Epistemologia versus pedagogia : o locus do professor de engenharia

Partindo do pressuposto de que as concepções epistemológicas do professor norteiam a sua ação docente, a pesquisa apresentada nessa Dissertação foi realizada objetivando explicitar essas concepções e identificar e descrever as suas conseqüências na pedagogia empregada pelo professor de engenharia. O corpus dessa pesquisa constituiu-se de um grupo de professores, na quase totalidade engenheiros de formação, e de alunos da etapa profissionalizante do Curso de Engenharia Elétrica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS, o que representa um recorte do universo de professores e alunos dos cursos de engenharia no Brasil. Em função da longa tradição da Instituição focalizada na formação de engenheiros, entende-se que este recorte reflete parte da realidade de cursos congêneres em instituições públicas. A pesquisa realizada é de caráter etnográfico, caracterizada pela imersão da pesquisadora no ambiente pesquisado. Os dados foram coletados a partir de falas de professores e de falas de alunos desses professores, cujos depoimentos foram registrados em fitas magnéticas de áudio. A complementação desses dados deu-se através da observação e do acompanhamento das aulas desses mesmos docentes. Na seqüência desse trabalho, foram analisadas essas manifestações e observações, feitas in loco, à luz de um referencial teórico fortemente embasado no construtivismo. Na Dissertação essas análises aparecem, em um primeiro momento, focadas nas falas individuais dos Professores. Em uma segunda etapa, é apresentada uma análise comparativa entre as diferentes falas individuais a partir do que foram identificados pontos em comum nas opiniões emitidas. O mesmo procedimento é adotado em relação às falas dos alunos. Como resultado dessas análises, ao final, é apresentado um diagnóstico da situação atual em termos de concepções epistemológicas e das estratégias pedagógicas utilizadas pelos professores-engenheiros. Ao final também, são feitas sugestões que visam a subsidiar a implantação de uma proposta pedagógica de cunho construtivista, em cursos de engenharia.

Uma metodologia para adaptação e melhoria de produtos a partir da engenharia reversa

O tema desta dissertação de mestrado é o estudo da Engenharia Reversa como ferramenta de suporte à melhoria e adaptação de produtos. A partir de conceitos teóricos sobre desenvolvimento de produtos e melhoria de processos, propõe-se uma metodologia para adaptação de produtos destinados à exportação. A metodologia proposta consiste de oito passos, contemplando etapas de identificação e priorização das demandas de adaptação de produtos e elencando ferramentas auxiliares no atingimento dos objetivos desejados. A etapa inicial deste trabalho consiste de uma revisão bibliográfica dividida em duas partes: (i) adaptação de produtos através da utilização da Engenharia Reversa e seus habilitadores, e (ii) ferramentas para melhoria de processos. Os tópicos contemplados em (ii) incluem ferramentas para o mapeamento de processos de manufatura e para a sua melhoria. Destaque especial é dado ao Desdobramento da Função Qualidade – QFD (Quality Function Deployment), a Análise de Modos e Efeitos de Falhas (FMEA – Failure Mode and Effect Analysis) e às Cartas de Processos. Na seqüência, apresentam-se os passos da metodologia proposta para a adaptação de produtos às demandas de mercado utilizando a Engenharia Reversa e seus habilitadores. Finalmente, os passos metodológicos são aplicados a um caso prático, cujo objetivo é a adaptação de um pincel, produzido por uma empresa gaúcha, às demandas de um distribuidor alemão de ferramentas manuais.

Manifestações patológicas de impermeabilizações com uso de sistema não aderido de mantas asfálticas : avaliação e análise com auxílio de sistema multimídia

Este trabalho tem por objetivo avaliar as manifestações patológicas decorrentes de insucesso na impermeabilização de laje de cobertura plana horizontal que ocorrem em função da forma como a etapa de projeto é desenvolvida. A metodologia consistiu em proceder pesquisa de campo com o propósito de avaliar a formação técnica dos profissionais que atuam nesta área específica da construção civil. A estratégia adotada foi a de, inicialmente, com o auxílio do Ministério de Educação e Cultura, cadastrar as Faculdades de Engenharia Civil e Arquitetura das principais Universidades Públicas e Privadas brasileiras. Posteriormente foi feita investigação dentre as empresas construtoras da Região da Grande Porto Alegre que, amiúde, contratam prestadoras de serviços de impermeabilização para execução de suas obras, e empresas prestadoras de serviços sediadas na mesma região, procurando identificar quais seus procedimentos em relação à NBR 9575/98 - "Projeto de Impermeabilização". A aplicação dos conhecimentos obtidos da revisão bibliográfica, e posterior sistematização dos conceitos e das recomendações ditadas pela Norma supra referida, tornou possível, através da realização de trabalho de campo, constatar casos de desconhecimento e não observância daquelas diretrizes e, fruto desta desatenção, a contribuição para o surgimento de patologias de impermeabilização. Por último, foi produzido um software (CD-ROM) com o propósito de ensinar de forma didática, através de informações audiovisuais, as técnicas de aplicação e a identificação dos componentes do sistema de impermeabilização, orientando na escolha das alternativas mais adequadas, de acordo com as normas vigentes.

Modelamento paramétrico e geração de malha em superfícies para aplicações em engenharia

Este trabalho apresenta um conjunto de técnicas para a modelagem paramétrica e geração de malhas de superfícies para uso em sistemas de análise e simulações numéricas pelo Método dos Elementos Finitos. Foram desenvolvidos algoritmos para a geração paramétrica de superfícies, para a determinação das curvas de interseções entre superfícies e para a geração de malhas em superfícies curvas e recortadas. Foram implementas linhas e curvas paramétricas básicas, a partir das quais são geradas superfícies paramétricas de vários tipos que proporcionam uma grande flexibilidade de modelamento geométrico. Curvas e superfícies são geradas e manipuladas de forma interativa. São apresentadas técnicas que simplificam a implementação de linhas e superfícies paramétricas. Foi desenvolvido um algoritmo para determinar as curvas de interseção entre superfícies paramétricas, que são utilizadas como linhas de recorte (trimming lines) para obter geometrias complexas e compostas de várias superfícies. O algoritmo desenvolvido emprega técnicas de subdivisão adaptativa, por quadtrees, em função da curvatura local das superfícies. Primeiramente, obtém-se uma aproximação das curvas de interseção no espaço 3D, através da aproximação por triângulos. Os resultados iniciais são refinados e projetados sobre as duas superfícies envolvidas com algoritmos que permitem obter grande precisão. As curvas de interseção finais são mapeadas nos espaços paramétricos das duas superfícies, porém com uma parametrização única, o que facilita a junção com superfícies adjacentes Um algoritmo de geração de malha foi desenvolvido para gerar malhas triangulares de qualidade sobre as superfícies curvas e recortadas. O algoritmo utiliza um processo de subdivisão adaptativa por quadtrees, similar ao utilizado no algoritmo de interseção, para definir tamanhos de elementos em função da curvatura local. Em seguida, aplica-se um algoritmo tipo advancing front para gerar a malha sobre a superfície. Os algoritmos foram implementados e testados em um ambiente gráfico interativo especialmente desenvolvido para este trabalho. São apresentados vários exemplos que comprovam a eficiência das técnicas e algoritmos propostos, incluindo exemplos de matrizes de conformação mecânica para uso com código de análise METAFOR, análise de sensibilidade para otimização de pré-formas e de modelagem de superfícies compostas recortadas com geração de malhas de qualidade, para uso em análise por Elementos Finitos ou como contorno para geração de elementos tridimensionais.

Uma experiência didática de inserção do microcomputador como instrumento de medida no laboratório de física do ensino médio

Neste trabalho elaboramos cinco atividades experimentais que envolvem o uso do microcomputador como instrumento de medida no laboratório didático de Física. As atividades são do tipo aberto, de modo que os alunos tenham a oportunidade de explorar, testar e discutir soluções para todo o processo de medida, desde o uso de sensores nos sistemas de detecção, à conversão analógica/digital, passando pelos softwares. Somente depois de medidas manuais, o aluno passa à aquisição automática. Há guias impressos para alunos, com questões, desafios e sugestões de tarefas a serem executadas, e um texto de apoio para professores, contendo embasamento teórico e técnico indispensáveis para a compreensão do processo de aquisição automática. Os tópicos tratados são: sensores, medidas de tempo, e ondas mecânicas transversais (em cordas) e longitudinais (sonoras). O embasamento teórico para o desenvolvimento da proposta está apoiado na teoria sócio-interacionista de Vigotsky, na qual o desenvolvimento cognitivo não pode ser entendido sem referência ao contexto social, seus signos e instrumentos. Todas atividades foram testadas em condições de sala de aula em turmas de ensino médio e tecnológico da Unidade de Ensino do CEFET/RS, em 2003, e no curso de extensão Física para o Ensino Médio II, do Instituto de Física da UFRGS, em 2004. O produto educacional deste trabalho consiste em um texto de apoio para professores do ensino médio sobre o uso do microcomputador como um instrumento de medida, guias para alunos das cinco atividades experimentais envolvendo aquisição automática de dados e um hipertexto, disponível na web, baseado em animações do tipo Java Applet (Physlet).

Desenvolvimento de um sistema de apoio à decisão para a otimização de traçados de obras de engenharia civil : o caso do sistema de defesa contra inundações da cidade de Resistencia, Argentina

O traçado de obras com características lineares num espaço geográfico tem, em princípio, um número muito grande de soluções. A seleção de traçados mais convenientes é hoje abordada pela Pesquisa Operacional por meio da Programação Dinâmica tradicional e das técnicas para resolver o problema conhecido como leastcost- path, (caminho de mínimo custo). Por sua vez, o planejamento de espaços geográficos é feito com o auxílio de técnicas de SIG (sistemas de informação geográfica). O estudo algorítmico dos caminhos de mínimo custo não é novidade e até os programas comerciais para SIG mais utilizados têm incorporado comandos que, com certas limitações, resolvem esse problema. Mas, seja qual for a abordagem, sempre é preciso conhecer a priori a funçãoobjetivo (FO), e isto não é tarefa fácil, pois devem ser conjugados objetivos de satisfação de necessidades sociais, políticas, ambientais e econômicas, o que gera um verdadeiro problema de otimização multiobjetivo e multicritério. Este trabalho teve como foco principal elaborar um modelo de decisão para ajudar na formulação da FO, adotando o paradigma multiobjetivo/multicritério, explorando inclusive o relaxamento difuso de pareceres dos decisores. Foram utilizadas apenas ferramentas computacionais (software e hardware) simples, de ampla difusão entre os engenheiros e de baixo custo, como a planilha de cálculo Excel e o programa Idrisi 32, procurando explorar suas aptidões e limitações, sem recorrer à elaboração e/ou utilização de códigos computacionais próprios, sobre os quais muitas pessoas sentem receios até não serem testados suficientemente. Foi obtido um sistema de apoio à decisão eficaz e de fácil utilização e sua possibilidade de aplicação foi testada na definição do traçado ótimo de parte da defesa norte da cidade de Resistencia (Argentina).

Sistemas de engenharia John Deere Brasil descrição de um ambiente de engenharia para o século XXI

Este trabalho procura sintetizar oito anos de experiência profissional na implantação de recursos de Sistemas de Engenharia nas unidades industriais da John Deere no Brasil. No capítulo 2 são apresentados Fundamentos Teóricos ( conceitos básicos de Sistemas de Engenharia, fundamentos teóricos relativos a Mudança de Paradigmas e uma breve revisão sobre a Teoria das Restrições ) que embasarão a descrição da evolução do cenário tecnológico que atualmente compõe as operações de desenvolvimento de produto e de manufatura da John Deere no Brasil. Esta descrição é feita no capítulo 3. O capítulo 4 descreve a implantação dos recursos de Sistemas de Engenharia atualmente em uso bem como faz estudos comparativos entre este ambiente e o ambiente anterior. Neste capítulo também são apresentados alguns dos resultados alcançados no novo ambiente. No capítulo 5 são apresentados novos conceitos ( atualmente em implementação ) derivados do ambiente descrito assim como define o perfil profissional desejado pela companhia para os engenheiros que atuarão neste ambiente. Nos Anexos são apresentadas descrições de eventos ou situações que de alguma forma influenciaram o atual ambiente de engenharia da companhia no Brasil.

Solução da equação advectivo-difusiva utilizando regras para manipulação de exponenciais de operadores diferenciais e simetrias de Lie : aplicações em engenharia ambiental

Vários métodos analíticos, numéricos e híbridos podem ser utilizados na solução de problemas de difusão e difusão-advecção. O objetivo deste trabalho é apresentar dois métodos analíticos para obtenção de soluções em forma fechada da equação advectivo-difusiva em coordenadas cartesianas que descreve problemas de dispersão de poluentes na água e na atmosfera. Um deles é baseado em regras de manipulação de exponenciais de operadores diferenciais, e o outro consiste na aplicação de simetrias de Lie admitidas por uma equação diferencial parcial linear. Desenvolvem-se regras para manipulação de exponenciais de operadores diferenciais de segunda ordem com coeficientes constantes e para operadores advectivo-difusivos. Nos casos em que essas regras não podem ser aplicadas utiliza-se uma formulação para a obtenção de simetrias de Lie, admitidas por uma equação diferencial, via mapeamento. Define-se um operador diferencial com a propriedade de transformar soluções analíticas de uma dada equação diferencial em novas soluções analíticas da mesma equação. Nas aplicações referentes à dispersão de poluentes na água, resolve-se a equação advectivo-difusiva bidimensional com coeficientes variáveis, realizando uma mudança de variáveis de modo a reescrevê-la em termos do potencial velocidade e da função corrente correspondentes ao respectivo escoamento potencial, estendendo a solução para domínios de contornos arbitrários Na aplicação referente ao problema de dispersão de poluentes na atmosfera, realiza-se uma mudança de variáveis de modo a obter uma equação diferencial parcial com coeficientes constantes na qual se possam aplicar as regras de manipulação de exponenciais de operadores diferenciais. Os resultados numéricos obtidos são comparados com dados disponíveis na literatura. Diversas vantagens da aplicação das formulações apresentadas podem ser citadas, a saber, o aumento da velocidade de processamento, permitindo a obtenção de solução em tempo real; a redução da quantidade de memória requerida na realização de operações necessárias para a obtenção da solução analítica; a possibilidade de dispensar a discretização do domínio em algumas situações.

Didática da educação a distância : interação pedagógica

No momento em que a sociedade acompanha a evolução do sistema educacional e profissional com a educação a distância em ambiente virtual na Web cada vez mais presente em nosso cotidiano com as tecnologias de informação e comunicação chegando às escolas e universidades, exige-se uma mudança pedagógica na educação. Diretores, professores e toda a comunidade envolvida no processo precisam repensar o seu papel de orientadores e estimuladores e os conceitos sobre a sua prática pedagógica. O aluno tem que modificar a sua forma de agir: aprender por si próprio, ser criativo, saber trabalhar em grupo de modo cooperativo e ser capaz de organizar seu próprio trabalho. Esse tipo de abordagem contribuiu para a construção deste estudo, que tem como objetivo realizar uma análise investigativa sobre o conjunto de procedimentos que asseguram o processo de ensino-aprendizagem na prática pedagógica no ambiente de educação a distância (EAD), abordando e contextualizando as possíveis implicações dessa prática. Para tanto, faz-se necessário compreender a metodologia de interação, cooperação/colaboração e autonomia estabelecida entre as pessoas envolvidas no sistema de educação on-line com o intuito de contribuir para uma ação mais efetiva na organização e no planejamento desse sistema de ensino. Sabemos que a separação física entre o professor e o aluno é uma das peculiaridades do ensino a distância, o que provoca uma necessidade de construir novos conceitos para compreender as relações de mediação que se diferenciam dos parâmetros da sala de aula convencionais. Essa é uma preocupação deste trabalho, cuja intenção é identificar as características específicas que estão inseridas na Didática e como elas estão envolvidas no processo de comunicação e interação entre docentes e alunos nesse espaço de formação. Para desenvolver esta pesquisa, adota-se uma abordagem qualitativa, com a utilização de técnicas como questionários estruturados, fórum e relatos gravados das apresentações feitas pelos alunos participantes do workshop de encerramento do curso e no próprio ambiente. A partir da análise dos dados coletados, diante da multiplicidade de meios, materiais e linguagens disponibilizadas pela educação a distância, faz-se necessário discutir sistematicamente os pressupostos didáticos que interligam os indivíduos em rede de comunicação global proporcionada pelo ambiente tecnológico de aprendizagem – alunos/ professores, alunos/alunos e alunos/ambiente. Como professora/multiplicadora do Programa de Informática Educativa, o espaço escolhido para direcionar o olhar investigativo desta pesquisa foi o Curso de Especialização em Informática Educativa, realizado no ambiente e-ProInfo e oferecido pela Universidade Federal do Espírito Santo no período de 2002 a 2003, para formar novos multiplicadores que atuarão nos Núcleos de Tecnologia Educacional da Secretaria Estadual de Educação e professores facilitadores do laboratório de informática das escolas estaduais de vários municípios do Estado do Espírito Santo. Estes estudos apontaram a importância das estratégias didáticas na prática pedagógica em educação a distância em ambiente virtual na Web, aplicadas com o uso dos instrumentos interativos mediando os interlocutores, aproximando os indivíduos que estão fisicamente distantes e envolvidos nesse processo de ensino-aprendizagem. Considerando que o foco deste estudo é a educação a distância, modalidade de ensino desenvolvida pelo Programa de Pós-Graduação em Educação da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, que hoje é uma referência em nível nacional de Educação a Distância, espero estar contribuindo para a inserção deste trabalho no contexto das Universidades e Instituições de Ensino que propõem consolidar esta modalidade de ensino usando como recurso um ambiente virtual de aprendizagem.

Desenvolvimento de workflow para administração pública em ambientes corporativos de engenharia de software

A demanda por aplicações de workflow tem crescido rapidamente. Por um lado há uma evolução em ambientes com plataformas de sistemas maduras e disseminadas, por outro, processos de redesenho administrativo têm contribuído no aumento desta demanda. Apesar disto, profissionais de TI ainda encontram alguns problemas, e por isto, têm se aproximado de workflow com receio. Na administração pública de Porto Alegre, a otimização dos processos organizacionais de atendimento às demandas individuais dos cidadãos - que geram um registro em papel que constitui o que se denomina processo administrativo ou expediente, ou seja, um volume físico de papéis tramitando manualmente pelas estruturas que atuam no atendimento da demanda - redundou no emprego de ferramentas de automação para introduzir maior produtividade e eficiência na mudança dos métodos de trabalho. Mas alguns problemas se destacaram quando foi iniciado o desenvolvimento de aplicações de automação de processos. Uma face deles se mostrou em problemas conceituais que vão desde a confusão entre workflow e outras áreas, como BPR ou GED, à falta de domínio sobre as abstrações fundamentais na elicitação de workflow. Outra face se mostrou nos WMS, verdadeiros ambientes proprietários, fechados e pesados, de difícil utilização e pouco flexíveis para os desenvolvedores utilizarem em seu ambiente. Finalmente, outro problema foi a integração de aplicações de workflow com sistemas de informação, buscando informações e eventos em aplicações legadas, algumas existentes por décadas. Frente a isto, este trabalho aborda a produção de workflow sob a ótica dos desenvolvedores - analistas, projetistas e programadores - que necessitam criar aplicações corporativas em seus ambientes de Engenharia de Software. Neste cenário, a linha divisória entre a elaboração de uma aplicação de workflow e um sistema de informação se torna tênue, e compreender os aspectos envolvidos, dominá-los e utilizá-los neste ambiente é primordial para o sucesso e disseminação de aplicações de automação de processos. Este trabalho propõe uma extensão do Diagrama de Atividades da UML para modelar e elicitar o controle de atividades, a criação de um motor de workflow para executar a máquina de estados do Diagrama de Atividades, a ser utilizado como componente na arquitetura das aplicações. A utilização do motor de workflow e do Diagrama de Atividades estendido são apresentados num case de automação de um processo da Secretaria do Planejamento Municipal da Prefeitura Municipal de Porto Alegre que atende a solicitações diretas dos cidadãos.

Contribuições ao uso de novas tecnologias da informação e comunicação no ensino de engenharia

Neste trabalho, descreve-se o processo de produção de tecnologias educacionais e de Tecnologias da Informação e Comunicação (TICs), relacionando-as ao uso do ensino em Engenharia Geotécnica. Desenvolveu-se um sistema de informação baseado num modelo que integra recursos educacionais produzidos em diferentes formatos eletrônicos e um software baseado na Web para gestão destes recursos e das informações da disciplina Fundações. O software, denominado ENGEO, auxilia a estruturação do conhecimento envolvido no domínio de aplicação, fornecendo ao professor, ou equipe de gestão, ferramentas remotas de administração dos conteúdos e dos recursos educacionais. Aos alunos, a aplicação ENGEO fornece disponibilidade de informações e de conteúdo em um ambiente flexível. Este aplicativo foi desenvolvido para o curso de Engenharia Geotécnica, particularizado para Engenharia de Fundações, com o objetivo de introduzir e incentivar a utilização de sistemas baseados na Web para compartilhamento de conteúdo das disciplinas, implementar Tecnologias de Informação e Comunicação em aplicações para fins educacionais e fomentar discussões a respeito da identidade e perfil do Engenheiro e o papel da TICs no processo de formação do profissional de Engenharia.