ANALISE DOS BENEFÍCIOS DA APRENDIZAGEM BASEADA EM PROBLEMAS (ABP) NO DESENVOLVIMENTO DE PROJETOS PRÁTICOS NO CURSO DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE VIRTUAL DO ESTADO DE SÃO PAULO (UNIVESP

ANALISE DOS BENEFÍCIOS DA APRENDIZAGEM BASEADA EM PROBLEMAS (ABP) NO DESENVOLVIMENTO DE PROJETOS PRÁTICOS NO CURSO DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE VIRTUAL DO ESTADO DE SÃO PAULO (UNIVESP)

João Matias Santos Julio Cesar Ferreira dos Passos Universidade Virtual do Estado de São Paulo Resumo: Um dos problemas encontrados, que impacta negativamente a motivação dos alunos do curso de engenharia, é a falta de aplicação pratica dos conceitos teóricos apreendidos em sala de aula durante a sua formação. A Aprendizagem Baseada em Problemas (ABP), juntamente com a abordagem do Design Thinking (DT), aplicada nos cursos de engenharia, oferece a possibilidade de preencher a lacuna entre a teoria e a prática no processo de aprendizagem e formação dos futuros engenheiros. A metodologia favorece a construção do conhecimento através do desenvolvimento de projetos práticos onde o aluno é protagonista de sua aprendizagem atuando de forma ativa sua formação. O presente trabalho tem como objetivo analisar os benefícios obtidos na aplicação da metodologia ABP atrelada abordagem do DT, através de estudo de caso com ênfase na participação do professor mediador da disciplina e da experiência do aluno integrante de um grupo de trabalho, no qual ambos descrevem a experiência sobre a ABP, consoantes a seu potencial para melhorar a formação dos futuros engenheiros. Palavras-chave: Aprendizagem; Formação; Problemas; Engenharia; Design Thinking.

1. Introdução Prestar serviços na área de ensino para atender as demandas de desenvolvimento exigidas pelo mercado nacional e internacional tem sido tarefa complexa para as instituições de ensino superior, principalmente nas formações de engenharia. Desta forma é prudente que a formação dos engenheiros de hoje e do futuro seja submetida a uma reformulação, de modo que venha a atender a demanda de desenvolvimento e avanço das exigências do mercado. Essas novas demandas tem levado as instituições públicas de ensino bem como as privadas a reestruturarem seus planos de ensino, ementas e objetivos das disciplinas ministradas tornando-se assim agentes de capacitação profissional para o mercado.

Há muito tempo o processo de ensino demanda reformulação para que os alunos estejam não somente submetidos a um sistema de informação, como observa se na grande maioria das instituições durante as aulas presenciais vivenciadas. Hoje, a grande demanda do mercado exige que os profissionais estejam aptos e motivados a utilizar a criatividade para a resolução de problemas implementando projetos práticos, viáveis e desejáveis pelos clientes finais. Muitas empresas e instituições de ensino já tem conhecimento destas necessidades e têm ciência das restrições praticadas no modelo antigo de ensino e hoje buscam inovar através de metodologias ativas de aprendizagem. De acordo com Wals (2014), consoante a essa necessidade novas maneiras de aprendizagem, estão sendo desenvolvidas com o uso de metodologias ativas de aprendizagem, exemplificando algumas metodologias ativas: trans e interdisciplinar; social; baseada em projetos; jogos de simulação; simulações de computador; ensino à distância; desenvolvimento de cenários; baseada em problemas; aplicação de ideias sem investimentos; educação de valor; abordagens experimentais; diário reflexivo escrito, e muitas outras. Nos concentramos neste trabalho em analisar os benefícios da aplicação da metodologia ativa de aprendizagem baseada em problemas e por projetos (ABP) que pode propiciar aos alunos de engenharia uma maior compreensão e correlação das disciplinas da grade curricular para uso pratico no desenvolvimento de projetos que solucionem ou amenizem problemas da sociedade onde estão inseridos. Para tanto, foi conduzida uma pesquisa através de estudo de caso em um grupo de trabalho para desenvolvimento do que denominamos de Projeto Integrador, sendo realizadas observações “in loco”, análise e coleta de informações com o uso de entrevistas não estruturadas. Adicionado

a

este

processo

discutimos

neste

trabalho

os

conceitos

da

interdisciplinaridade e seus pontos positivos no ensino possibilitando uma melhor motivação, compreensão, concepção, implementação e operacionalização dos conceitos das disciplinas em projetos práticos.

2. Referencial teórico

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O marco para o novo paradigma de ensino aprendizagem é o advento social da utilização massiva das tecnologias da informação e comunicação, em especial a internet, o que estabelece uma ruptura com o modelo de educação tradicional bancária e enciclopédica, pois, o acesso a informação ganhou agilidade, o conhecimento adquiriu uma nova dimensão e junto a isto a necessidade do desenvolvimento de novas habilidades para uma sociedade em rede e conectada. Segundo McGrath (2002) apud Fuertes (2006), podemos definir a ABP como o método de aprendizagem em grupo que se utiliza de problemas reais como estímulo para desenvolver habilidades de resolução de problemas e propiciar a aquisição de conhecimentos específicos. Desde o inicio da década de 80 do século XX, diante dos problemas diagnosticados nas metodologias tradicionais de ensino, evidencia se a necessidade de uma alternativa. A metodologia da ABP, inicialmente observada em cursos da área médica Dolmans (2005), recentemente vem sendo incorporada na formação de engenheiros, o emprego da APB é motivado pelas demandas das novas características dos mercados, relações produtivas e sociais modificadas pelo emprego de tecnologias de comunicação e interconexão, a partir disto, diversos cursos de formação técnica superior foram incorporando as características da metodologia ABP que em grande medida se adapta as caracterizações na sociedade da informação e da comunicação. A implantação da ABP, ou outra metodologia caracterizada por modelos ativos como abordagem de ensino-aprendizagem passa por resistências institucionais e pessoais, pois os estudantes precisam também entender se como ativos no processo, e o professor passa de um papel central e transmissor na conformação tradicional,

para um papel mediador,

institucionalmente para implantação e funcionamento da metodologia, é preciso a formação de pessoal docente com a visão e conformidade dos novos papéis exigidos.

2.1 Metodologias ativas de aprendizagem De acordo com Bonwell (1991) “a Metodologia Ativa de Aprendizagem” refere-se a estratégias de ensino onde os alunos são envolvidos no processo de aprendizagem, ao invés de 3

permanecerem passivos assistindo uma aula em forma de palestra. As metodologias ativas de aprendizagem tem por objetivo inverter a sala de aula fazendo com que o aluno assuma o papel ativo na busca de seu conhecimento retirando assim o protagonismo do professor que até então era o principal responsável por transmitir o conhecimento. Assim o aluno é colocado de maneira que se depara com mais autonomia no seu processo de aprendizado e com constantes desafios a serem elaborados, pensados e resolvidos com projetos que podem ser aplicados na resolução de problemas presentes na sociedade. Convém ressaltar também que utilizando a metodologia ativa de aprendizagem o aluno tem a possibilidade de construir o conhecimento através da assimilação de conteúdos já aprendidos no passado (teorias antigas) construindo assim um raciocínio inteligente e fortemente sedimentado na solução de problemas. Para Bruner (1961), os alunos que estão ativamente envolvidos com o tema são mais propensos a lembrar da informação por mais tempo e são mais capazes de utilizar ou aplicar as informações de novas maneiras. Incentivar os alunos a trabalhar de forma colaborativa irá ajudá-los a descobrir o significado pessoal dos conceitos, ao contrário da metodologia convencional, que tem como foco o ensinar, nas metodologias ativas o foco central é a preocupação com a aprendizagem do aluno, no qual a importância do aprender predominou sobre o ensinar. As abordagens de prós e contras listam uma série de dificuldade a respeito à aplicação das metodologias ativas, enquanto outros esboçam um olhar completamente diferente.

2.2 Aprendizagem Baseada em Problemas (ABP). A Aprendizagem Baseada em Problemas e por Projetos vem ganhando espaço atualmente, com a introdução e chegada de novas tecnologias no mercado de trabalho e no mundo acadêmico a rotina e as metodologias adotadas no ensino sofreram profundas alterações. Estes novos cenários exigem indivíduos com atitude e postura critica aplicando conhecimento e soluções frente aos novos desafios e problemas propostos. Tendo este novo cenário em vista, a educação moderna centraliza o aprendizado no desenvolvimento de competências e habilidades dos alunos que são estruturados em quatro 4

pilares básicos de acordo com Delors (1999), são eles: Aprender a aprender, Aprender a Fazer, Aprender a Conviver e Aprender a Ser. Realizando o ensino e treinamento baseado nestes quatro pilares a necessidade de ensino atual da sociedade é atendida. Para Araújo (2009), diferentemente do antigo método que era focado na aquisição de informação pelo aluno de maneira passiva, este novo método se orienta ao desenvolvimento de competências e habilidades que serão utilizados pelos indivíduos em seu ramo de atuação profissional. Por isso, hoje não basta somente ter o conhecimento teórico da área em que atua, mas também saber aprender, saber fazer, saber conviver e aprender a ser tudo o que se aprende na teoria para aplica-lo no dia a dia. O principal fator motivacional desta metodologia é o desafio de encontrar juntamente com os seus colegas de grupo a solução criativa e efetiva para o problema proposto e com isso compartilhar e adquirir o conhecimento durante todo o processo de aprendizagem na resolução do problema. Sendo assim, a metodologia Aprendizagem Baseada em Problemas ou Projetos (ABP) preocupa-se em ajudar o estudante a adquirir o conhecimento necessário para desenvolver as habilidades que deverão ser utilizadas e articuladas na resolução de problemas propostos ao individuo não somente em sala de aula, mas também em sua rotina no mercado de trabalho. É importante ressaltar também a importância do docente neste processo de aprendizagem que passa a ser ainda mais desafiador tendo como foco de atuação a tutoria e orientação dos alunos no processo de articulação das habilidades, mediando o problema a ser solucionado e as ideias para que os mesmos cheguem à solução de uma maneira criativa e ousada. Com esta nova atuação do professor, cenários de atividades desafiadores são criados capazes de desenvolver as inúmeras habilidades dos alunos e o resultado deste processo é a aquisição da competência.

2.3 Design Thinking (DT). O Design Thinking (sigla DT) trata-se de uma metodologia desenvolvida por uma empresa americana de design e inovação, a IDEO, de Palo Alto, na Califórnia, região hoje denominada Vale do Silício por abrigar boa parte das empresas de tecnologia mais inovadoras 5

do mundo. Dentro do Design Thinking é utilizado o processo de Human Centered Design – sigla HCD (que em português significa design centrado no ser humano). O processo HCD é utilizado para direcionar seu principal foco, que é desenvolver produtos ou processos com foco no ser humano e suas necessidades. Para Meinel & Leifer (2011): o Design Thinking é uma metodologia centrada no ser humano que integra colaboração multidisciplinar e interativa à criação de produtos, sistemas e serviços inovadores, com foco no usuário final. É centrado no ser humano porque o processo de concepção de serviços inovadores, por exemplo, começa por examinar as necessidades, sonhos e comportamentos das pessoas a serem afetadas pelas soluções projetadas, ouvindo e compreendendo-as (BROWN, 2010). O DT adota como modelo o processo de prototipação para a solução dos problemas encontrados junto ao publico alvo, que exigem testes contínuos durante o desenvolvimento exigindo a participação ativa do cliente em todas as fases do processo, e o objetivo final é a implementação da solução ideal na operação. É valido ressaltar que para que este processo seja factível de solução real e viável a metodologia apoia-se em três fases para o desenvolvimento da solução: Ouvir, Criar e Implementar (figura 1).

Figura 1-Fases de abordagem Design Thinking (DT). Fonte: elaborado pelos autores baseado em Brown. Três pilares de apoio concedem sustentação as inovações do DT. Um destes pilares é o Desejo (a solução deve estar no desejo do cliente ou usuário final), a Viabilidade (a solução 6

deve ser viável financeiramente) e a Praticidade (a solução deverá ser operacionalmente prática para a solução e uso do cliente) com a solução estando centrada entre os três pilares (figura 2).

Figura 2-Característica dos projetos. Fonte: elaborado pelos autores baseado em Brown. Uma solução precisa ser desejável aos olhos do cliente e não da equipe de projetos. No que tange ao pratico, deve-se levar em consideração que o produto ou processo deve ser operacionalmente fácil ao cliente ou publico alvo. Quanto à característica de Viabilidade o produto final deverá ser dotado de custo factível de ser operacionalizado. Esta ultima característica tem sido incansavelmente focado pelas empresas uma vez que a busca por processos mais enxutos estão cada vez mais em pauta nas operações de muitas companhias.

3. Metodologia aplicada na pesquisa A metodologia utilizada neste projeto é o estudo de caso, um método de pesquisa que utiliza, geralmente, dados qualitativos, coletados a partir de eventos reais, com o objetivo de explicar, explorar ou descrever fenômenos atuais inseridos em seu próprio contexto. Caracteriza-se por ser um estudo detalhado e exaustivo de poucos, ou mesmo de um único objeto, fornecendo conhecimentos profundos (YIN, 2001).

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Segundo Yin (2001), o estudo de caso é uma investigação empírica de um fenômeno contemporâneo dentro de um contexto da vida real, sendo que os limites entre o fenômeno e o contexto não estão claramente definido. As evidências podem advir de distintas fontes como documentos, observações diretas, observações indiretas, registros em arquivos, entrevistas e artefatos físicos. A obtenção de dados foi realizada inicialmente através da pesquisa bibliográfica, buscando-se materiais e documentos que abordaram os conceitos relacionados com as metodologias ativas de aprendizagem. Em um segundo momento, o estudo de caso foi aplicado em um polo de educação a distância localizada na região metropolitana de São Paulo-SP, sendo uma das instituições que fazem parte da estrutura de ensino a distancia da universidade. Nessa organização foram realizadas observações “in locuo”, analise dos métodos e coleta de informações por meio de entrevistas não estruturadas, ou seja, sem um roteiro previamente estabelecido. O encontro, denominado encontro presencial de grupos de alunos e mediação, foi aplicado em um total de 54 alunos do curso de engenharia, divididos em 3 turmas por período. Em cada período existem 3 grupos contendo 6 alunos cada onde são discutidos soluções para problemas reais existentes. O principal objetivo dos grupos é o de discutir de que maneira é possível conceber uma solução viável, praticável e desejável para a sociedade praticando a escuta ativa (empatia), criação e implementação do projeto. O período analisado foi o de junho 2014 até junho de 2016. A avaliação de eficácia do curso se deu no início com uma pesquisa do grau de conhecimento sobre a metodologia aplicada, e no final deste período, com uma avaliação do curso com comentários gerais e críticas.

4. Estudo de caso na aplicação da Metodologia Ativa através de Projetos Integradores. 4.1 - Orientações iniciais para desenvolvimento dos projetos integradores. Os encontros da mediação são organizados quinzenalmente na modalidade presencial e virtual, alternando sua modalidade conforme o calendário acadêmico. Durante os encontros, mediador pedagógico realiza a divisão das turmas de 18 alunos em 3 grupos de 6 alunos e recebem uma temática ampla como direcionamento para o diagnóstico de problemas 8

De posse destas informações e orientação do mediador pedagógico, os grupos são orientados a visitar um local fisicamente para que analisem os problemas presentes no ambiente através da observação e escuta ativa (empatia) com os usuários (figura 3).

Figura 3-Alunos realizando o processo de observação e escuta ativa em visita. Fonte: elaborado pelos autores. Com as informações coletadas retornam para a sala de aula e as socializam com os demais membros dos grupos no papel. Num segundo momento realizam Brainstorming com possíveis soluções do que pode ser uma solução do problema encontrado junto aos usuários (figura 5).

Figura 4-Alunos realizando o processo criação e brainstorming. Fonte: elaborado pelos autores.

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Finalmente, os grupos retornam ao local e apresentam a solução criada e implementam na. A partir disso é realizado o processo de escuta ativa novamente com o objetivo de verificar se a solução criada pelo grupo realmente resolve o problema apresentado no inicio. O processo de aprimoramento cíclico das soluções nunca termina e passa por várias etapas de maneira que o problema seja realmente resolvido.

4.2 - Etapa teórica e de inter relacionamento das disciplinas Ressaltamos que é possível que os alunos possam utilizar, de acordo com a necessidade do protótipo desenvolvido ferramentas das disciplinas em curso no bimestre ou já cursadas. Como, por exemplo, utilizando dos conteúdos e conceitos da disciplina Estatística, aplicar nos projetos tabelas e gráficos com o objetivo de demonstrar como determinado publico aceita ou não o projeto desenvolvido (figura 5). De outras disciplinas é possível também relacionar Metodologia Científica, Matemática, Leitura e Interpretação de Textos, Sociedade e Cultura, Física I, II e III somente para citar alguns exemplos onde todas elas colaboram para que o projeto tenha forte embasamento teórico e consistência de aplicação. Para verificarmos a aceitação e sucesso da metodologia ABP, realizamos uma enquete entre os cursistas que apresentou os resultados ilustrados na figura 1

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Figura 5- Enquete sobre metodologias antigas e rejeição da ABP

5. Conclusões Finais A utilização de técnicas de metodologias ativas nos cursos de engenharia, como foi apresentado no estudo de caso em questão, onde se aplicou a ABP e abordagem junto ao publico com o Desing Thinking, gerou motivação e envolvimento dos alunos na atividade de aprendizagem, gerando maior sinergia e interação nos grupos dos projetos. A experiencia durante os anos de aplicação da metodologia ABP nos grupos indica que é possível obter aprendizado construído em conjunto com os alunos de uma maneira muito eficaz. Muitos dos alunos após o término e entrega dos projetos apresentaram feedback positivo com relação ao aprendizado construído com a metodologia ABP e a abordagem DT. Outro ponto que convém destacar foi a maior facilidade em perceber a dificuldade de se construir soluções para problemas reais utilizando a empatia na etapa do Ouvir, pois para que o processo tenha sucesso é necessário compreender na raiz a necessidade ou problema do usuario se colocando no lugar do mesmo. Na etapa do Criar, notou-se o desenvolvimento dos alunos com relação ao trabalho em grupo e mutildisciplinar onde nota-se que a maioria destes integrantes devem ser adaptar as novas ideias dos colegas e criar flexibilidade e senso de negociação com todos. No entanto, pode-se verificar que a metodologia ABP não está isenta de desafios que necessitam ser superados , tais como paradgimas tanto por parte do corpo docente mais conservador quanto pelos alunos que ainda estão adaptados a aprendizagem passiva ja bastante conhecida. Dessa maneira, em face dos resultados obtidos nestas mediações e projetos integradores desenvolvidos, pode-se concluir que ainda existe um longo caminho para o desenvolvimento e disseminaçao da ABP nos mais diversos cursos superiores de engenharia do pais, no entanto um estudo mais amplo deve ser conduzido objetivando comparar as vantagens e limitações destas metodologias ativas em relação as metodologias tradicionais, quando aplicadas nos cursos de engenharia das universidades. Por ultimo e não menos importante, é válido ressaltar que o Design Thinking é também parte da gestão de muitas empresas na criação de produtos e serviços. Cursos de 11

engenharia devem fazer uso dos processos acima citados neste artigo com o intuito de colocar os alunos em confronto com problemas reais da sociedade balanceando o atendimento do desejo, praticidade e viabilidade na solução de problemas. Assim, recomenda-se que desde o primeiro ano de graduação, o aluno seja colocado frente ao publico alvo que necessita de soluções para seus problemas cotidianos de forma que pratique a interdisciplinaridade e trabalho coletivo para nortear a construção de protótipos que serão aplicados e testados com os usuários finais.

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Design

Thinking

para

educadores.

Disponível

em:

http://www.dtparaeducadores.org.br/site/?page_id=7Andgt ; Acesso em 15 dez. 2015. DELORS, JACQUES, ET AL. "Relatório para a UNESCO da Comissão Internacional sobre Educação para o século XXI." Educação: um tesouro a descobrir. São Paulo: UNESCO (1999). 12

MEINEL , C.; LEIFER, L. (2011). Design Thinking Research – Studying Co-Creation in Practice. Springer, 2011. YIN, Robert K. Estudo de Caso: Planejamento e Métodos. Porto Alegre: Bookman, 2.ed. 2001. WALS, Arjen E.J. Sustainability in higher education in the context of the UN DESD: a review of learning and institutionalization processes. Journal of Cleaner Production 62, 8-15, 2014.

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