A INFORMÁTICA COMO RECURSO DE ENSINO PARA O CURSO TÉCNICO DE ELETRÔNICA DA ESCOLA TÉCNICA DA SATC EM CRICIÚMA SC

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1 UNIVERSIDADE DO EXTREMO SUL CATARINENSE UNESC CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO ESPECIALIZAÇÃO EM PRÁTICA DOCENTE RICARDO MARTINELLO A INFORMÁTICA COMO RECURSO DE ENSINO PARA O CURSO TÉCNICO DE ELETRÔNICA DA ESCOLA TÉCNICA DA SATC EM CRICIÚMA SC CRICIUMA, ABRIL DE 2005.

2 RICARDO MARTINELLO A INFORMÁTICA COMO RECURSO DE ENSINO PARA O CURSO TÉCNICO DE ELETRÔNICA DA ESCOLA TÉCNICA DA SATC EM CRICIÚMA SC Monografia apresentada à Diretoria de Pós- Graduação da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, para a obtenção do título de especialista em Prática Docente Orientador: Prof. Enio José Peruchi. CRICIUMA, ABRIL DE 2005.

3 AGRADECIMENTOS Agradeço a Deus que me deu o Dom da vida através de meus pais. À minha esposa Janaina, que compreendeu as muitas horas em que estive ausente do convívio familiar e dos amigos, para que eu pudesse dar conta de mais essa importante fase em minha carreira profissional. À SATC pelo apoio incondicional que me foi prestado durante toda a realização desta pós-graduação.

4 RESUMO O curso Técnico de Eletrônica da Escola Técnica da SATC visa formar alunos para o mercado de trabalho. As empresas cada vez mais buscam profissionais que estejam preparados para exercer suas funções, sempre visando a realização de tarefas no menor tempo possível e com a maior segurança, por esta razão os alunos devem sair da escola com a melhor formação possível. Os recursos disponíveis para a formação de um bom técnico em eletrônica são muitos, isto porque as tecnologias têm crescido constantemente e a cada ano que passa temos novos produtos no mercado. Dentre estes produtos está a informática, e com ela aparecem os Softwares de Simulação de circuito eletrônicos. Estes softwares são muito úteis no curso técnico de Eletrônica, pois pode-se trabalhar com circuitos virtuais, que não oferecem riscos para o aluno e também por não precisar usar componentes eletrônicos reais em todas as experiências, o que traria muita despesa com a compra de equipamentos e componentes eletrônicos. Palavras chave: Curso Técnico de Eletrônica, Softwares de Simulação.

5 LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 Tela principal do simulador Figura 2 Instrumentos do simulador Figura 3 Multímetro digital Figura 4 Gerador de função Figura 5 Osciloscópio Figura 6 Analisador de espectro Figura 7 Gerador de palavras digitais Figura 8 Analisador lógico Figura 9 Conversor lógico Figura 10 Exemplo de circuito elétrico Figura 11 Biblioteca de componentes Figura 12 Demonstração de manipulação de componentes Figura 13 Conexão de componente Figura 14 Circuito pronto Figura 15 Edição de valor de componente Figura 16 Circuito a ser simulado Figura 17 Identificação de resistor Figura 18 Circuito com componentes identificados Figura 19 Colocação de instrumentos de medição Figura 20 Instrumentos instalados Figura 21 Parametrização dos instrumentos de medição Figura 22 Chave liga simulação... 46

6 Figura 23 Circuito simulado com valores medidos Figura 24 Circuito simulado com valores diferentes de componentes Figura 25 Introdução de comentários sobre o circuito Figura 26 Fechar tela de comentários Figura 27 Tela para salvar circuito Figura 28 Tela para abrir circuito pronto Figura 29 Ajuste de preferências do simulador Figura 30 Opções de análise Figura 31 Mudança de cor dos fios de interligação de componentes Figura 32 Introdução de falhas nos circuitos Figura 33 Introdução de falhas nos circuitos Figura 34 Simulação em condição normal Figura 35 Simulação com introdução de falha Figura 36 Circuitos incluídos na biblioteca Figura 37 Biblioteca de transistores Figura 38 Parâmetros de componentes... 59

7 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO INFORMÁTICA APLICADA À EDUCAÇÃO As Primeiras Iniciativas Os Precursores Os primeiros Subsídios Programa Nacional de Informática Educativa O Proinfo A INFORMÁTICA APLICADA NO ESTUDO DE ELETRÔNICA SOFTWARE DE SIMULAÇÃO ELETRONICS WORKBANCH O que é o EWB (Electronics Workbench) O Programa Construindo um Circuito Configurações Básicas Mudando a cor dos fios de ligação Simulação de defeitos Resumo dos comandos Utilização das bibliotecas SOFTWARE DE SIMULAÇÃO CIRCUITMAKER Características gerais do CircuitMaker Simulação Digital O Simulador Digital Visualizando os resultados Atrasos de propagação Instrumentos Digitais CONCLUSÃO REFERÊNCIAS... 70

8 7 1 INTRODUÇÃO Na história recente, a informática tem se tornado uma importante aliada na educação, tanto de séries iniciais como de nível superior. As novas tecnologias cada vez mais acessíveis para as pessoas, ajudam no desenvolvimento das crianças e adultos. Em tempos de globalização, modernização das atividades produtivas e informações instantâneas, podemos ver adiante uma perspectiva de ampliação dos horizontes, através das novas Tecnologias da Informação a serem difundidas na Educação. Atentamos que, para utilizar os recursos que a informática oferece temos que, antes de mais nada, estabelecer claramente o papel do aluno e do professor na sala de aula. Pois, se antes o professor era um "transmissor" do conhecimento, ele passa agora a ser mediador de inúmeras informações nas mais diversas áreas as quais a Informática consegue levar os alunos. O ambiente de uma sala de aula informatizada é um ambiente novo, onde muitas vezes o aluno consegue contextualizar tudo aquilo que é visto em sala de aula tradicional. Isto nos leva a uma nova concepção do processo ensino-aprendizagem, já que, com a informação instantânea carregada de imagens e sons, de aplicativos multimídia, consegue-se contextualizar conceitos nunca antes imaginados pelo aluno em sala de aula, e com a multimídia este processo passa a ser audiovisual. A sala de aula informatizada passa a ser um Laboratório Virtual, onde se processa conceitos e conteúdos que não podiam ser vistos e analisados em quadro negro e nos livros didáticos. Este acesso a um universo de informação instantânea, principalmente pela Internet, é um dos maiores avanços a serem explorados numa

9 8 nova perspectiva do processo ensino-aprendizagem. Ganha o aluno com a diversidade, e ganha o professor que tem em um de suas limitações, a de se reciclar em termos de conhecimentos, uma nova porta para ampliar seus conceitos e sua didática. É possível, desde que se dê o direcionamento correto, fazer do computador um grande auxílio no processo pedagógico, dar mais liberdade em termos da concepção dos papéis do professor e do aluno, onde a criticidade pode ser muita mais explorada, onde os alunos podem levar para o mundo da informática tudo o que construíram em sala de aula. Uma idéia muito difundida na educação é que as novas tecnologias da informação, principalmente a informática, servem para facilitar o processo de ensino e aprendizagem. Essa idéia está ligada ao fato de que a tecnologia entrou na vida do homem para facilitar. Uma segunda idéia é o uso do computador na educação como dispositivo para ser programado, realizando o ciclo descrição execução reflexão depuração descrição, que é de extrema importância na aquisição de novos conhecimentos. Com a realização desse ciclo, o aprendiz tem a oportunidade de encontrar e corrigir seus próprios erros e o professor, entender o que o aprendiz está fazendo e pensando. Portanto, o processo de achar e corrigir o erro constitui uma oportunidade única para o aluno aprender sobre um determinado conceito envolvido na solução de um problema ou sobre estratégias de resolução de problemas. A realização do ciclo descrição execução reflexão depuração descrição não acontece simplesmente colocando o aprendiz diante do computador. A interação aluno computador precisa ser mediada por um profissional agente de

10 9 aprendizagem que tenha conhecimento do significado do processo de aprender por intermédio da construção de conhecimento. Essa idéia está fundamentada nos princípios da teoria construtivista de Piaget, que parte da premissa que o conhecimento não procede apenas da programação inata do sujeito e nem de sua única experiência sobre o objeto, mas é resultado tanto da relação recíproca do sujeito com seu meio, quanto das articulações e desarticulações do sujeito com esse objeto. Dessas interações surgem construções cognitivas sucessivas, capazes de produzir novas estruturas em um processo contínuo e incessante. O computador, por tudo que foi mencionado anteriormente, é uma ferramenta fundamental para o curso técnico de eletrônica, pois possibilita levar os alunos a contextualizar a eletrônica através de softwares de simulação de circuitos eletrônicos. Estes softwares são úteis pois levam os alunos a questionar certos acontecimentos práticos dos circuitos que não poderiam ser percebidos numa aula convencional. Isto ocorre porque, com a simulação os alunos tem uma visão geral de como o circuito eletrônico se comporta sobre determinadas condições práticas, enquanto que se ficássemos somente com as demonstrações matemáticas, alguns alunos teriam maior dificuldade de aprendizagem. Os softwares de simulação de circuitos eletrônicos são programas computacionais que têm a finalidade de reproduzir, com a maior precisão possível, o funcionamento de circuitos antes de serem implementados fisicamente. Através de componentes eletrônicos virtuais podemos obter as características funcionais de um determinado projeto antes mesmo de montarmos os circuitos com componentes reais.

11 10 Este trabalho fará uma apresentação de dois softwares de simulação de circuitos eletrônicos que são utilizados no curso de eletrônica da Escola Técnica da SATC.

12 11 2 INFORMÁTICA APLICADA A EDUCAÇÃO No Brasil, a questão da informática relacionada com a educação já tem sua história (MORAES, 1995, p. 23), apesar de poder ser ainda considerada como recente, mas já demonstrando sua presença tanto a nível de política pública como de uma prática pedagógica relacionada ao cotidiano de várias escolas. Segundo Almeida (1987, p. 32), é necessário perceber a introdução da informática na educação levando em consideração o quadro de desenvolvimento e crise mundial, havendo, na visão deste autor, um novo reordenamento das forças produtivas, sendo a informática mais uma etapa neste processo de divisão da força de trabalho a nível mundial, cabendo aos países centrais o comando da produção e o monopólio do conhecimento, e aos demais países o consumo desta nova mercadoria, rejuvenecedora do capitalismo mundial. Falar da informática na educação levando em consideração as relações mundiais de produção é também considerar o papel da educação no próprio processo de desenvolvimento do capitalismo, suas contradições e limites, pois não se trata somente de mais uma etapa de um processo natural de desenvolvimento, mas sim, o resultado de uma disputa por hegemonia e monopólio, onde o objeto central agora não é mais uma mercadoria medida pelo tempo necessário para a sua produção; antes, trata-se de conhecimento e informação como capital necessário para a própria reprodução, não podendo ser mensurado pela simples computação de um tempo fabril. A educação trata diretamente do conhecimento que a sociedade tem acumulado (DURKHEIM: 1973), sendo assim locus de disputa

13 12 quando se trata de introduzir uma tecnologia que tem como objeto o conhecimento e a informação. Neste sentido, estudiosos têm se posicionado tanto contra como a favor da presença da informática nos diversos níveis de ensino, ora enfatizando suas contribuições, ora demonstrando seus limites e conseqüências danosas para o processo de aprendizagem das crianças e dos jovens. Os estudos de Papert (1985 e 1994), bem como de seus seguidores aqui no Brasil, enfatizam os ganhos com a utilização da informática no processo de ensino aprendizagem, possibilitando ao aluno o desenvolvimento de conceitos e a utilização de tecnologia para a descoberta de novos conhecimentos por ele mesmo desenvolvidos. A base psicológica dos estudos de Papert - apoiados em Piaget - foi concretizada na linguagem LOGO, já bastante difundida também aqui no Brasil, objetivando oferecer aos alunos um instrumental onde, por si só, o aluno avançaria no processo de aquisição do conhecimento. Uma das críticas feitas às proposições de Papert, através da linguagem LOGO, é que não são considerados os fatores sociais e a produção social do conhecimento (MORAES: 1995), restringindo-se àquilo que o aluno individualmente faz ou descobre. Esta crítica, na minha opinião, é mais uma verificação dos limites desta proposição do que propriamente uma contraposição, pois não se pode descartar o nível individual de produção do conhecimento e o processo pessoal de aquisição e mesmo assimilação da cultura. Entretanto, entendo que os esforços para que o conhecimento seja produzido pelo próprio aluno não podem ser vistos isoladamente, na medida em que o conhecimento é antes de tudo uma produção social.

14 13 Esta posição, francamente favorável à introdução da informática na educação, é responsável por inúmeros estudos, pesquisas e projetos (Valente entre outros). É forçoso lembrar que, mesmo dentre aqueles que se baseiam nas proposições de Papert ou elaboram seu pensamento similarmente a esta corrente, existem os que o fazem de forma crítica e até com restrições, oferecendo vertentes novas e diversificadas ao uso da informática. De outro lado, encontram-se estudiosos que percebem a introdução da informática na educação como algo nocivo, tanto para o processo de aprendizagem como para o próprio país na medida em que aumentará a dependência para com os países desenvolvidos, sem haver a criação de uma indústria nacional capaz de dar sustento à autonomia nacional. É a posição que privilegia o entendimento da informática a partir das macro relações sociais e a nova etapa do capitalismo mundial, hegemonizado pelo neo liberalismo. Durante as discussões sobre a regulamentação da lei da informática no Brasil este posicionamento esteve em evidência, apregoando a reserva de mercado para a informática no país, ao menos durante um período de crescimento da indústria nacional (MORAES, 1995). Entretanto, esta posição em favor da produção nacional não foi acompanhada de uma política sistemática de investimentos no setor, restringindo-se muitas vezes à regulamentação de uso e distribuição dos produtos da informática. Este fato fez com que, ao invés de ter um crescimento auto sustentado, aumentasse a distância para com os países que já dominavam esta tecnologia, uma vez que cresce a cada dia o número de produtos de informática. Entendendo deste modo a questão, esta segunda posição quanto à introdução da informática na educação não logrou maiores avanços.

15 14 A partir destas discussões, cresceu uma posição que poderíamos admitir como intermediária e de caráter crítico. Considerando esta discussão sobre a introdução da informática na educação algo superado, esta nova posição busca entender os mecanismos e condições para a sua realização, bem como as suas possibilidades enquanto ferramenta pedagógica, agindo diretamente no trabalho docente. Neste sentido, Cysneiros (1997) alerta para o processo de assimilação por parte da escola desta nova ferramenta. Seguindo tal perspectiva, Oliveira (1997, p. 28) aponta a necessidade de se ter uma política educacional específica na área, considerando o posicionamento dos professores enquanto atores deste processo. Sua pesquisa revela que o grau de desconhecimento por parte destes do que seria a utilização da informática para a prática pedagógica é um dos grandes fatores a inibir que se chegue a resultados satisfatórios. Há que se considerar previamente a necessidade de um processo de capacitação voltado diretamente para o professor no sentido de possibilitar a sua familiarização com esta ferramenta. "Concluímos ser de fundamental importância que haja uma preocupação com a capacitação dos professores, uma vez que constatamos como sendo quase total o desconhecimento dos professores do que seja informática ao iniciarem-se neste projeto" (OLIVEIRA, 1997, p.163) O entendimento que é dado reforça o papel de instrumento, ou ferramenta, desta nova tecnologia, para qual é necessária uma capacitação específica a fim de evidenciar que a informática não pode ser considerada como algo neutro e isento de disputas, ou mesmos que seja auto-aplicável. Segundo Apple, "a nova tecnologia não é um fator isolado". Para este autor, é necessário apontar de forma bastante criteriosa os diversos ângulos da

16 15 questão da informática na educação, tais como o problema do emprego, do acesso de todos à nova tecnologia, etc, pois os educadores não podem deixar para outros a discussão sobre os reais objetivos deste processo. "Nossa tarefa como educadores é assegurar que ao entrar na sala de aula ela estará lá por razões política, econômica e educacionalmente criteriosas, e não porque grupos poderosos possam estar redefinindo nossos principais objetivos educacionais à sua própria imagem." (1986, p. 48). Nos últimos anos pode-se perceber um aumento significativo de investimentos, ao menos no aspecto da compra de equipamentos para escolas tanto na rede pública (a exemplo do PROINFO) como na rede privada. Neste sentido, é imprescindível verificar a relação da informática com a educação, e perceber como esta nova tecnologia é assimilada pelos professores das diferentes redes de ensino enquanto novo paradigma pedagógico. Para tanto, devemos considerar que a introdução desta nova ferramenta pedagógica deve levar em consideração os maiores problemas vivenciados pela educação, tais como os altos índices de perda - evasão e repetência -, a desmotivação para o ensino, as condições objetivas de trabalho e produção do conhecimento. Assim, destacaria a questão dos altos índices de repetência e evasão como um exemplo claro e objetivo para se verificar a presença da informática na educação e seus desdobramentos. Na medida em que se promovem investimentos é de se esperar que tão altos índices, com características sócio-históricoeconômicas, sofram algum processo de modificação, mesmo que não a curto prazo, mas que apontem para sua alteração. O trabalho de Jurema (1996) questiona a presença do computador como um elemento que efetivamente contribui para a diminuição da repetência, caso seja

17 16 considerado isoladamente. É válido salientar que dependendo da perspectiva adotada para a utilização desta nova tecnologia, a avaliação de seus possíveis resultados sofrerá um desvio de caráter ideológico. Creio que o grande nó deste questionamento está na introdução desta tecnologia sem ter uma política específica de acompanhamento, tal como uma proposta pedagógica, um sistema de formação continuada para os professores e um monitoramento do trabalho desenvolvido pelos alunos no processo de aquisição de conhecimentos via recursos da micro-informática. Neste sentido, percebo que a presença da informática na educação vem assumindo o caráter de paradigma pedagógico, por vezes querendo apontar para a reversão de índices considerados indesejados, e por outras buscando contribuir de forma significativa no trabalho docente que, somado a outros elementos, poderia modificar o processo de ensino aprendizagem no sentido de produzir uma melhor qualificação do alunado, ou mesmo a sua autonomia na busca de aquisição do conhecimento. 2.1 As Primeiras Iniciativas De acordo com o livro - Projeto EDUCOM, documento referencial que resgata a história e consolida os diferentes fatos que caracterizam a cultura de informática educativa existente no país, as primeiras iniciativas na área tiveram suas raízes plantadas na década de setenta, quando, pela primeira vez, em 1971, discutiu-se o uso de computadores no ensino de Física, em seminário promovido em colaboração com a Universidade de Dartmouth/USA.

18 17 Nessa época, o Brasil iniciava seus primeiros passos em busca de um caminho próprio para a informatização de sua sociedade, fundamentado na crença de que tecnologia não se compra, mas é criada e construída por pessoas. Buscavase construir uma base que garantisse uma real capacitação nacional nas atividades de informática, em benefício do desenvolvimento social, político, tecnológico e econômico da sociedade brasileira. Uma capacitação que garantisse autonomia tecnológica. Na busca de maior garantia de segurança e desenvolvimento da nação, o Brasil, a partir de meados da década de setenta, estabeleceu políticas públicas voltadas para a construção de uma indústria própria. Tais políticas condicionaram a adoção de medidas protecionistas adotadas pela área. Desta forma o Governo Brasileiro deu origem à CAPRE - Comissão Coordenadora das Atividades de Processamento Eletrônico, a DIGIBRÀS - Empresa Digital Brasileira e a própria SEI - Secretaria Especial de Informática, que nasceu como órgão executivo do Conselho de Segurança Nacional da Presidência da República, em plena época da ditadura militar. Este órgão tinha por finalidade regulamentar, supervisionar e fomentar o desenvolvimento e a transição tecnológica do setor. Com a criação da SEI, como órgão responsável pela coordenação e execução da Política Nacional de Informática, buscava-se fomentar e estimular a informatização da sociedade brasileira, voltada para a capacitação científica e tecnológica capaz de promover a autonomia nacional, baseada em princípios e diretrizes fundamentados na realidade brasileira e decorrentes das atividades de pesquisas e da consolidação da indústria nacional. Entretanto, para o alcance de seus objetivos seria preciso estender as aplicações da informática aos diversos

19 18 setores e atividades da sociedade, no sentido de examinar as diversas possibilidades de parceria e solução aos problemas nas diversas áreas intersetoriais, dentre elas educação, energia, saúde, agricultura, cultura e defesa nacional. Naquela época, já havia um consenso de que a educação seria o setor mais importante para construção de uma modernidade aceitável e própria, capaz de articular o avanço científico e tecnológico com o patrimônio cultural da sociedade e promover as interações necessárias. O Ministério da Educação tomou a dianteira do processo, acreditando que o equacionamento adequado da relação entre informática e educação seria uma das condições importantes para o alcance do processo de informatização da sociedade brasileira. Em 1982 o MEC assumiu o compromisso para a criação de instrumentos e mecanismos necessários que possibilitassem o desenvolvimento de estudos e o encaminhamento da questão, colocando-se à disposição para implementação de projetos que permitissem o desenvolvimento das primeiras investigações na área. Naquele mesmo ano, foram elaboradas as primeiras diretrizes ministeriais para o setor, e que apontavam e davam o devido respaldo ao uso das tecnologias educacionais e dos sistemas de computação, enfatizando as possibilidades desses recursos colaborarem para a melhoria da qualidade do processo educacional, ratificando a importância da atualização de conhecimentos técnico-científicos. 2.2 Os Precursores De acordo com o livro Projeto EDUCOM, as entidades responsáveis pelas primeiras investigações sobre o uso de computadores na educação brasileira foram

20 19 as universidades Federal do Rio de Janeiro - UFRJ, Estadual de Campinas - UNICAMP e Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS. Os registros apontam como instituição pioneira na utilização do computador em atividades acadêmicas a Universidade Federal do Rio de Janeiro, através do Departamento de Cálculo Científico, criado em 1966, e que deu origem ao Núcleo de Computação Eletrônica - NCE. A partir de 1973, o Núcleo de Tecnologia Educacional para a Saúde e o Centro Latino-Americano de Tecnologia Educacional - NUTES/CLATES, dessa mesma universidade, iniciavam, no contexto acadêmico, o uso da informática como tecnologia educacional voltada para a avaliação formativa de alunos da disciplina de química, utilizando-a para o desenvolvimento de simulações. Ainda em 1973, surgiram as primeiras iniciativas na UFRGS, suportadas por diferentes bases teóricas e linhas de ação. Segundo o documento anteriormente citado, o primeiro estudo utilizava terminais de teletipo e display num experimento simulado de física para alunos do curso de graduação. O computador era visto como recurso auxiliar do professor no ensino e na avaliação, enfocando a dimensão cognitiva e afetiva ao analisar atitudes e diferentes graus de ansiedade dos alunos em processos interativos com o computador. Em 1975, um grupo de pesquisadores da UNICAMP escreveu o documento Introdução de Computadores nas Escolas de 2º Grau. Em fevereiro-março de 1976, um grupo de pesquisadores da UNICAMP visitou o MEDIA-Lab do MIT/USA, cujo retorno permitiu a criação de um grupo interdisciplinar envolvendo especialistas das áreas de computação, lingüística e psicologia educacional, dando origem às primeiras investigações sobre o uso de computadores na educação, utilizando a linguagem Logo. Iniciava-se, naquela

21 20 oportunidade, uma profícua cooperação técnica internacional com os renomados cientistas Papert e Minsky, criadores de uma nova perspectiva em inteligência artificial. No início de 1983, foi instituído o Núcleo Interdisciplinar de Informática Aplicada à Educação - NIED/UNICAMP, já com apoio do MEC, tendo o Projeto Logo como o referencial maior de sua pesquisa, durante vários anos. Ainda no final da década de 70 e princípios de 80, novas experiências surgiram na UFRGS apoiadas nas teorias de Jean Piaget e nos estudos de Papert, destacando-se o trabalho realizado pelo Laboratório de Estudos Cognitivos do Instituto do Psicologia - LEC/UFRGS, que explorava a potencialidade do computador usando a Linguagem Logo. 2.3 Os Primeiros Subsídios Enquanto isso, a SEI vinha realizando estudos sobre a aplicabilidade da informática na educação, acompanhando as pesquisas brasileiras em desenvolvimento, e, ao mesmo tempo, enviando técnicos para o exterior. A busca de alternativas capazes de viabilizar uma proposta nacional de uso de computadores na educação, que tivesse como princípio fundamental o respeito à cultura, aos valores e interesses da comunidade brasileira, motivou a constituição de uma equipe intersetorial que contou com a participação de representantes da SEI, MEC, CNPq e FINEP, como responsáveis pelo planejamento das primeiras ações na área. Como princípio fundamental do trabalho desenvolvido, a equipe reconheceu como prioritário a necessidade de consulta permanente à comunidade

22 21 técnico-científica nacional, no sentido de discutir estratégias de planejamento que refletissem as preocupações e o interesse da comunidade nacional. Para tanto, optou pela realização do I Seminário Nacional de Informática na Educação, na Universidade de Brasília, em agosto de 1981, e que contou com a participação de especialistas nacionais e internacionais, constituindo-se no primeiro fórum a estabelecer posição, destacando a importância de se pesquisar o uso do computador como ferramenta auxiliar do processo de ensino-aprendizagem. Dentre as recomendações, destacavam-se aquelas relacionadas à importância de que as atividades de informática na educação fossem balizadas por valores culturais, sócio-políticos e pedagógicos da realidade brasileira, bem como a necessidade de prevalecer a questão pedagógica sobre as questões tecnológicas no planejamento de ações. O computador foi reconhecido como um meio de ampliação das funções do professor e jamais como forma de substituí-lo. Foi nesse seminário que surgiu a primeira idéia de implantação de projetos-piloto em universidades, cujas investigações ocorreriam em caráter experimental e deveriam servir de subsídios à uma futura Política Nacional de Informatização da Educação. Isto, de certa forma, evidencia que o Projeto EDUCOM, teve suas origens a partir desse fórum. Para melhor caracterização das ações na área, o MEC, a SEI e o CNPq promoveram, em agosto de 1982, na Universidade Federal da Bahia, o II Seminário Nacional de Informática na Educação, visando coletar novos subsídios para a criação dos projetos-piloto, a partir de reflexões dos especialistas das áreas de educação, psicologia, informática e sociologia. Importantes recomendações norteadoras da Política de Informática na Educação decorreram desse valioso encontro. Dentre elas, a necessidade de que a

23 22 presença do computador na escola fosse encarada como um recurso auxiliar ao processo educacional e jamais como um fim em si mesmo. Recomendou-se que suas aplicações não deveriam se restringir ao 2º grau, de acordo com a proposta inicial do Governo Federal, mas que procurassem atender a outros graus e modalidades de ensino, acentuando a necessidade do caráter interdisciplinar que deveria existir nas equipes dos centros-piloto, como condição importante para garantir a abordagem adequada e o sucesso da pesquisa. Considerando o contexto governamental onde tiveram origem as ações de desenvolvimento da informática educativa no Brasil, ou seja, ainda no período de Governo Militar, tanto a preocupação com a adoção dos enfoques interdisciplinar e humanista quanto à participação da comunidade nas tomadas de decisão, são fatores que merecem o devido destaque. É importante registrar que com o EDUCOM procurou-se respeitar as recomendações da comunidade científica nacional, pois a equipe coordenadora do Projeto acreditava que a abordagem interdisciplinar permitiria analisar a multidimensionalidade dos problemas envolvidos na questão, examinar os aspectos educacionais em sua complexidade e não apenas sob os enfoques educacional e tecnológico. Após a realização do primeiro seminário, foi criado um grupo de trabalho intersetorial com representantes do MEC, da SEI, do CNPq e da FINEP, para elaboração de subsídios para a um futuro Programa de Informática na Educação que possibilitasse a implantação dos centros-piloto sugeridos nos referidos encontros e colaborasse no delineamento dos principais instrumentos de ação. Em dezembro de 1981, foi divulgado o documento "Subsídios para a Implantação do Programa Nacional de Informática na Educação", que apresentou o

24 23 primeiro modelo de funcionamento de um futuro sistema de informática na educação brasileira. Esse documento recomendava que as iniciativas nacionais deveriam estar centradas nas universidades e não diretamente nas secretarias de educação, pois era necessário construir conhecimentos técnico-científicos para depois discuti-los com a comunidade nacional. Acreditava-se que desta forma estaria sendo garantido o impacto motivacional do programa e o emprego de metodologias inovadoras capazes de melhorar a qualidade da educação brasileira. Esse documento propunha a ampliação e acumulação de conhecimento na área mediante a realização de pesquisas para a capacitação nacional, o desenvolvimento de software educativos balizados por valores culturais, sócio-políticos e pedagógicos da realidade brasileira, e a formação de recursos humanos de alto nível. Para o início dos trabalhos o documento sugeria, em função dos parcos recursos disponíveis, a seleção de cinco universidades representativas das diversas regiões brasileiras para a implantação dos referidos centros, bem como o acompanhamento e a avaliação por parte do poder público e posterior divulgação de seus resultados. Em janeiro de 1983, foi criada, no âmbito da SEI, a Comissão Especial - Informática na Educação. Essa Comissão tinha por finalidade, dentre outros aspectos, propor a orientação básica da política de utilização das tecnologias da informação no processo de ensino-aprendizagem, observando os objetivos e as diretrizes do Plano Setorial de Educação, Cultura e Desporto, da Política Nacional de Informática e do Plano Básico de Desenvolvimento Científico e Tecnológico do país, além de apoiar a implantação de centros-piloto, funções estas intrinsecamente afetas ao setor educacional.

25 24 Em março de 1983, a Secretaria-Executiva da referida Comissão, atendendo recomendações propostas, apresentava o documento Projeto EDUCOM, que consubstanciou uma proposta interdisciplinar voltada para implantação experimental de centros-piloto como infra-estruturas relevantes para o desenvolvimento de pesquisas, objetivando a capacitação nacional e coleta de subsídios para uma futura política setorial. A partir de 1984, o MEC assumiu a liderança do processo de informatização da educação brasileira, procurando organizar-se para o cumprimento de suas novas obrigações. Um dos argumentos utilizados para a transferência do Projeto EDUCOM para o MEC, era o de que informática na educação tratava de questões de natureza pedagógica relacionadas ao processo de ensinoaprendizagem, envolvendo escolas públicas brasileiras e universidades, na busca de subsídios para uma futura política para o setor educacional. Pesava, também, nessa decisão a questão financeira. Coube ao Ministério da Educação, apesar de inúmeras dificuldades, garantir a sua operacionalização. Em março de 1985, com a finalização do governo militar, profundas alterações funcionais ocorreram na administração federal com conseqüentes mudanças de orientação política e administrativa. Lamentavelmente, desde o início do EDUCOM, e em decorrência de alterações funcionais e interferências de grupos interessados em paralisar a pesquisa em favor de uma possível abertura do "mercado educacional" de software junto às secretarias de educação, a questão do suporte financeiro transformou-se no maior problema, prejudicando, nos mais diferentes momentos, a continuidade do projeto. Apesar dos percalços, interesses velados, e tentativas de obstrução da pesquisa, o Projeto EDUCOM cumpriu o seu papel. Na realidade, se mais não foi

26 25 feito, foi porque os organismos governamentais deixaram de cumprir parte de suas obrigações financeiras, apesar dos diversos protocolos firmados e do interesse e iniciativa de implantação do Projeto partir do próprio Governo Federal. Em maio de 1987, a Secretaria de Informática do MEC assumiu a responsabilidade de condução das ações de informática na educação e, conseqüentemente, a coordenação e supervisão técnica do Projeto EDUCOM. Em julho de 1987, após um período de total ausência de financiamento, foram transferidos recursos para as entidades gestoras dos centros-piloto depois de um longo período de carência. A implementação do Programa ocorreu, portanto, a partir de 1986, mediante a alocação de novos recursos para a pesquisa, o lançamento do 1º Concurso Nacional de Software Educativo e a implementação do Projeto FORMAR, operacionalizado através de dois cursos de especialização em informática na educação em nível de pós-graduação lato sensu, realizados na UNICAMP, em 1987 e 1989, dedicados aos professores das diversas secretarias estaduais de educação e das escolas técnicas federais. Desta forma, iniciou-se um novo período de consultas à comunidade, motivado pela necessidade de elaborar um plano estratégico para a área. Isto deu ensejo à realização da Jornada de Trabalho de Informática na Educação, em Florianópolis, em novembro de 1987, que contou com a participação de profissionais envolvidos com a pesquisa e produção na área, bem como com profissionais de escolas e empresas que atuavam no setor. O fato do país não dispor de conhecimento técnico-científico nessa área fez com que o Ministério da Educação optasse por iniciar as atividades desenvolvendo pesquisas nas universidades, para posterior disseminação de seus

27 26 resultados, mediante capacitação dos professores dos sistemas estaduais de ensino público. Ao final de 1988, a Organização dos Estados Americanos - OEA, através de seu Departamento de Assuntos Educativos, reconhecendo o esforço brasileiro nesta área, convidou o Ministério da Educação a apresentar um projeto de cooperação multinacional envolvendo outros países latino-americanos. Iniciava-se, então, naquela época, a primeira cooperação técnica internacional com o México, financiada pela OEA, para avaliação do projeto de informática educativa na área de educação básica: Projeto COEEBA. Uma das primeiras ações de cooperação internacional proposta pelo Brasil foi a realização de uma Jornada de Trabalho Luso Latino-Americana de Informática na Educação, realizada em Petrópolis, em maio de 1989, para identificação de possíveis áreas de interesse comum relacionadas à pesquisa e formação de recursos humanos, capazes de subsidiar um futuro projeto internacional sob a chancela da OEA. Essa jornada adotou como princípios norteadores do trabalho a participação, integração, solidariedade e adequação das propostas às realidades de cada país, bem como o respeito à multiculturalidade e diversidade cultural, como requisitos fundamentais de qualquer iniciativa de cooperação na área. As recomendações obtidas foram consubstanciadas em documento próprio e serviram de base à elaboração de um projeto multinacional de Informática Aplicada à Educação Básica, envolvendo oito países americanos e que foi apresentado à OEA, em 1989, em Washington, e aprovado para o período

28 Programa Nacional de Informática Educativa A partir de todas essas iniciativas foi estabelecida uma sólida base para a criação de um Programa Nacional de Informática Educativa - PRONINFE, o que foi efetivado em outubro de O PRONINFE tinha por finalidade: "Desenvolver a informática educativa no Brasil, através de projetos e atividades, articulados e convergentes, apoiados em fundamentação pedagógica sólida e atualizada, de modo a assegurar a unidade política, técnica e científica imprescindível ao êxito dos esforços e investimentos envolvidos." Apoiado em referências constitucionais, o Programa visava apoiar o desenvolvimento e a utilização da informática nos ensinos de 1º, 2º e 3º graus e educação especial, o fomento à infra-estrutura de suporte relativa à criação de vários centros, a consolidação e integração das pesquisas, bem como a capacitação contínua e permanente de professores. Em seu documento referencial, o PRONINFE fundamentava-se na necessidade de intensa colaboração entre as três esferas do poder público, onde os investimentos federais seriam canalizados, prioritariamente, para a criação de infraestrutura de suporte em instituições federais, estaduais e municipais de educação, para a capacitação de recursos humanos e busca de autonomia científica e tecnológica para o setor. Dentre suas ações prioritárias destacavam-se as atividades voltadas para capacitação de professores e técnicos dos diferentes sistemas de ensino, desenvolvimento de pesquisa básica e aplicada, implantação de centros de informática educativa, produção, aquisição, adaptação e avaliação de softwares educativos. Pretendia-se, também, facilitar a aquisição de equipamentos

29 28 computacionais por parte dos sistemas de educação pública, implantação de rede pública de comunicação de dados, incentivo à cursos de pós-graduação na área, bem como acompanhamento e avaliação do Programa. 2.5 O Proinfo ProInfo é um programa educacional criado em 9 de abril de 1997 pelo Ministério da Educação por meio da portaria 522, para promover o uso da Telemática como ferramenta de enriquecimento pedagógico no ensino público fundamental e médio.o Programa funciona de forma descentralizada. Sua coordenação é de responsabilidade federal e a operacionalização é conduzida pelos Estados e Municípios. Em cada unidade da Federação existe uma Coordenação Estadual ProInfo, cujo trabalho principal é o de introduzir as Tecnologias de Informação e Comunicação TIC nas escolas públicas de ensino médio e fundamental, além de articular os esforços e as ações desenvolvidas no setor sob sua jurisdição, em especial as ações dos NTE Núcleos de Tecnologia Educacional.

30 29 3 A INFORMÁTICA APLICADA NO ESTUDO DE ELETRÔNICA Existem muitas maneiras de se aprender a trabalhar com eletrônica. Quando planeja-se um curso técnico voltado a esta área, deve-se estar sempre buscando as novidades tecnológicas existentes no mercado, para que se possa formar alunos que tenham grande capacidade de desenvolver atividades num ramo da tecnologia que está em constante evolução. Este tipo de curso deve levar os alunos a questionarem-se constantemente sobre as novas tecnologias. Isto só se consegue dando a estes alunos uma boa fundamentação teórica e prática sobre a área de abrangência de um técnico eletrônico. O aluno necessita saber como os produtos eletrônicos são produzidos, qual a sua finalidade, como devem ser montados, onde são empregados. Isto acontece em todas as fases de um curso técnico, porém, a forma como estes conhecimentos chegam até o aluno é de fundamental importância para que o aluno consiga transformar a maior quantidade possível de informações em conhecimento.uma forma prática e rápida de os alunos se familiarizarem com circuitos eletrônicos é através de softwares de simulação. A simulação é um recurso extremamente didático no processo de aprendizagem, além do que é essencialmente um Laboratório Virtual e traz em si o conceito de um recurso de alto desempenho com baixo custo de implantação e manutenção.

31 30 A simulação tem se popularizado, pois se trata de uma ferramenta indispensável nas fases iniciais do projeto, porque muitos erros serão detectados e removidos durante a simulação. Os programas de simulação avançam significativamente na capacidade, precisão, facilidade de uso e rapidez, fatos estes que levam muitos técnicos e engenheiros a lançar mão da simulação para concluírem os seus projetos com rapidez e, conseqüentemente, desenvolverem produtos mais competitivos. Existem diversos tipos diferentes de programas simuladores de circuito, cada um com seus propósitos, fins, aplicações. O tipo mais popular é o simulador analógicos, usado para testar projetos lineares como amplificadores de áudio e filtros. Os circuitos digitais, por outro lado, tem requisitos especiais que necessitam de um conjunto diferente de normas e regras as quais não coincidem com as do circuitos analógicos. Conseqüentemente, existe uma categoria separada de simuladores exclusivamente digitais. Entretanto, pelo fatos dos atuais circuitos serem freqüentemente uma mistura de circuitos, partes digitais interfaciando com partes analógicas, a tendência é para os simuladores mistos, os quais realizam ambos os modos de simulação: analógica e digital. Estes softwares são programas computacionais onde os componentes eletrônicos estão disponíveis virtualmente, ou seja, o computador simula um componente eletrônico real, com suas características elétricas e modelos comerciais, só que tudo isso sem a presença física do componente. Desta forma, o aluno pode montar circuitos eletrônicos, dos mais simples aos mais complexos, simular o funcionamento e tirar conclusões destes circuitos. Uma das vantagens é

32 31 que não ocorre a queima de componentes quando o aluno faz uma ligação errada, pois todos os componentes são virtuais. Outra vantagem é o tempo gasto para a realização de tarefas. A simulação é muito mais rápida que a montagem prática. Assim, o aluno só fará a montagem utilizando componentes reais quando já tiver simulado o circuito. Desta forma ele já poderá identificar alguns defeitos que por ventura venham a ocorrer durante a montagem e também evita queimar componentes desnecessariamente devido a uma montagem de forma indevida. Além dos softwares de simulação de circuitos, tem-se também os softwares para confecção de placas de circuito impresso. É nestas placas que são montados os componentes eletrônicos após ter sido desenvolvido o circuito eletrônico. Estes softwares são usados para desenhar os circuitos que ligam um componente a outro, sobre uma superfície isolante. Este trabalho visa detalhar o funcionamento dos softwares de simulação de circuitos eletrônicos. Dentre os mais comuns e que são utilizados na Escola Técnica da SATC estão o CircuitMaker da empresa americana MicroCode e o Electronics Workbench da empresa Interactive Image Technologies.

33 32 4 SOFTWARE DE SIMULAÇÃO ELETRONICS WORKBANCH 4.1 O que é o EWB (Electronics Workbench) O EWB é um simulador eletrônico, que permite construir e simular circuitos eletrônicos dentro da área analógica e digital, sendo de grande utilidade para os estudantes de eletrônica. Possui uma interface de fácil acesso e compreensão, substituindo com muitas vantagens as experiências em laboratórios convencionais, uma vez que, não existe o risco de danificar equipamentos destinados aos ensaios e medidas de circuitos ou componentes. Sua vasta biblioteca permite simular experiências em condições ideais e reais, pois os valores e parâmetros podem ser modificados de acordo com as necessidades do projeto. Existem versões deste programa para operar em ambiente DOS e WINDOWS, sendo que neste curso abordaremos a versão para WINDOWS, o EWB4. No EWB o cursor do mouse (também denominado pointer) apresenta-se como uma seta inclinada à esquerda, no entanto, quando transforma-se em uma mão fechada com o dedo indicador apontando para cima, indica que algum componente, instrumento de medida, etc. pode ser arrastado (drag) para dentro da área de trabalho ou ainda, indica que componentes ou instrumentos de medida podem ser arrastados ou movimentados dentro da própria área de trabalho.

34 O Programa A figura a seguir apresenta o aspecto da interface para a execução de qualquer tipo de projeto e respectiva simulação. Figura 1 Tela principal do simulador Quando um dos ícones da barra de seleção de componentes é ativada, através do mouse, na janela ao lado da área de trabalho aparecerão os componentes referentes a esse ícone. Desta forma, à medida que forem ativados os ícones existentes na barra de seleção de componentes, os componentes pertencentes a este grupo aparecerão na janela ao lado da área de trabalho, estando portanto, disponíveis para utilização imediata.

35 34 Além da barra de componentes, temos também a barra de instrumentos para análise e medição dos circuitos. Esta barra está indicada na figura acima. A relação de instrumentos é mostrada a seguir com suas respectivas aplicações: Figura 2 Instrumentos do simulador 1 - Multímetro digital: permite medidas de corrente e tensão AC e DC, resistência ôhmica e decibels. Figura 3 Multímetro digital

36 35 Amperímetros e voltímetros também estão disponíveis na barra de seleção de componentes no ícone indicadores. Isto é muito útil quando deseja-se inserir em um determinado circuito vários voltímetros ou amperímetros. Estes indicadores podem medir tensões ou correntes AC/DC, permitindo também o ajuste da sensibilidade dos mesmos. 2 - Gerador de funções: fornece formas de onda senoidal, triangular e quadrada, possibilitando o ajuste da freqüência e amplitude. Figura 4 Gerador de função Para ajustar a amplitude da tensão, por exemplo, pode-se utilizar dos seguintes meios: a) leve o cursor (pointer) do mouse até a uma das setas ao lado do quadradinho no qual que está o valor da tensão, e clique enter (seta apontando para cima o valor aumenta e seta apontando para baixo o valor diminui); se você proceder de forma idêntica para a unidade de medida, na seta apontando para cima obtém-se o múltiplo da tensão e na seta apontando para baixo o submúltiplo da tensão. b) a outra opção é selecionar o valor dentro do quadradinho com o auxílio do mouse e digitar o novo valor desejado, porém, não é possível utilizar esta

37 36 opção para modificar as unidades de medida, senão a anteriormente descrita. Para selecionar o novo valor, mantenha o botão enter do mouse pressionado e arraste o cursor sobre o valor já existente até que este seja coberto por uma faixa e digite o novo valor ou então, enquanto o cursor estiver piscando utilize a tecla back space para eliminar o valor inscrito dentro do quadradinho e digite o novo valor. 3 - Osciloscópio de 2 canais: permite medir simultaneamente dois pontos distintos de um circuito qualquer e comparar as diferenças de fase e amplitude entre os mesmos. Possui ainda ajustes da base de tempo horizontal e calibração vertical, permitindo também o ajuste de deslocamento dos eixos X e Y (X POS e Y POS). Figura 5 Osciloscópio 4 - Bode Plotter: permite analisar a resposta de freqüência de um circuito e, medir a relação entre amplitudes e variações de fase.

38 37 Figura 6 Analisador de espectro 5 - Gerador de palavras digital: gerador digital de 8 bits com clock interno e 16 colunas. Figura 7 Gerador de palavras digitais 6 - Analisador lógico: permite a análise de sinais lógicos, possuindo 8 canais com ajuste da base de tempo.

39 38 Figura 8 Analisador lógico 7 - Conversor lógico: permite a conversão de um circuito lógico para uma tabela da verdade ou diagrama; uma tabela da verdade para uma expressão Booleana e viceversa. Figura 9 Conversor lógico 4.3 Construindo um Circuito A seguir mostra-se os passos para a montagem de um circuito simples, com o intuito de mostrar os comandos básicos. Circuitos mais complexos obedecerão aos mesmos princípios.

40 39 Este circuito será simulado, mostrando a corrente total e a tensão em cada um dos resistores: Figura 10 Exemplo de circuito elétrico 1º passo: colocar os componentes na área de trabalho (workspace) Para colocar os componentes na área de trabalho, movimente o cursor do mouse até ao componente desejado (na janela ao lado da área de trabalho). Quando o pointer do mouse transformar-se em uma mão fechada com o dedo indicador apontando para cima, pressione o botão enter, mantenha-o pressionado, e arraste o componente até à área de trabalho, conforme indica a figura a seguir: Figura 11 Biblioteca de componentes na área de trabalho. Libere o botão enter do mouse. Este procedimento fixará o componente

41 40 Procede-se de forma idêntica para fixar os demais componentes na área de trabalho. Um componente pode ser arrastado para a área de trabalho tantas vezes quanto necessário. Os componentes podem ser movimentados dentro da área de trabalho, de forma a permitir uma montagem apresentável. Para movimentar um componente dentro da área de trabalho: a) leve o cursor ou pointer do mouse até ao componente; b) quando o cursor transformar-se em uma mão fechada com o dedo indicador apontando para cima, pressione o botão enter do mouse e mantenha-o pressionado; c) arraste então o componente para o local desejado e libere o botão enter. Um componente também pode ser movimentado dentro da área de trabalho através das setas para cima e para baixo, para a esquerda e para a direita, do teclado do computador: a) leve o cursor ou pointer do mouse até ao componente; b) quando o cursor transformar-se em uma mão fechada com o dedo indicador apontando para cima, clique enter; c) nestas condições o componente mudará de cor, indicando que foi selecionado; d) com as teclas do teclado do computador que representam as setas, movimente o componente para cima, para baixo, para a esquerda ou para a direita. Este procedimento é muito útil quando deseja-se ajustes finos no posicionamento dos componentes.