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

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

LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012 1) DESAFIOS ATUAIS 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 David King, Scientific Adviser to UK Government, World Bank, 2007 - Adaptado de Lueny Morell – HP Labs – 2011. LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

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

1.2) DESAFIOS DA ENGENHARIA PARA O SÉCULO XXI ELABORAÇÃO DE PROJETOS: 1) Novos Materiais; 2) Alimentos; 3) Meio- ambiente; 4) Transporte; 5) Gestão; 6) Comunicação; 7) Energia. Adaptado de Nival Nunes de Almeida - ABENGE - 2010 LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

2) PERFIL DO JOVEM ATUAL (Geração Digital) Não tem paciência para estudar/trabalhar; Dificuldade para aprendizagem linear; Hiperatividade: executa múltiplas tarefas simultaneamente; 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; Usa controle remoto como uma metralhadora; Não sabe obedecer ordens; Possui a “síndrome do motorista de táxi”: SABE TUDO!! Dificuldade em comunicação oral, escrita e conhecimentos gerais. LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

“Atualmente temos que preparar os estudantes: para empregos que ainda não existem... para usar tecnologias que ainda não foram inventadas... para solucionar problemas que ainda nem sabemos que são problemas...” Richard Riley, 2001 - (Secretário de Educação – Governo Clinton) LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

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.” “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) Robert P. Crease. As grandes equações - Zahar Editora, Rio de Janeiro, 2011, p.31. LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

4) EXIGÊNCIAS BÁSICAS DO PROFISSIONAL DE ENGENHARIA Conhecimentos de gerenciamento de equipes de projetos, pesquisas e trabalhos; Conhecimentos de conteúdos multidisciplinares interligados; Procure constantemente ideias inovadoras; Tenha atitudes empreendedoras; Tenha capacidade de converter conhecimentos científicos em aplicações úteis para a sociedade, com atitude ética e responsável. LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

4.1) EXPECTATIVA DO MERCADO LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012 Comparação entre as capacidades adquiridas nas universidades e as requiridas na vida profissional – Alemanha. Becker, 2006 – Adaptado de Xiangyun Du, PAEE’2009 LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012 10

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

5.1) METODOLOGIA DE ENSINO TRADICIONAL LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

5.2) ENSINO ATUAL DE ENGENHARIA NO BRASIL 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; A memória é mais importante que o raciocínio e a imaginação; A memória é a função mental básica para avaliação do aproveitamento; Pedagogia baseada na ideia de transferência de conhecimento; O grau do conhecimento transferido é medido apenas por provas individuais. LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012 6) O QUE DEVE MUDAR ? O modelo de ensino que é praticado na universidade; As metodologias de ensino/aprendizagem devem ser reformuladas; Dar maior ênfase ao trabalho do aluno; 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; 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. LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

7) O QUE É A METODOLOGIA PBL ? É uma estratégia de aprendizagem ativa; Não um conjunto de disciplinas com tarefas para os estudantes; Um curso com uma nova visão educacional; 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; Cada problema/projeto é geralmente apoiado por um conjunto de disciplinas ligadas entre si por um tema relacionado à realidade profissional do engenheiro; Adaptado de Powell & Weenck - 2003 LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

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 ; 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; Brasil  várias instituições estão implantando/discutindo a adoção desta metodologia em parceria com instituições estrangeiras. Adaptado de Powell & Weenck - 2003 LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

7.1) OBJETIVOS GERAIS DO PBL LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

7.2) PBL – PROBLEM/PROJECT BASED LEARNING Metodologia ativa de ensino-aprendizagem LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012 7.3) VANTAGENS DA METODOLOGIA ATIVA PBL PBL (Problem/Project Based Learning) Ambiente acadêmico em perfeita sintonia com o mercado. Metodologia dinâmica e individualizada. Programas atualizados anualmente de acordo com as novas exigências do mercado e com as novas tecnologias e ferramentas disponíveis. Integração universidade/empresa. LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

8) COMO MUDAR DA METODOLOGIA TRADICIONAL PARA O PBL 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 !!! LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012 20

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

LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012 8.2) DÚVIDAS E DISCUSSÕES   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 conseguir um melhor apoio e compromisso dos professores com a metodologia PBL? LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

8.3) RECOMENDAÇÕES DA UNESCO - 2010 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! 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. 32 - Adaptado de Rui M. Lima, 2011 - (Tradução livre LCC). LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012 PBL como uma estratégia para a mudança: diversidade de prática McMaster 1968 Maastricht 1972 Linkoping 1972 Roskilde 1972 Aalborg 1974 Louvain 2000 UMINHO 2004 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 – PAEE’2009 – Guimarães - Portugal 24 LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012 24

Pesquisas com indústrias dinamarquesas mostraram que a metodologia PBL é mais efetiva que a metodologia tradicional Ref. 2004 Survey of 125 Danish companies that hire engineers Adaptado de Lueny Morell – HP Labs - COBENGE - 2011 LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012 25

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; 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. Fonte: COBENGE (2011) – BLUMENAU - SC LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

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, 2008. (Adaptado da American Industrial Engineering Association) LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

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

LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012 10) REFLEXÕES 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 ?? LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

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

LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012 Albert Einstein (Ulm, 1879 – Princeton, 1955) LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

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

LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012 Contatos/Vendas - Livraria do Campus – São Paulo - SP Email: livrariadocampus@uol.com.br LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

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, 2011. 280 p. Powell, P. C., & Weenk, W. Project Led Engineering Education, Utrecht, The Netherlands , Lemma, 2003. 312 p. Xiangyun, D., de Graaff, E., Kolmos, A. Research on PBL Practice in Engineering Education, Rotterdam, The Netherlands, Sense Publishers, 2009. 234 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, http://www.aaee.com.au/journal/2003/mills_treagust.pdf http://paee.dps.uminho.pt - International Symposium on Project Approaches in Engineering Education. LCC - ENCEP – NATAL - RN - 16/05/2012

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