente temos 2 cursos de Engenharia trabalhando com a metodologia PBL integrada na estrutura curricular: PUC/SP e UnB; Atualmente temos 2 cursos de Engenharia trabalhando com a metodologia PBL integrada na estrutura curricular: PUC/SP e UnB; Várias instituições adotam a metodologia PBL em disciplinas isoladas: UEFS (Computação); UCS (Química);UFJF (Elétrica); EEM e EPUSP (Introdução Engenharia); UNESP/Bauru (Produção); UFMG (Sistemas); UFSC (Mobilidade); PUCPR (Computação); UFPA (Civil); USP/São Carlos (Mecânica/Produção); Várias instituições adotam a metodologia PBL em disciplinas isoladas: UEFS (Computação); UCS (Química);UFJF (Elétrica); EEM e EPUSP (Introdução Engenharia); UNESP/Bauru (Produção); UFMG (Sistemas); UFSC (Mobilidade); PUCPR (Computação); UFPA (Civil); USP/São Carlos (Mecânica/Produção); UFJF e USP/São Carlos estão em processo de alteração dos PPCs dos cursos para implementação do PBL. UFJF e USP/São Carlos estão em processo de alteração dos PPCs dos cursos para implementação do PBL. Fonte: COBENGE (2011) – BLUMENAU - SC LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

27 9. A ENGENHARIA DE PRODUÇÃO NO CONTEXTO 9.1) Definição de Engenharia de Produção: A Engenharia de Produção trata do projeto, aperfeiçoamento e implantação de sistemas integrados de pessoas, materiais, informações, equipamentos e energia, para a produção de bens e serviços, de maneira econômica, respeitando os preceitos éticos e culturais. Tem como base os conhecimentos específicos e habilidades associadas às ciências físicas, matemáticas e sociais, assim como aos princípios e métodos de análise da engenharia de projeto para especificar, predizer e avaliar os resultados obtidos por tais sistemas. Fonte: Batalha et al. – Introdução à Engenharia de Produção. RJ, Editora Campus, (Adaptado da American Industrial Engineering Association) LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

28 9.2) COMPETÊNCIAS DO ENGENHEIRO DE PRODUÇÃO....Utilizar ferramental matemático e estatístico para modelar sistemas de produção e auxiliar na tomada de decisões;....Utilizar ferramental matemático e estatístico para modelar sistemas de produção e auxiliar na tomada de decisões; Projetar, implementar e aperfeiçoar sistemas, produtos e processos..... Projetar, implementar e aperfeiçoar sistemas, produtos e processos..... Acompanhar os avanços tecnológicos......; Acompanhar os avanços tecnológicos......; Compreender a inter-relação dos sistemas de produção com o meio ambiente, Compreender a inter-relação dos sistemas de produção com o meio ambiente, Trabalhar em equipes multidisciplinares; Trabalhar em equipes multidisciplinares; Identificar, modelar e resolver problemas; Identificar, modelar e resolver problemas; Compromisso com a ética profissional; Compromisso com a ética profissional; Comunicação oral e escrita; Comunicação oral e escrita; Auto-aprendizagem e Educação Continuada; Auto-aprendizagem e Educação Continuada; LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012 Propostas complementares àquelas definidas pelas Diretrizes Curriculares do MEC – ABEPRO, 2001.

29 LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/ ) REFLEXÕES Estarão as IES, os gestores acadêmicos, os professores e os sindicatos/entidades de classe: Estarão as IES, os gestores acadêmicos, os professores e os sindicatos/entidades de classe: preparados/(interessados) para a/ (na) mudança na metodologia de ensino superior no Brasil ?? preparados/(interessados) para a/ (na) mudança na metodologia de ensino superior no Brasil ??

30 A questão levantada é a seguinte: Para que mudar ? Quanto custa mudar? E se não mudar, quanto custará ? 11) CONCLUSÕES LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

31 Albert Einstein (Ulm, 1879 – Princeton, 1955)

32 CONVITE PARA EVENTOS º Fórum Nacional de Gestores de Instituições de Educação em Engenharia – ABENGE 2º Fórum Nacional de Gestores de Instituições de Educação em Engenharia – ABENGE Data: 25/07 – Auditório Rui Barbosa – Mackenzie Data: 25/07 – Auditório Rui Barbosa – Mackenzie Organização: MACKENZIE/PUC-SP Organização: MACKENZIE/PUC-SP 4th International Symposium on Project Approaches in Engineering Education - PAEE2012 4th International Symposium on Project Approaches in Engineering Education - PAEE2012 EEUM – Guimarães - Portugal Datas: 26 e 27/07 - Campus Consolação/PUC-SP Datas: 26 e 27/07 - Campus Consolação/PUC-SP Organização: PUC-SP/MACKENZIE Organização: PUC-SP/MACKENZIE LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

33 Contatos/Vendas - Livraria do Campus – São Paulo - SP

34 LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012 Referências Campos, L. C., Dirani, E. A. T., Manrique, A. L. (orgs.). Educação em Engenharia. Novas abordagens, São Paulo, EDUC, p. Campos, L. C., Dirani, E. A. T., Manrique, A. L. (orgs.). Educação em Engenharia. Novas abordagens, São Paulo, EDUC, p. Powell, P. C., & Weenk, W. Project Led Engineering Education, Utrecht, The Netherlands, Lemma, p. Powell, P. C., & Weenk, W. Project Led Engineering Education, Utrecht, The Netherlands, Lemma, p. Xiangyun, D., de Graaff, E., Kolmos, A. Research on PBL Practice in Engineering Education, Rotterdam, The Netherlands, Sense Publishers, p. Xiangyun, D., de Graaff, E., Kolmos, A. Research on PBL Practice in Engineering Education, Rotterdam, The Netherlands, Sense Publishers, p. Mills, J. E. e Treagust, D. F. (2003). Engineering Education – is a problem-based or project-based learning the answer? Australasian Journal of Engineering Education, Mills, J. E. e Treagust, D. F. (2003). Engineering Education – is a problem-based or project-based learning the answer? Australasian Journal of Engineering Education, - International Symposium on Project Approaches in Engineering Education. - International Symposium on Project Approaches in Engineering Education.

35 OBRIGADO !!!! Prof. Luiz Carlos de Campos Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia – PUC/SP LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012


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