Programa de Pós-Graduação em Informática na Educação
Projeto final submetido as disciplinas de:
Aluna: Maria de Fátima Webber do Prado Lima
Na Antiguidade Classica, Grécia e Roma já possuiam escolas consideradas como sendo de alto nível onde eram formados especialistas em filosofia, retórica, direito e medicina. Discípulos se reuniam em torno de um mestre, que transmitia toda a sua bagagem de conhecimento. Com as invasões bárbaras no século V e X, estas escolas “superiores” foram canceladas.
Entre os séculos XI e XV (entre final da Idade Média e Reforma), a Igreja Católica unificou o ensino superior em um só órgão denominado “universidade”, onde manter a unidade do conhecimento básico para todas as especialidades e proporcionar ao futuros especialistas uma formação inicial unitária e geral é um esforço característico desse tempo[LUC 95]. O ponto chave era a imposição de verdades. Ocorriam debates, mas estes era realizados sob a vigilância dos professores que garantia a ortodoxia das idéias e eventuais conclusões.
Com os movimentos da Renascença, da Reforma e da Comtra-Reforma (Século XVI), o conceito de universidade tornou-se inconsistente com a realidade. Existe a imposição de uma atitude defensiva, de guarda das verdades já constituídas, definidas e definitivas, estáticas e restritivas, no sentido de não acrescentar aos valores do passado as numerosas descobertas que eram feitas[LUC 95].
No Século XVIII surge, com os enciclopedistas, o movimento ilumista que questiona o tipo de saber estribado nas “summas medievais” [LUC 95].
Com o surgimento da industrialização (século XIX), a universidade enfoca as necessidades profissionais, estrutura-se em escolas superiores, isoladas pelos objetivos práticos. Nesta época surge a mentalidade voltada para a pesquisa.
Atualmente, este padrão de universidade está entrando em atrito com a rápida evolução da tecnologia. Esta rápida evolução está causando uma alteração no pensamento e na forma de vida das pessoas. É necessário que a universidade abnadone seu papel tradicional de receptora e transmissora dos conhecimentos técnico-científicos.
Hoje estão sendo realizados muitos estudos e projetos para a reformulação do ensino superior. Porém grande parte do ensino universitário é baseado no ensino repetitivo. Nas aulas o professor apresenta as informações como verdades prontas e indiscútiveis. O aluno é o ouvinte, o receptor passivo na relação professor - aluno, onde o ato de aprender está relacionado em memorizar e repetir bem o que lhe foi transmitido.
As formas de comunicação se conservam hierarquicas e unidirecionais, privilegiando o texto impresso e suas reproduções literais, enquanto no meio ambiente a representação pictórica é abundante [FAG 97].
Geralmente para verificar o conhecimento do aluno, são utilizados instrumentos que medem o número de informações memorizadas e facilmente repetidas nas provas, sem considerar a reflexão e a análise. O incentivo ao estudo crítico, através da utilização da criatividade e da análise de problemas concretos é pouco incentivado.
Este projeto visa a implementar uma nova metodologia de ensino para a disciplina de Teleprocessamento do curso de Bacharelado em Ciência da Computação da Universidade de Caxias do Sul.
No decorrer deste trabalho será descrito o ambiente de desenvolvimento do projeto, a metodologia de ensino escolhida e como este projeto será implementado
Abaixo será descrito um pouco mais sobre o ambiente do desenvolvimento deste projeto. Para tanto será feita uma breve descrição da Universidade de Caxias do Sul, do Curso de Ciência da Computação e da disciplina de Teleprocessamento.
A Universide de Caxias do Sul (UCS) é uma Universidade de caráter regional e comunitário particular. Mantida pela Fundação Universidade de Caxias do Sul, conta com um Conselho curador, integrado por representantes da comunidade, entidades e órgãos públicos, e com um Conselho Diretor, constituído por representantes da comunidade, que tem na presidência e vice, respectivamente, o Reitor e o Vice-Reitor da UCS.
A UCS destaca-se como uma das maiores do estado e tem sido referência pelo seu crescimento rápido, qualificação do ensino, incentivo constante à pesquisa, ampla prestação de serviços à comunidade e, principalmente por servir de base na integração de uma região considerada de maior desenvolvimento no Rio Grande do Sul e em franca expansão econômica e social. Tem sede legal em Caxias do Sul e oito sedes operacionais em: Bento Gonçalves, Caxias do Sul, Vacaria, Canela, Farroupilha, Guaporé, Nova Prata e Veranópolis. A região da UCS compreende 53 municípios do Nordeste do Rio Grande do Sul, abrangendo, assim, 12% dos municípios gaúchos.
Os alunos de graduação são aproximadamente 14 mil, distribuídos em 30 cursos que possibilitam a obtenção de bacharelado ou licenciatura em 50 habilitações, e os de pós-graduação são em número de 700, distribuídos em 33 cursos, sendo 27 de especialização, 5 de mestrado e 1 de doutorado. A UCS dispõe de 983 docentes, dos quais 71 são doutores e 176 são mestres, havendo ainda 44 docentes cursando doutorado e 54 cursando mestrado. A universidade possui mais de 30 programas de pesquisa em desenvolvimento.
A UCS coordena, ainda, programas de interesse regional: Pólo de Modernização Tecnológica da Serra, Projeto Selo da Qualidade, Conselho Regional de Desenvolvimento da Serra, Projeto Aglomeração Urbana do Nordeste, criação do Hospital Geral, Rede de Ciência e Tecnologia, Rede de Meteorologia e Programa de Qualidade. Em todos esses projetos há uma ampla participação das entidades empresariais, municipais, estaduais e de órgãos de fomento, como o SEBRAE, e de formação, como o SENAI, caracterizando uma ação de parceria.
O curso de Bacharelado em Ciência da Computação teve início no ano de 1985, sendo reconhecido oficialmente em 21 de dezembro de 1989, conforme portaria n. 722 do Ministério da Educação e Cultura (publicada no Diário Oficial da União de 26 de dezembro de 1989, página 24283), sendo atualmente um dos cursos mais concorridos para ingresso na universidade.
O curso proporciona uma formação geral de informática, sem a existência de ênfases, contemplando suas diversas áreas através de linhas de estudo, com aulas de cunho teórico e prático, sendo estas ministradas nos laboratórios de recursos computacionais que o curso dispõe. Sua duração média é de 4 anos e a grande maioria das disciplinas é oferecida nos horários vespertino e noite (nos semestres iniciais, algumas disciplinas são oferecidas no horário da manhã; a tarde não há aulas).
O aluno graduado em CC recebe o título de Bacharel em CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO, estando apto a atuar nas áreas acadêmica (ensino e pesquisa), de projeto, análise e desenvolvimento de sistemas de computação, de gerenciamento e administração de centros de processamento de dados (CPDs) e de projeto de circuitos digitais. A maior parte dos profissionais oriundos do Curso de Bacharelado em CC da UCS está atuando como programador ou analista de sistemas.
As linhas de estudo são:
Pré-Requisitos: Sistemas Operacionais I
Carga-Horária: 4 horas semanais
Natureza das Aulas: Teórico-Prática
Créditos: 4
Ementa: Fundamentos de comunicação de dados. Transmissão de dados. Meios físicos de comunicação de dados. Técnicas de Modulação e Multiplexação. Características do Meio de Comunicação. Introdução à Redes de Computadores. Redes Locais.
Objetivos: Fornecer ao aluno uma visão abrangente e prática na área de comunicação de dados e redes de computadores nos seus aspectos conceituais, técnicos, funcionais e aplicativos telemáticos; capacitar o aluno a analisar, projetar, utilizar e avaliar sistemas de comunicação de dados e redes de computadores.
Conteúdo Programático:
Destas escolas, este trabalho optou em utilizar a escola construtivista. Esta escolha deve-se ao fato do estudo realizado na disciplina de Tópicos de Desenvolvimento Cognitivo, onde abordou-se de forma profunda a teoria de Jean Piaget.
Segundo Mario Carretero [CAR 97], construtivismo “é a idéia que sustenta que o indivíduo - tanto nos aspectos cognitivos quanto sociais do comportamento como nos afetivos - não é um mero produto do ambiente nem um simples resultado de suas disposições internas, mas, sim, uma construção própria que vai se produzindo, dia a dia, como resultado da interação entre esses dois fatores. Em consequência, segundo a posição construtivista, o conhecimento não é uma cópia da realidade, mas, sim, uma construção do ser humano”.
Na escola construtivista, dois pesquisadores se destacam: Vygtsky e Piaget.
Vygotsky vê o sujeito como um ser eminentemente social, na linha do pensamento marxista, e ao próprio conhecimento como um produto social. Ele sustenta que todos os processos psicológicos superiores (comunicação, linguagem, raciocínio, etc), são adquiridos no contexto social e depois se internalizam.
Piaget desenvolveu uma teoria chamada de Epistemologia Genética ou Teoria Psicogenética, onde explica como o indivíduo, desde o seu nascimento,constrói o conhecimento. Esta teoria é a mais conhecida concepção construtivista da formação da inteligência.
Piaget vê mais o professor como um espectador do desenvolvimento e favorecedor dos processos de descobrimento autônomo de conceitos do que como um agente que pode intervir ativamente na assimilação do conhecimento.
Mario Carretero [CAR 97] coloca: “a teoria de Piaget continua oferecendo, na atualidade, a visão mais completa de desenvolvimento cognitivo, tanto pela grande quantidade de aspectos que aborda (desenvolvimento cognitivo desde o nascimento até a idade adulta, desenvolvimento moral, noções sociais, lógicas, matemáticas, etc.)como por sua coerência interna e utilização de uma metodologia que deu origem a resultados muito produtivos durante cinquenta anos de pesquisa.”
Na teoria de Piaget, a pessoa constrói seu conhecimento na medida em que interage com a realidade. Segundo Piaget, o organismo biológico se adapta ao ambiente, construindo novas formas materias que são inseridas no universo,da mesma forma que a inteligência constrói estruturas mentais que se aplicam ao meio. Essa construção acontece mediante vários processos, entre os quais se destacam os da assimilação e de acomodação.
Assimilação é a incorporação de um elemento exterior (objeto, acontecimento) num esquema sensorimotor ou conceitual do sujeito. Acomodação é a necessidade que a assimilação se encontra de considerar as particularidades próprias dos elementos a assimilar. [PIA 57].
Um esquema é a representação de uma situação concreta ou de um conceito. O ser humano não atua na realidade diretamente, mas através dos esquemas já formados. Portanto, a representação do mundo dependerá de tais esquemas. A interação com a realidade fará com que os esquemas do indivíduo estejam constantemente mudando.
A inteligência atravessa fases qualitativamente distintas. A diferença entre um estágio e outro não é número de requisitos que são acumulados, mas o fato de novos esquemas e estruturas estarem sendo criados/alterados.
Como mencionado acima, a construção do conhecimento ocorre de acordo com a interação do sujeito com a realidade. Quando o sujeito se depara com algo novo, ocorre uma perturbação, um processo de desequilíbrio nos esquemas já formados pelo sujeito. Quando ocorre este desequilíbrio o sujeito tende reformular seus esquemas de forma que atinga novamente um estado de equilíbrio. O processo cognitivo pode ser visto como uma sucessão de interações entre os processos de assimilação e acomodação com o objetivo de atingir estados de equilíbrio cada vez mais estáveis e duradouros.
Raul Waslawick [WAS 93] destaca: "a frequência de desequilíbrios vai diminuindo com o tempo, ou pelo menos a sua força. Isto acontece porque à medida em que o sujeito constrói novas estruturas cognitivas ele cria um campo maior de abrangência de seu conhecimento, no sentido quantitativo. Além disso, ele constrói novas formas de estruturas e novos mecanismos capazes de prever certas situações antes que elas aconteçam. Desta forma, o que aparecia antes uma perturbação, causando desequilíbrio no sistema, pode ser mais tarde previsto, mesmo se vier com outras formas variantes, e assim ser tratado de maneira menos traumática".
Existem três tipos de equilibração [PIA 57]:
No sistema de equilibração, os desequilíbrios são as fontes de progresso do desenvolvimento do conhecimento, pois os desequilíbrios obrigam o sujeito ultrapassar o estado atual a procura de novas direções. Este é um processo contínuo que dá origem a estados de equilíbrio sucessivos e descontínuos. Existem tipos diferentes de estados de equilíbrio e estas diferenças podem ser especificadas de acordo com um conjunto de dimensões comuns ao longo das quais os estados variam. Estas diferenças são ordenadas, pode-se dizer que um estado é "melhor equilibrado" que outros ou que atingiu um "grau mais alto de equilíbrio".
Em resumo, o estado de equilíbrio se refere a um sistema equilibrado de relações entre o sujeito e o objeto, isto é, entre a assimilação e acomodação.
Quando um desequilíbrio ocorre, um esquema é ativado. Todo o esquema visa atingir um objetivo e gera um resultado que serve para realimentar o esquema. Quando o objetivo não é alcançado é porque o esquema não é apropriado. O resultado pode confirmar os objetivos e assim fortalecer o esquema ou pode não estar de acordo com as previsões, constituindo uma perturbação [WAZ 95].
Existem dois grupos de perturbações [PIA 57]:
Segundo Piaget [PIA 57]: "feedback negativo, como o próprio nome indica, consiste numa correção supressiva, quer se trate de afastar obstáculos, quer de modificar os esquemas pela eliminação de um movimento em proveito de outro, diminuindo sua força e extensão. Quanto ao feedback positivo, é um reforço e parece, portanto, alheio a qualquer negação."
A reação a uma perturbação é denominada regulação, isto é, um processo paralelo que relaciona o sujeito aos objetos ou os esquemas do sujeito entre si. No processo de regulação existem dois processos que percorrem sentidos contrários:
As ações individuais que compõe as regulações são denominadas compensações. Compensações são ações que ocorrem contrárias a determinados efeitos, tendendo a neutralizá-los ou anulá-los.
Existem os seguintes tipos de compensações:
Como ministrar a disciplina de Teleprocessamento utilizando o construtivismo, mais especificamente as teorias de Piaget? É uma pergunta bastante difícil de responder.
É muito difícil para um professor que sempre ministrou suas aulas de forma tradicional mudar a metodologia. Os problemas desta mudança são muitos. De um lado, o professor terá que aprender a trabalhar de uma nova forma. Por outro lado, o aluno que sempre foi acostumado a ouvir, terá que aprender de uma nova forma, produzindo o conhecimento.
Nos semestres anteriores, a disciplina de teleprocessamento era ministrada de forma tradicional, onde o professor apresentava o conteúdo e os alunos eram ouvintes.
Porém, a necessidade de mudança já era percebida e algumas alterações foram realizadas. A alteração principal foi a elimininação das provas. Como a disciplina envolve muitas normas, protocolos, etc. realizar provas significa pedir ao aluno para "colar" ou "decorar" a matéria.
Em vez de verificar o conhecimento dos alunos através de provas, optou-se em avaliar o aluno através de trabalhos. Estes trabalhos eram realizados no final das aulas ou na forma de atividades extra-classe. Foram trabalhos que solicitavam ao aluno elaborar sínteses e comparações além de realizar apresentações sobre temas sorteados em aula.
Esta nova forma de avaliação aumentou a participação do aluno em sala de aula, bem como o seu conhecimento. Porém estas alterações não foram suficientes. Falando em termos percentuais, metade dos alunos aprenderam de fato o que deveriam ter aprendido no decorrer da disciplina.
O maior problema enfrentado nesta nova tentativa de avaliação, foi a falta de cultura dos alunos em ler, entender, sintetizar suas idéias. Muitos dos trabalhos apresentados eram meras cópias de publicações ou de trabalhos dos próprios colegas.
Uma característica importante que deve ser considerada é que o Bacharelado em Ciência da Computação funciona no turno da noite. Como esta disciplina ocorre no final do curso, isto é, no 6º semestre do curso, todos os alunos trabalham durante o dia e estudam a noite. Desta forma, o poder de atração da aula deve ser muito grande, para vencer o cansaço do dia de trabalho e estimular o aluno.
Aplicar a real prática construtivista, isto é, os alunos aprenderem de acordo com seus desejos é muito difícil por vários fatores: professor e alunos não estão preparados para tal mudança e a atual estrutura da Universidade ainda não permite pois existem conteúdos e horários a serem cumpridos.
A idéia então é utilizar uma metodologia de ensino híbrida onde o trabalho realizado pelo aluno se caracterize pelo construtivismo e o professor aga como um favorecedor do desenvolvimento do aluno. Porém, o professor deverá incentivar o progresso do aluno dentro do conteúdo programático projetado pela disciplina, não significando que o aluno não possa aprofundar ou conhecer novos itens de acordo com seu interesse.
O princípio básico que deverá nortear o planejamento das aulas é a teoria da equilibração: o desenvolvimento cognitivo é uma sucessão de interações entre os processos de assimilação e acomodação atrás de equilíbrios cada vez mais estáveis e duradouros.
Para atingir o princípio fundamental, outros pontos importantes devem ser considerados:
A cada aula serão propostas atividades que os alunos deverão desenvolver em aula e extra-classe. Todas as atividades dos alunos serão documentadas em documentos html. Esta documentação será uma espécie de diário de classe registrando todo o conhecimento adquirido pelo aluno.
As atividades propostas deverão ser dos mais variados tipos. Por exemplo, na aula destinada aos meios físicos cabo coaxial, par trançado e fibra ótica, as seguintes atividades serão propostas:
Já, por exemplo, uma aula destinada a RDSI pode ser efetuada através de uma videoconferência.
Como um dos problemas apresentados é a cópia de trabalhos (publicações e colegas), algumas regras deverão ser estabelecidas no primeiro dia para evitar este tipo de problema:
Os recursos de software necessários para realizar este projeto são:
Os recursos de hardware necessários são:
Além disso a sala de aula deve possuir quadro branco, pincéis, apagador e retroprojetor.