CICLO DE ESTUDOS INTEGRADO CONDUCENTE AO GRAU DE MESTRE EM ENGENHARIA MECÂNICA

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1 CICLO DE ESTUDOS INTEGRADO CONDUCENTE AO GRAU DE MESTRE EM ENGENHARIA MECÂNICA Departamento de Engenharia Mecânica Instituto Superior Técnico Fevereiro de 2006

2 Nota Introdutória Este documento foi elaborado por um grupo de trabalho nomeado pelo Presidente do Departamento de Engenharia Mecânica (DEM), no âmbito da reorganização da formação superior em engenharia mecânica associada à implementação do Processo de Bolonha no Instituto Superior Técnico. O grupo foi presidido e coordenado pelo Presidente do DEM e dele fizeram parte os seguintes professores: António Falcão Arlindo Silva Carlos Moura Branco Carlos Mota Soares Hélder Rodrigues José Falcão de Campos José Sá da Costa Luís Braga Campos Ramiro Neves Paulo Ferrão Paulo Martins O documento foi aprovado por unanimidade no Plenário do Conselho do Departamento de Engenharia Mecânica no dia 8 de Fevereiro de

3 ÍNDICE 1. INTRODUÇÃO 4 2. OBJECTIVOS VISADOS PELO CICLO DE ESTUDOS Intervenção profissional dos engenheiros mecânicos Competências dos alunos que ingressam no curso de engenharia mecânica do IST O curso de engenharia mecânica face à missão e aos objectivos institucionais do IST Objectivos educacionais e de formação científico-tecnológica FUNDAMENTAÇÃO DO NÚMERO DE CRÉDITOS Número total de créditos e duração do ciclo de estudos Número de créditos de cada unidade curricular ORGANIZAÇÃO DO CICLO DE ESTUDOS E METODOLOGIAS DE ENSINO Estrutura do ciclo integrado. Princípios básicos Formação por objectivos e aquisição de competências Formação transversal Metodologias de ensino. Aulas, horários e sistemas de avaliação Áreas de desenvolvimento curricular Distribuição das unidades curriculares do tronco comum por semestres Distribuição das unidades curriculares nas áreas de especialização ORGANIZAÇÃO DA FORMAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA EM ESCOLAS DE REFERÊNCIA DO ESPAÇO EUROPEU ORGANIZAÇÃO DO CICLO DE ESTUDOS EM FACE DE AVALIAÇÕES EXTERNAS 40 ANEXO 1 Comunicado conjunto do AER e do CLUSTER acerca da organização da formação de cursos de engenharia 42 ANEXO 2 Relação entre competências e métodos pedagógicos 44 ANEXO 3 Unidades curriculares opcionais em cada área de especialização 45 ANEXO 4 Exemplo de organização desdobrada em áreas de especialização principais e 48 secundárias ANEXO 5 Resultados de avaliações externas 49 3

4 1. INTRODUÇÃO 1 A engenharia mecânica é uma actividade profissional regulamentada pela Ordem dos Engenheiros que se consubstancia na aplicação de conhecimentos teóricos, práticos e experimentais, enquadrados por constrangimentos de natureza económica, social, ética e ambiental, à concepção, projecto, fabrico, controlo e gestão de produtos, processos, equipamentos e sistemas energéticos e tecnológicos. O enquadramento legal que regulamenta a implementação do Processo de Bolonha associado às exigências que são impostas para o acesso ao exercício da actividade profissional e à história, missão e prestígio nacional e internacional do Instituto Superior Técnico (IST), determinam que a formação superior ministrada pelo IST no domínio da engenharia mecânica seja organizada, à semelhança do que acontece na generalidade das instituições de referência do espaço Europeu, em 10 semestres curriculares de trabalho. O modelo de organização da formação superior em engenharia mecânica do IST 2 assenta no desenvolvimento de um conjunto muito diversificado de competências que permitem assegurar aos estudantes e profissionais de engenharia condições de integração profissional num leque relativamente vasto de saídas profissionais e em circunstâncias similares às que são proporcionadas pelas instituições de referência de ensino universitário do espaço Europeu. De facto, os engenheiros mecânicos formados no IST têm grande facilidade em integrar-se no mercado de trabalho, uma vez que as entidades empregadoras continuam a procurar nesta formação superior as boas qualidades sistematicamente demonstradas ao longo dos tempos pelos seus profissionais. O mercado de trabalho é extremamente diversificado merecendo destaque: os gabinetes de projecto, as indústrias de fabricação de equipamentos mecânicos e térmicos, as empresas de produção de energia e climatização, as actividades de manutenção e gestão de operações, as tarefas de avaliação de projectos e consultoria em empresas de serviços (bancos e seguradoras), as actividades técnico-comerciais e os laboratórios de investigação e de desenvolvimento industrial. O Departamento de Engenharia Mecânica do IST acumula a experiência de várias décadas de empenhamento em actividades de ensino, investigação e desenvolvimento 3. A diversidade de competências intrínsecas a um corpo docente próprio qualificado e constituído quase integralmente por titulares do grau de doutor (cerca de 80 doutores) associadas à qualidade e variedade dos equipamentos experimentais que se encontram instalados nos seus laboratórios conferem ao actual Departamento de Engenharia Mecânica do IST a excelência indispensável a um ensino de elevada qualidade. Em face do exposto o IST decidiu organizar a formação superior em engenharia mecânica num modelo de ciclo de estudos integrado conducente ao grau de mestre com a duração total de 10 semestres curriculares de trabalho (artigo 19º do Decreto-Lei de Graus Académicos e Diplomas do Ensino Superior), a que correspondem 300 créditos. Aos alunos que tenham completado 180 créditos (6 semestres curriculares de trabalho) será conferido o grau de licenciado em ciências da engenharia mecânica. Este grau de licenciado não possibilita o acesso 1 Resposta à alínea a) do nº 2 do artº 53 do Decreto-Lei referente a graus académicos e diplomas do ensino superior 2 O actual curso de engenharia mecânica do Instituto Superior Técnico tem uma duração de 10 semestres curriculares de trabalho e encontra-se acreditado pela Ordem dos Engenheiros e pela Fundação das Universidades Portuguesas. O curso foi igualmente objecto de uma avaliação internacional no ano de 1996 pelo International Committee of the European Pilot Project for the Evaluation of Higher Education. 3 O ensino da engenharia mecânica no Instituto Superior Técnico existe desde a sua fundação (1911). 4

5 directo ao exercício da profissão. Tem por finalidade garantir o reconhecimento de um nível de competências ainda que não directamente profissionalizantes e visa ainda permitir e facilitar a mobilidade dos estudantes. O ciclo de estudos integrado que se propõe visa manter a filosofia subjacente ao actual curriculum de engenharia mecânica, tentando em simultâneo resolver alguns dos aspectos menos positivos, detectados por reflexões desenvolvidas no seio do Departamento de Engenharia Mecânica e apontados por avaliações externas realizadas pela Ordem dos Engenheiros, pela Fundação das Universidades Portuguesas e pelo International Committee of the European Pilot Project for the Evaluation of Higher Education. Uma das características mais marcantes do actual curriculum de engenharia mecânica, que se pretende manter, corresponde à existência de um tronco comum bastante alargado, o que visa conferir uma formação abrangente a todos os futuros mestres em engenharia mecânica. O presente documento foi elaborado nos termos do artigo 53º do Decreto-Lei de Graus Académicos e Diplomas do Ensino Superior e serve de suporte ao processo de registo da adequação do ciclo de estudos junto da Direcção-Geral do Ensino Superior. 5

6 2. OBJECTIVOS VISADOS PELO CICLO DE ESTUDOS 4 Para que se possa compreender a opção pelo modelo de formação baseado num ciclo de estudos integrado conducente ao grau de mestre em engenharia mecânica é necessário contextualizar o exercício da profissão. Por outro lado, é necessário caracterizar as competências dos alunos do ensino secundário que são potenciais candidatos para, de seguida, se conseguir relacionar os objectivos educacionais e de formação científica e tecnológica do curso com a missão e os objectivos institucionais do IST e de outras instituições de referência do espaço Europeu com as quais o IST se encontra ligado através de convenções sobre mobilidade e reconhecimento mútuo de graus académicos. 2.1 Intervenção profissional dos engenheiros mecânicos A intervenção profissional dos engenheiros mecânicos tem vindo, nos últimos anos, a sofrer uma evolução considerável na medida em que o ambiente industrial e tecnológico da actualidade é muito diferente daquele que esteve na origem da última revisão curricular do curso 5. De facto, a actual intervenção profissional dos engenheiros mecânicos; exige uma visão mais global dos problemas de engenharia contém aspectos tecnológicos de grande complexidade que requerem níveis de formação mais elevados e com maior interdisciplinaridade rege-se por constrangimentos de natureza económica, social, ética e ambiental num mundo globalizado exige, mais que nunca, grande capacidade de expressão oral e escrita, em idiomas diferentes da sua língua materna Em termos gerais podem-se sistematizar os níveis de intervenção profissional dos engenheiros mecânicos através do esquema incluído na tabela 1. Identificam-se quatro níveis distintos de intervenção profissional: O nível 1 requer conhecimentos básicos de carácter científico e tecnológico, capacidade de conceber e projectar e uma atitude profissional, adulta e responsável O nível 2 requer a capacidade de trabalho em equipa O nível 3 requer atitudes de liderança e atitude de aprendizagem continuada ao longo da vida O nível 4 requer atitudes de liderança e hábitos de pensar de forma independente examinando os conceitos de forma crítica 4 Resposta à alínea b) do nº 2 do artº 53 do Decreto-Lei referente a graus académicos e diplomas do ensino superior. 5 A última revisão curricular do curso de curso de engenharia mecânica do IST foi realizada no ano lectivo de 1993/

7 Nível 4 Concepção e inovação Saber aplicar os conhecimentos e a sua capacidade de compreensão e de resolução de problemas em situações novas e não familiares, em contextos alargados e multidisciplinares. Capacidade para integrar conhecimentos, lidar com questões complexas, desenvolver soluções ou emitir juízos em situações de informação limitada ou incompleta, incluindo reflexões sobre as implicações e responsabilidades éticas e sociais que resultem ou condicionem essas soluções e esses juízos Capacidade para mudar os princípios, métodos e técnicas de execução. Nível 3 Auto aprendizagem e desenvolvimento Competências de aprendizagem que lhes permitam uma aprendizagem ao longo da vida, de um modo fundamentalmente auto-orientado ou autónomo com o objectivo de manterem-se actualizados e de possuírem uma visão alargada sobre os diferentes domínios da engenharia mecânica. Nível 2 - Coordenação Capacidade de recolher, seleccionar e interpretar a informação relevante para fundamentar as soluções que preconizam e os juízos que emitem, incluindo na análise os aspectos sociais, científicos e éticos relevantes. Nível 1 - Execução Saber aplicar os conhecimentos e a capacidade de compreensão adquiridos de forma a resolver problemas e a evidenciar uma abordagem profissional ao trabalho desenvolvido no âmbito da concepção de produtos, equipamentos e sistemas sujeitos a condicionalismos tecnológicos, económicos, sociais e ambientais. Tabela 1 Intervenção profissional dos engenheiros mecânicos A intervenção profissional dos engenheiros mecânicos a níveis mais altos requer o domínio e a experiência dos níveis mais baixos. As competências que se pretendem desenvolver no ciclo de estudos integrado conducente ao grau de mestre em engenharia mecânica do IST devem claramente ajustar-se aos níveis 3 e 4 de intervenção profissional e representam o ponto de encontro de um conjunto muito diversificado de áreas do saber e do saber fazer. Os engenheiros mecânicos formados pelo IST ajustam-se aos níveis 3 e 4 de intervenção profissional e são formados, à semelhança do que acontece na generalidade das instituições de referência de ensino universitário do espaço Europeu, através de ciclos de estudos com a duração de 10 semestres de trabalho (ver 2.3 e 5). Todos os níveis de intervenção profissional dos engenheiros mecânicos exigem elevadas capacidades de expressão oral e escrita, por vezes em línguas diferentes. Os engenheiros mecânicos devem ser capazes de comunicar as suas conclusões e os raciocínios a elas subjacentes, quer a especialistas, quer a não especialistas, de forma clara e sem ambiguidades. De facto, segundo o Artigo 4º do DL 119/92, de 30 de Junho, o título de engenheiro só pode ser utilizado por titular de licenciatura (com 5 anos de duração) em curso de engenharia, inscrito na Ordem dos Engenheiros como membro efectivo, e que desempenha actividades de investigação, concepção, estudo, projecto, fabrico, construção, produção, fiscalização e controlo de qualidade, incluindo a coordenação e gestão dessas actividades e outras com elas relacionadas. 7

8 A Ordem dos Engenheiros fixa ainda como deveres do engenheiro para com a comunidade: Possuir uma boa preparação, de modo a desempenhar com competência as suas funções e contribuir para o progresso da engenharia e da sua melhor aplicação ao serviço da humanidade. Defender o ambiente e os recursos naturais. Garantir a segurança do pessoal executante, dos utentes e do público em geral. Opor-se à utilização fraudulenta, ou contrária ao bem comum, do seu trabalho. Procurar as melhores soluções técnicas, ponderando a economia e a qualidade da produção ou das obras que projectar, dirigir ou organizar. Este conjunto de requisitos encontra particular articulação com a formação proposta para o engenheiro mecânico no IST pois, conforme foi discutido anteriormente, o IST aposta em formar engenheiros mecânicos com capacidade de concepção e de integrar conhecimentos, lidar com questões complexas, desenvolver soluções ou emitir juízos em situações de informação limitada ou incompleta, incluindo reflexões sobre as implicações e responsabilidades éticas e sociais, com respeito pelo ambiente e em benefício do desenvolvimento económico das organizações para as quais trabalha e, em última análise, do país. Esta visão não pode ser desconexa da realidade das empresas nacionais, em particular na indústria e serviços, cujo tecido assenta em PME s, as quais não têm capacidade para recrutar múltiplos quadros superiores e que, em consequência, requerem um engenheiro com visão larga e capacidade para conceber estratégias de desenvolvimento tecnológico e organizacional. Esta característica do nosso tecido empresarial requer o formato de formação que se pode designar de especialização na abrangência, inerente ao engenheiro mecânico, o que reforça a pertinência da formação num ciclo de estudos integrado conducente ao grau de mestre em engenharia mecânica com a duração de 10 semestres, anteriormente detalhada. A tabela 2 caracteriza, de forma não exaustiva, algumas das inserções típicas dos engenheiros mecânicos no mercado de trabalho, ao nível nacional. SECTORES ACTIVIDADES COMENTÁRIOS Indústria Serviços Produção Energia Projecto Manutenção/exploração Técnico-comercial Representação equipamentos Saúde Banca e seguradoras Consultoria Fabrico, ambiente, controlo, gestão Sistemas de energia, ambiente, controlo, gestão Concepção, inovação e desenvolvimento de produto Manutenção, gestão operações Integração de equipamentos Manutenção e projecto Avaliação e gestão de projectos Grandes projectos, soluções tecnológicas Investigação Ensino superior Instituições do SCTN Empresas Investigação fundamental e inovação Investigação aplicada e desenvolvimento tecnológico Tabela 2 Saídas profissionais típicas dos engenheiros mecânicos 8

9 Existem ainda outras saídas profissionais para os engenheiros mecânicos, porventura mais importantes, que envolvem um mercado de trabalho de maiores dimensões em todos os estados que integram o espaço Europeu. De facto, as PME's constituem um mercado de trabalho onde o engenheiro mecânico desenvolve uma actividade que, na generalidade dos casos é de grande amplitude profissional, e que faz intervir desde as competências puramente técnicas até às capacidades de gestão, passando pelo contacto directo e simultâneo com trabalhadores e empresários, fornecedores e clientes. 2.2 Competências dos alunos que ingressam no curso de engenharia mecânica do IST A reforma do ensino secundário entrou em vigor no ano lectivo 2004/2005 e encontra-se regulamentada no decreto-lei no. 74/2004 de 26 de Março. Em linhas gerais, a reforma do ensino secundário estabelece cursos científico-humanísticos, vocacionados para o prosseguimento de estudos de nível superior, cursos tecnológicos, orientados na dupla perspectiva da inserção no mercado de trabalho e do prosseguimento de estudos, cursos artísticos especializados, visando proporcionar formação de excelência nas diversas áreas artísticas e, consoante a área artística, vocacionados para o prosseguimento de estudos de nível superior ou orientados na dupla perspectiva da inserção no mercado de trabalho e do prosseguimento de estudos, e cursos profissionais vocacionados para a qualificação inicial dos alunos, permitindo o prosseguimento de estudos. Consagram-se ainda cursos científico-humanísticos, tecnológicos e artísticos especializados de ensino recorrente, que visam proporcionar uma segunda oportunidade de formação que permita conciliar a frequência de estudos com uma actividade profissional. O IST, no seguimento da entrada em vigor da reforma do ensino secundário, decidiu estabelecer quais as provas de ingresso que serão exigidas para o acesso aos diferentes cursos no ano lectivo 2007/2008. Este procedimento acabou por determinar quais os exames nacionais que devem ser realizados no ensino secundário e quais os cursos do ensino secundário que deverão ser frequentados pelos alunos que são potenciais candidatos a frequentar cursos do IST. Neste sentido, os alunos do ensino secundário que são potenciais candidatos a frequentar o curso de engenharia mecânica do IST devem ser provenientes dos cursos científicohumanísticos de ciências e tecnologias. Estes cursos do ensino secundário possuem 3 anos de formação em Matemática A e 2 anos de formação específica em Física e Química que podem eventualmente ser complementados com um ano de formação opcional em Física (12º ano) ou Química (12º ano). Os alunos destes cursos possuem igualmente 2 anos de formação específica em Geometria Descritiva ou Biologia e Geologia ou Aplicações Informáticas, 1 ano de formação em Técnicas de Informação e Comunicação, 3 anos de formação em Língua Portuguesa e numa língua estrangeira (geralmente Inglês) e 2 anos de formação em Filosofia. Em face do exposto e da vasta experiência acumulada ao longo dos últimos anos pode-se afirmar que: O modelo de organização do ensino secundário é quase exclusivamente baseado na transmissão de conhecimentos e muito pouco baseado no desenvolvimento de competências Os alunos do ensino secundário possuem, em geral, pouca capacidade de expressão oral e escrita, pouca metodologia de trabalho e uma considerável falta de motivação para o estudo auto-orientado Os alunos do ensino secundário vêm, em geral, mal preparados em Matemática e Física, e a reforma do ensino secundário virá agravar os problemas de formação em Física 9

10 na medida em que apenas são exigidos 2 anos de formação específica em Física e Química. A formação em Física correspondente ao 12º ano deixou de ser obrigatória Os alunos do ensino secundário vêm, em geral, mal preparados no domínio das tecnologias de informação e comunicação apesar de serem muito expeditos na utilização da Internet e de tecnologias afins. 2.3 O curso de engenharia mecânica face à missão e aos objectivos institucionais do IST O IST tem como missão contribuir para o desenvolvimento da sociedade, promovendo um ensino superior de excelência e qualidade nas áreas de engenharia, ciência e tecnologia, e desenvolvendo as actividades de investigação e desenvolvimento essenciais para ministrar um ensino ao nível dos mais elevados padrões internacionais. Por isso, é com inteira justiça que o IST é hoje considerado, em Portugal e no estrangeiro, como uma grande escola de engenharia, ciência e tecnologia, capaz de ombrear com as melhores escolas que há no mundo nas suas áreas de competência. A história, a missão, o prestígio nacional e internacional do IST e o enquadramento legal resultante da concretização dos objectivos do Processo de Bolonha determinam que a formação superior ministrada pelo IST nas diferentes áreas de engenharia deverá privilegiar a formação de mestres em engenharia de concepção com uma duração de 10 semestres curriculares de trabalho 6.. No caso concreto da engenharia mecânica só com 10 semestres curriculares de trabalho correspondentes a um ciclo de estudos integrado conducente ao grau de mestre é que se consegue assegurar uma formação sólida em ciências básicas e em ciências de engenharia indispensáveis à formação de um engenheiro mecânico de concepção e, cumulativa e sequencialmente, garantir a capacidade para o exercício da profissão através da formação em áreas de especialização. A organização da formação de engenheiros mecânicos de concepção que é característica do ensino no IST é incompatível com a atribuição de um grau académico de licenciado em engenharia no final do 1º ciclo de estudos que se encontre ajustado às necessidades do mercado de trabalho e que seja reconhecido pela Ordem dos Engenheiros 7. Esta impossibilidade de formar engenheiros mecânicos de concepção em seis ou oito semestres lectivos resulta do facto das unidades curriculares que constituem o tronco comum da formação de base de um engenheiro mecânico se estender até ao 9 semestre curricular de trabalho 8 e da generalidade das unidades curriculares da especialidade, que caracterizam as diferentes áreas de especialização da engenharia mecânica, apenas fazerem parte integrante do plano curricular dos 8º e 9º semestres de trabalho. Esta situação é análoga na generalidade das instituições de referência de ensino universitário do espaço Europeu que leccionam cursos de engenharia mecânica. De facto existe uma prática estável e consolidada ao nível destas instituições de perspectivarem a formação em engenharia mecânica para a obtenção do grau de mestre e de considerarem que a formação corresponden- 6 O termo engenharia de concepção, que irá ser utilizado ao longo do documento, é afim da designação Anglo-Saxónica conceptual engineering. 7 A engenharia mecânica é uma actividade profissional regulamentada pela Ordem dos Engenheiros. 8 O último semestre do ciclo de estudos em engenharia mecânica está reservado para a dissertação de mestrado. 10

11 te ao grau de licenciado deverá apenas comprovar uma sólida formação em ciências básicas e em ciências de engenharia mecânica. A adopção de uma estrutura de organização da formação de engenheiros mecânicos semelhante à da generalidade das instituições de referência de ensino universitário do espaço Europeu tem em vista assegurar aos estudantes portugueses condições de mobilidade, formação e de integração profissional similares, em duração e conteúdo, às dos restantes estados que integram aquele espaço. Refira-se a este propósito o caso concreto do CLUSTER (Consortium Linking Universities of Science and Technology for Education and Research) ao qual o IST se encontra ligado como membro efectivo desde Julho de O CLUSTER integra um conjunto de universidades Europeias de grande prestígio e visa promover a excelência no ensino graduado e pósgraduado e na investigação científica. Os membros do CLUSTER defendem a criação de um espaço de ensino europeu, na linha do Processo de Bolonha, e estão ligados através de uma convenção sobre reconhecimento mútuo de graus académicos. Este reconhecimento permite aos alunos de qualquer uma das escolas prosseguirem estudos noutra escola do consórcio. As universidades do CLUSTER reflectem o modelo de organização da formação que foi adoptado pelas principais universidades dos respectivos países. O modelo de ciclo de estudos integrado conducente ao grau de mestre em engenharia mecânica do IST foi estruturado em conformidade com aquilo que está a ser implementado nas principais universidades do CLUSTER e resulta do interesse estratégico em privilegiar a mobilidade dos estudantes, facilitar a concretização de parcerias de formação, nomeadamente os compromissos assumidos pelo IST com estas instituições de referência e assegurar aos estudantes Portugueses condições de formação e de integração profissional similares, em duração e conteúdo, às dos restantes estados da União Europeia. 2.4 Objectivos educacionais e de formação científico-tecnológica Em face do que foi exposto nas secções anteriores ( 2.1 a 2.3) estabeleceram-se os seguintes objectivos educacionais e de formação científico-tecnológica para o ciclo de estudos integrado conducente ao grau de mestre em engenharia mecânica: Assegurar uma formação sólida em ciências básicas e em ciências de engenharia e da especialidade, procurando transmitir um conhecimento científico e tecnológico actualizado. Desenvolver competências para aplicar os conhecimentos e a capacidade de compreensão adquiridos de forma a resolver problemas e a evidenciar uma abordagem profissional ao trabalho desenvolvido no âmbito da concepção de produtos, equipamentos e sistemas sujeitos a condicionalismos tecnológicos, económicos, sociais e ambientais. Desenvolver competências para recolher, seleccionar e interpretar a informação relevante para fundamentar as soluções que preconizam e os juízos que emitem, incluindo na análise os aspectos sociais, científicos e éticos relevantes. Desenvolver competências de aprendizagem que facilitem o estudo ao longo da vida, de um modo fundamentalmente auto-orientado ou autónomo 9. Os engenheiros mecânicos 9 Competências a serem assimiladas no âmbito da transmissão de conhecimentos, avaliação e autoestudo de cada unidade curricular, sem prejuízo dos objectivos formativos específicos da unidade curricular. 11

12 devem procurar manter-se actualizados e possuir uma visão alargada sobre as diferentes áreas de especialização características da sua actividade profissional. Desenvolver competências para aplicar os conhecimentos e a capacidade de compreensão adquiridos na resolução de problemas em situações novas e não familiares, em contextos alargados e multidisciplinares. Desenvolver competências para integrar conhecimentos, lidar com questões complexas, desenvolver soluções ou emitir juízos em situações de informação limitada ou incompleta, incluindo reflexões sobre as implicações e responsabilidades éticas e sociais que resultem ou condicionem essas soluções e esses juízos. Desenvolver competências para mudar os princípios, os métodos e as técnicas de execução. Desenvolver competências para uma intervenção profissional numa gama alargada de organizações industriais, serviços e investigação. Desenvolver competências de expressão oral e escrita que facilitem a comunicação de conclusões, e os raciocínios a elas subjacentes, quer a especialistas, quer a não especialistas, de uma forma clara e sem ambiguidades. Desenvolver competências para, de uma forma criativa, crítica, autónoma e interdisciplinar, conceber, projectar, fabricar e operar sistemas e produtos de engenharia mecânica. Desenvolver competências para incorporar as mais recentes inovações tecnológicas na intervenção profissional. Desenvolver competências de empreendedorismo que permitam criar empresas de base tecnológica. Desenvolver competências de interacção que permitam lidar com situações profissionais que envolvam sectores da sociedade com níveis culturais e educacionais muito diferenciados. Desenvolver competências de análise e síntese assim como hábitos de pensar de forma independente, examinando os conceitos de forma crítica. Desenvolver nos alunos uma atitude profissional, adulta e responsável como cidadãos informados que possuam uma sólida formação humana e ética. Desenvolver o gosto pela prática de actividades extra-curriculares que ajudem a complementar a formação académica e/ou que sejam relevantes para a sociedade. Incutir nos alunos a noção de que a engenharia mecânica é uma área do conhecimento extremamente vasta e interdisciplinar. Este conjunto de objectivos educacionais e de formação científico-tecnológica ajusta-se aos níveis 3 e 4 de intervenção profissional dos engenheiros mecânicos (ver tabela 1) e exige, à semelhança do que acontece na generalidade das instituições de referência de ensino universitário do espaço Europeu, a organização de um ciclo de estudos com a duração de 10 semestres de trabalho. De facto, muitos destes objectivos educacionais e de formação científicotecnológica correspondem aos Descritores de Dublin definidos para o nível de 2º ciclo. Os objectivos definidos pelos Descritores de Dublin, para o 1º ciclo não são suficientes para o pleno exercício da profissão, tal como é definido pela Ordem dos Engenheiros e é prática Europeia corrente. 12

13 3. FUNDAMENTAÇÃO DO NÚMERO DE CRÉDITOS 10 O número total de créditos, a duração total do ciclo de estudos e o número de créditos de cada unidade curricular do ciclo de estudos integrado conducente ao grau de mestre em engenharia mecânica tem por base a nova legislação decorrente do Processo de Bolonha. A primeira parte desta secção foi elaborada com base no disposto no artigo 19º do Decreto-Lei de Graus Académicos e Diplomas do Ensino Superior enquanto que a segunda parte introduz os parâmetros básicos que fundamentam o número de créditos que, com base no trabalho estimado, é atribuído a cada unidade curricular do plano de estudos. 3.1 Número total de créditos e duração do ciclo de estudos O IST decidiu organizar a formação superior em engenharia mecânica num modelo de ciclo de estudos integrado conducente ao grau de mestre com 300 créditos e uma duração total de 10 semestres curriculares de trabalho pelas razões que se passam a expor: O exercício da actividade profissional de engenheiro mecânico encontra-se regulamentada pela Ordem dos Engenheiros e exige um modelo de formação baseado em 10 semestres curriculares de trabalho. De acordo com a Posição da Ordem dos Engenheiros relativamente ao Processo de Bolonha, definida pelo Conselho Directivo Nacional no dia 14 de Outubro de 2004, uma formação que confira a capacidade e responsabilidade de intervenção a todos os níveis de actos de engenharia exige, no presente estado do conhecimento, uma formação de ensino superior acumulada de 5 anos (ou, usando a referência de avaliação de trabalho introduzida pelo Processo de Bolonha, 300 créditos ), a que acrescerá a necessária prática e estudo ao longo da vida. A organização da formação superior de engenheiros mecânicos de concepção é incompatível com uma formação em ciências básicas repartida pelo 1º e 2º ciclos de estudos. De facto a generalidade das instituições de referência de ensino universitário do espaço europeu organiza a formação em ciência básicas em fieiras científico-pedagógicas que se distribuem exclusivamente pelos 2º ou 3º anos de formação, arrastando a formação da especialidade e das áreas de especialização em engenharia mecânica para os 3º, 4º e 5º anos de formação 11. A organização da formação superior de engenheiros mecânicos de concepção que é característica do modelo de ciclo de estudos integrado conducente ao grau de mestre em engenharia mecânica é incompatível com a atribuição de um grau académico de licenciado em engenharia no final do 1º ciclo de estudos que se encontre ajustado às necessidades do mercado de trabalho e que seja reconhecido pela Ordem dos Engenheiros. Esta impossibilidade de formar engenheiros mecânicos de concepção em seis ou oito semestres lectivos resulta do facto das unidades curriculares que constituem o tronco comum da formação de base de um engenheiro mecânico se estender até ao 9 semestre curricular de trabalho e da generalidade das unidades curriculares da especia- 10 Resposta às alíneas c) e d) do nº 2 do artº 53 do Decreto-Lei referente a graus académicos e diplomas do ensino superior. 11 Experiências realizadas na Itália em que se procurou repartir a formação em ciências básicas pelo 1º e 2º ciclo de estudos vieram a revelar-se pedagogicamente erradas e têm vindo a ser progressivamente abandonadas. 13

14 lidade, que caracterizam as diferentes áreas de especialização da engenharia mecânica, apenas fazerem parte integrante do plano curricular dos 8º e 9º semestres de trabalho. Existe uma prática estável e consolidada nas principais instituições de referência da União Europeia (ver informação sobre o CLUSTER no 2.3 e no 5) de perspectivarem a formação de engenheiros mecânicos de concepção directamente para a obtenção do grau de mestre e de considerarem que o nível de formação correspondente ao grau de licenciado (a atribuir após a realização de 180 créditos) deverá apenas comprovar uma sólida formação em ciências básicas e em ciências de engenharia mecânica que facilite a mobilidade dos alunos no espaço Europeu de ensino superior (ver comunicado conjunto do CASAER e do CLUSTER incluído no Anexo 1). 3.2 Número de créditos de cada unidade curricular A legislação 12,13 que regula a organização dos curricula resultantes da implementação do processo de Bolonha, impõe que esta organização deverá ter como base o número de horas de trabalho do estudante (HT) medidas através de créditos (). Assim, de acordo com o artigo 5º do DL 42/2005: O trabalho de um ano curricular, a tempo inteiro é fixado entre 1500 HT e 1680 HT e é cumprido num período de 36 a 40 semanas; O número de horas de trabalho do estudante (HT) a considerar inclui todas as formas de trabalho previstas, designadamente as horas de contacto e as horas dedicadas a estágios, projectos, trabalhos no terreno, estudo e avaliação; O número de créditos correspondente ao trabalho de um ano curricular realizado a tempo inteiro é de 60. Com base nestes parâmetros e adoptando para o curso de engenharia mecânica do IST um trabalho correspondente a 1680 horas por ano curricular, poder-se-á considerar que, 1 <> 28 HT Para além da relação entre o número de horas e o número de créditos, foram igualmente estabelecidas opções em termos das cargas horárias. Assim, considerou-se como base de trabalho que as cargas horárias possam variar, ao longo dos anos curriculares, de forma a adaptar os modelos de ensino à maturidade dos alunos. Se nos primeiros anos se poderá justificar um maior número de horas de contacto em detrimento das horas destinadas ao trabalho autónomo, nos anos mais avançados justifica-se um menor número de horas de contacto e um maior espaço para o desenvolvimento autónomo. Assim, considerou-se uma distribuição do tipo: 1º e 2º ano Número máximo de horas de contacto 25 horas/semana 3º, 4º e 5º ano Número máximo de horas de contacto 22.5 horas/semana 12 Decreto-Lei n.º42/2005 de 22 de Fevereiro de 2005 Princípios reguladores de instrumentos para a criação do espaço europeu de ensino superior. 13 Despacho n.º /2005 (2ª série) de 11 de Maio de 2005 Normas técnicas para a apresentação das estruturas curriculares e dos planos de estudos dos cursos superiores e sua publicação. 14

15 Uma terceira vertente que foi considerada na organização do plano curricular é a que diz respeito ao regime de funcionamento que se admitiu ser semestral, à semelhança da generalidade dos cursos de engenharia mecânica das universidades Europeias, com as quais o IST promove intercâmbio de alunos. No regime semestral considera-se que cada semestre terá uma duração de 14 semanas lectivas e será seguido de um período de avaliação com uma duração de 5 semanas. Este regime corresponde ao que se encontra actualmente em vigor no IST, ao qual corresponde em termos gerais: 1º semestre Período lectivo: 2ª quinzena de Setembro a terceira semana de Dezembro; avaliações: Janeiro e 1ª semana de Fevereiro. 2º semestre Período lectivo: 2ª quinzena de Fevereiro a 1ª semana de Junho, com interrupção de uma semana na Páscoa; avaliações: entre a 2ª semana de Junho e a 3ª semana de Julho. Neste regime cada semestre corresponderá a 30. Analogamente ao que sucede actualmente no IST, prevê-se a possibilidade de existência de 4 a 6 unidades curriculares a funcionar simultaneamente em cada semestre, correspondendo a uma média de 7.5 a 5 por unidade curricular, no caso de distribuição uniforme de créditos. Contudo, a organização adoptada contemplou soluções em que coexistam unidades curriculares com diferentes exigências em termos de volume de trabalho. Assim, como forma de facilitar a partilha de unidades curriculares por diferentes planos de estudo, e de acordo com as recomendações constantes do USERS GUIDE 14, considerou-se a hipótese de modelação das unidades curriculares nas seguintes tipologias: UC HT UC HT UC HT UC HT UC HT Paralelamente com a adopção de uma métrica para cada unidade curricular previu-se a forma como estas unidades curriculares se poderão associar para dar origem às organizações curriculares de cada semestre. Assim, consideraram-se as diferentes hipóteses que se encontram indicadas no quadro seguinte; 14 USERS GUIDE, Directorate-General for Education and Culture, EU, Brussels,

16 UC5 UC4 UC3 UC2 UC1 Nº UC A organização do plano curricular do ciclo de estudos integrado conducente ao grau de mestre em engenharia mecânica foi efectuada tendo como base duas métricas independentes: carga horária presencial e número de créditos. A distribuição de carga horária presencial e de créditos respeitou os limites adoptados para cada uma destas grandezas para cada semestre lectivo. Embora se devam evitar adoptar regras monolíticas de correspondência directa entre cargas horárias e créditos, na fase actual de preparação dos currículos, não existindo ainda valores medidos para o número de horas de trabalho dispendido pelos alunos, será aconselhável definir algumas correspondências entre créditos e número de horas presenciais em unidades curriculares da mesma natureza. 16

17 Nestas condições, procurou-se, para alguns tipos de aulas e de unidades curriculares, tipificar a seguinte relação possível entre carga horária e créditos 15. Aula teórica Neste tipo de aula considera-se que são abordados temas numa perspectiva eminentemente teórica e de natureza formativa. As matérias tratadas necessitarão de aprofundamento, desenvolvimento e prática a ser realizado pelo aluno de forma autónoma. Para este tipo de aula poderá considerar-se que por cada hora de contacto será necessário o aluno investir duas horas de trabalho extra aula. Horas de contacto semanais Horas de contacto Horas de trabalho extra aula Horas de trabalho Aula de seminário Aula de natureza teórica mas com carácter mais informativo. As matérias tratadas não necessitarão de aprofundamento por parte do aluno mas apenas de integração com outros conhecimentos já adquiridos. Para este tipo de aula será razoável considerar que por cada hora de contacto será necessário o aluno investir meia hora de trabalho extra aula. Horas de contacto semanais Horas de contacto Horas de trabalho extra aula Horas de trabalho Aula de problemas Aula onde são apresentadas aplicações de conceitos já tratados de um ponto de vista teórico. Estas aulas consistem essencialmente na apresentação de técnicas ou algoritmos para resolução de problemas de natureza física, numérica, gráfica ou de programação. Neste caso considera-se que por cada hora de contacto será necessário o aluno investir uma hora de trabalho extra aula. Horas de contacto semanais Horas de contacto Horas de trabalho extra aula Horas de trabalho Esta tipificação encontra fundamento nos cursos que são actualmente leccionados no IST. (Caracterização dos Planos Curriculares 2004/2005, GEP-IST, Agosto 2005). 17

18 Aula de laboratório Aulas onde através de experiência ou simulação se comprovam ou testam conceitos já desenvolvidos. Neste tipo de aulas é executada a componente de experimentação, em horas de trabalho extra o aluno deverá preparar os trabalhos a executar e eventualmente completar os relatórios, caso não o faça no decorrer das sessões presenciais. Para este tipo de aula estima-se que por cada hora de contacto será necessário o aluno investir uma hora de trabalho extra aula. Horas de contacto semanais Horas de contacto Horas de trabalho extra aula Horas de trabalho Aulas de projecto Aulas onde se apresentam conceitos e técnicas de resolução de problemas ligados a concepção e projecto. Estas aulas pressupõem que os alunos possam desenvolver autonomamente soluções próprias no âmbito da concepção e projecto. Para este tipo de aula estima-se que por cada hora de contacto será necessário o aluno investir duas horas de trabalho extra aula. Horas de contacto semanais Horas de contacto Horas de trabalho extra aula Horas de trabalho A distribuição de créditos pelas diferentes unidades curriculares foi efectuada tendo em conta que não se prevêem desvios significativos no que respeita às exigências do volume de trabalho solicitado aos alunos em relação à actual formação em engenharia mecânica. Os inquéritos aos alunos que o Conselho Pedagógico do IST tem efectuado todos os semestres mostram que, em termos médios, o número total de horas dispendido para cada unidade curricular está de acordo com o número total de créditos definido pelo Processo de Bolonha. A alteração mais significativa que se projecta, corresponde a uma redução do peso do ensino presencial, em especial das aulas práticas de resolução de problemas, e a um reforço da componente laboratorial e da componente de estudo autónomo supervisionado centrado na aprendizagem pelo aluno. Neste sentido, convém salientar que na contabilização das horas de trabalho que estão incluídas nos quadros anteriores foram igualmente consideradas, para além das horas de contacto relativas a aprendizagem presencial em que existe contacto entre o docente e o aluno, as seguintes componentes de aprendizagem centradas no desenvolvimento autónomo dos estudantes: Visitas de estudo As visitas de estudo, facultando um contacto com o contexto do exercício profissional, permitem o desenvolvimento de conhecimento e compreensão desse contexto e, dependendo da forma como forem conduzidas, a formulação de juízos sobre a realidade observada e as competências de comunicação com os profissionais no terreno. 18

19 Sessões de dúvidas As sessões de dúvidas, vulgo horário de dúvidas, têm características semelhantes às aulas de problemas em que os problemas são resolvidos pelos alunos, mas em contexto menos estruturado. Sendo, como é sabido, pouco frequentadas, excepto em momentos antes de provas de avaliação, têm igualmente características tutoriais, na medida em que há o contacto com pequenos grupos, mas em que não existe um trabalho sistemático com um grupo fixo. Módulos auxiliares Sob a designação genérica de módulos auxiliares incluem-se momentos de contacto visando o desenvolvimento de competências que não são objecto de avaliação somativa autónoma no final do módulo. O objectivo é o desenvolvimento de competências que contribuem para unidades curriculares do curso. É o caso dos módulos de comunicação e expressão oral e escrita que têm sido desenvolvidos no IST, em associação com unidades curriculares em vários cursos ou portfolios, ou de módulos incluídos na aprendizagem baseada em projectos. Os objectivos de aprendizagem podem ser diversos. Por exemplo, os módulos de comunicação e expressão visam as competências de comunicação. Neste caso, a associação com unidades curriculares tem como objectivo criar uma oportunidade concreta, não artificial, de aplicação dessas competências. Estudo individual ou em grupo As competências desenvolvidas no estudo, individual ou em grupo, dependem fortemente da forma como o aluno o organizar ou orientar. Contribui para o conhecimento e compreensão, contribuirá para a aplicação do conhecimento e compreensão, se o aluno não se cingir a memorizar resoluções de problemas tipo, mas procurar aplicar os conhecimentos à resolução de problemas, e para as competências de aprendizagem, pela sua prática, se visar o alargamento do campo de conhecimentos. O estudo em grupo, em que exista interacção entre os elementos do grupo, promove as competências de comunicação. Trabalho Nos trabalhos incluem-se trabalhos de âmbito restrito, projectos, dissertações e estágios. Os trabalhos e projectos poderão ser realizados individualmente ou em grupo. As competências visadas são essencialmente a aplicação de conhecimento e compreensão e a formulação de juízos, embora, na medida em que exijam o aprofundamento de conhecimentos, possa contribuir para o conhecimento e compreensão e para as competências de aprendizagem. Os trabalhos realizados em grupo, desde que não sejam abordados como um somatório de partes realizadas por cada um, contribuem para as competências de comunicação. 19

20 Estágio Os estágios, dependendo da sua orientação e do trabalho que for atribuído ao aluno, podem contribuir para todos os tipos de competências previstas. Para o conhecimento e compreensão, pelo menos no que se refere ao contexto profissional, para a aplicação de conhecimento e compreensão e a formulação de juízos, em função das tarefas atribuídas, para as competências de comunicação, pelo seu exercício no contexto do estágio, e para as competências de aprendizagem, na medida em tiver de recorrer a conhecimentos que desenvolvam os que constam dos objectivos de aprendizagem. Preparação de relatório A preparação de relatórios, para além de contribuir para a consolidação do conhecimento e compreensão, da sua aplicação e da formulação de juízos, inerente à realização do trabalho, dissertação ou estágio, contribui para as competências de comunicação escrita. Pesquisa documental A pesquisa de bibliografia ou documentos relevantes, nas bibliotecas ou através da Internet, pode ser uma parte integrante do estudo ou da realização de trabalhos. No entanto, os hábitos de estudo mais correntes, a que não é alheia a carga de trabalho a que os alunos são submetidos, apontam para que os alunos se circunscrevam frequentemente a elementos disponibilizados pelo corpo docente ou ao livro recomendado. Assim, a criação de hábitos e competências de consulta mais alargada precisa de ser provocada. A pesquisa documental, confrontando o aluno com formas diferentes de exposição de conhecimentos, desenvolve as competências de aprendizagem e contribui para o alargamento dos horizontes de conhecimento e compreensão. E-aprendizagem As competências desenvolvidas através de e-aprendizagem, baseada em meios informatizados estruturados para o efeito, depende do tipo de instrumento usado, podendo ser a única forma de aprendizagem ou usada em associação com outros métodos. Este método tem um interesse especial nos casos em que as necessidades de aquisição de conhecimento e compreensão por parte dos alunos são diversificadas, como é o caso quando se pretende ultrapassar défices anteriores, mas também permite desenvolver competências de aplicação de conhecimento e compreensão e formulação de juízos em problemas de maior complexidade e contextualizados, para os quais o tempo previsto para as aulas é insuficiente. 20

21 4. ORGANIZAÇÃO DO CICLO DE ESTUDOS E METODOLOGIAS DE ENSINO 16 A estrutura curricular do ciclo de estudos integrado conducente ao grau de mestre em engenharia mecânica reflecte uma mudança de atitude de todos os participantes no processo formativoperante a sociedade que decorre das mudanças culturais que se foram verificando ao longo dos últimos anos e da necessidade de antecipar algumas das tendências que se avizinham: A passagem de um ensino baseado na transmissão de conhecimentos para um ensino baseado no desenvolvimento de competências em que os alunos devem ser encorajados a desenvolver uma atitude mais activa e com uma componente de auto-estudo mais acentuada. Esta mudança requer alterações profundas na forma de ensinar e organizar as unidades curriculares e de as alicerçar em de meios de estudo adequados. Embora assegurando uma forte componente científica, será necessário incrementar a comunicação, o trabalho em equipa, a criatividade e a experiência prática/laboratorial dos alunos. Os alunos devem ter mais flexibilidade e mobilidade para ajustar a sua formação, antecipando as necessidades do mercado onde pretendem integrar-se. Numa sociedade em constante mudança, onde os conhecimentos adquiridos hoje poderão ser obsoletos amanhã, os alunos devem ser estimulados a desenvolver competências que lhes permitam efectuar uma aprendizagem ao longo da vida, de um modo fundamentalmente auto-orientado ou autónomo com o objectivo de manterem-se actualizados e de possuírem uma visão alargada sobre os diferentes domínios da engenharia mecânica. A mudança tecnológica que decorre da globalização, do aumento do custo da energia e das matérias-primas e das preocupações ambientais. A existência de meios informáticos (hardware e software) capazes de analisar e tratar problemas de engenharia mecânica com complexidade crescente e em áreas onde, tradicionalmente, não eram usados Estes aspectos podem nem sempre ser directamente mensuráveis nos conteúdos das unidades curriculares na medida em que em muitos casos reflectem apenas diferentes maneiras de pensar, ensinar e aprender que devem ser incorporadas pelos alunos e, principalmente, pelos docentes e dirigentes académicos e científicos. A interdisciplinaridade da engenharia mecânica, por exemplo, não se repercute facilmente num curriculum constituído por unidades curriculares historicamente estanques. Este objectivo só se consegue alcançar através de um esforço concertado em alargar os horizontes de aplicação das matérias leccionadas e introdução de trabalhos de índole tendencialmente interdisciplinar. 16 Resposta à alínea e) do nº 2 do artº 53 do Decreto-Lei referente a graus académicos e diplomas do ensino superior 21