A ENGENHARIA DE CURSOS DE ENGENHARIA

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1 A ENGENHARIA DE CURSOS DE ENGENHARIA Reflexões sobre a Construção de Conhecimento e Ensino de Engenharia no Brasil Profª Engª Liane Ludwig Loder Dep. de Engenharia Elétrica - UFRGS Av. Osvaldo Aranha nº103 - Porto Alegre/RS. lludwig@iee.ufrgs.br Resumo Este estudo aborda a questão do ensino-aprendizagem, inicialmente revisistando as mais significativas Teorias de Aprendizagem ocidentais deste século, objetivando evidenciar a contribuição destas na construção do conceito de aprendizado contemporâneo. O estudo segue destacando alguns aspectos históricos do Ensino da Engenharia no Brasil, onde buscamos identificar as raízes da situação atual. Ao final, são apresentadas sugestões de mudanças que julgamos adequadas para propiciar uma efetiva mudança de paradigmas do processo educacional que identificamos e criticamos em muitas Escolas e em muitos curricula da atualidade em nosso país. Palavras-chave Educação, Aprendizagem, Conhecimento; o Sujeito da Educação: conhecimento, linguagem e contextos; a Construção do Conhecimento e o Ensino de Engenharia. I. INTRODUÇÃO Nos últimos anos, entre os docentes de Engenharia, tem crescido o interesse em discutir e analisar os processos de ensino-aprendizagem que ocorrem no âmbito dos seus respectivos Cursos. Vários são os Eventos em que o Ensino de Engenharia é o tema central. Esta tendência, em nosso entendimento, resulta da necessidade identificada por nossos docentes de que é preciso haver mudanças nos procedimentos pedagógicos adotados. Essa necessidade de mudança está relacionada à exaustão verificada no modelo de Ensino, largamente utilizado, centrado na figura do Professor, detentor do conhecimento e agente principal do processo. O uso deste modelo, até hoje extensivamente aplicado, é justificado pelo fato de que os Professores destes Cursos são, antes de tudo, Engenheiros de formação profissional, isto é, não preparados para enfrentar os problemas pedagógicos e educacionais que o seu trabalho cotidiano como docentes requer. Além disso, são profissionais formados, a grande maioria, sob aquela pedagogia tradicional. 1

2 Os elevados índices de reprovação e evasão escolar, principalmente nos primeiros semestres dos cursos são reveladores, preocupantes, e estima-se que estão fortemente associados ao modelo pedagógico utilizado. No Curso de Engenharia Elétrica da UFRGS, por exemplo, somente 29,7% dos alunos alcança o terceiro semestre (o Curso é de dez semestres) na seriação aconselhada, e, em média apenas 53% dos alunos ingressantes conclui o Curso, com uma duração média de seis anos, conforme dados coletados referentes ao período 1992/95 [7]. Por tudo isso, a discussão e a reflexão sobre o ensinar e o aprender nos Cursos de Engenharia são temas que se fazem presentes em qualquer encontro, acadêmico ou empresarial, de profissionais da área, hoje em dia. II. TEORIAS DE APRENDIZAGEM A aprendizagem tem sido primordialmente estudada por psicólogos e educadores e uma definição de aprendizagem que nos parece bastante completa é a de Hilgard: Aprendizagem é o processo pelo qual uma atividade tem origem ou é modificada pela reação a uma situação encontrada, desde que as características da mudança de atividade não possam ser explicadas por tendências inatas de respostas, maturação ou estados temporários do organismo (por exemplo, fadiga, drogas, etc.) HILGARD [4] Conforme Hilgard, uma teoria compreensiva de aprendizagem deve conseguir responder as seguintes perguntas básicas : 1.Quais os limites da aprendizagem? 2. Qual é o papel da prática na aprendizagem? 3. Qual a importância dos impulsos e incentivos, das recompensas e das punições? 4.Qual é o lugar da compreensão e do insight? 5. Aprender uma coisa ajuda a compreender outra? 6. O que acontece quando lembramos e quando esquecemos? As teorias de aprendizagem desenvolvidas na perspectiva da racionalidade ocidental deste século, relatadas brevemente a seguir e nas quais buscaremos respostas para estas questões, podem ser classificadas em dois grupos: teorias de estímulo-resposta e teorias cognitivas. Na primeira categoria encontramos as Teorias de Thorndike e de Skinner, na segunda as da Gestalt e de Piaget. 2

3 A. O associacionismo 1) O conexionismo de Thorndike Durante quase meio século, a teoria de aprendizagem dominante nos EUA foi o conexionismo de E. Thorndike ( ). Segundo esta teoria, o aprendizado pode ser visto como resultado de um processo de estímulo-resposta, ação e reação, tentativa e erro. As respostas de Thorndike às questões listadas no item anterior, doravante denominadas de questões da aprendizagem, na interpretação de Hilgard, podem ser resumidas como: 1.Limites da aprendizagem: a capacidade de aprender depende do número de conexões feitas. As diferenças entre os menos dotados e os mais dotados são mais quantitativas que qualitativas. 2.Papel da prática na aprendizagem: a repetição de situações, por si só, não modifica as conexões. A prática é importante porque permite que as recompensas ajam sobre as conexões. 3.Importância dos estímulos, recompensas e punições: a recompensa age sobre as conexões vizinhas para fortalecê-las, a punição tem efeito enfraquecedor. 4.Lugar da compreensão e do insight: a melhor forma de obter compreensão é construir um corpo de conexões apropriadas a essa compreensão. Quando a compreensão é imediata é porque há elementos suficientes em comum com situações antigas. 5.Aprender uma coisa ajuda a aprender outra? a reação a novas situações se beneficia com a identidade parcial das novas situações com as anteriores e também com o princípio de analogia descrito como assimilação. 6.Lembrança/esquecimento: originalmente a teoria de Thorndike falava na lei do desuso, dando a entender que o esquecimento se dá na ausência da prática. As publicações posteriores não abordaram esse problema, continuando implícito, todavia, que há alguma diminuição no conteúdo aprendido, na ausência da prática. 2) O condicionamento operante de Skinner Nos anos 50, B.F.Skinner, behaviorista confesso, utilizando os princípios de condicionamento estabelecidos por Pavlov, deu continuidade ao trabalho de Thorndike, estabelecendo a sua teoria de condicionamento operante. Skinner, a partir da dinâmica estímulo-resposta, identifica dois tipos de 3

4 comportamento: o respondente (a um estímulo corresponde uma reação) e o operante (associado a um estímulo desconhecido, ação). A maior parte das atitudes humanas, segundo Skinner é de caráter operante. Skinner considera o reforço, que pode consistir em repetição de tarefas, bem como uma premiação pela tarefa bem sucedida (reforço positivo), importante no processo de aprendizagem. As respostas de Skinner às questões de aprendizagem, na interpretação de E. Hilgard, podem ser resumidas como: 1.Limites da aprendizagem: admitem-se diferenças nas capacidades dos diferentes sujeitos e, para cada sujeito, em diferentes idades. 2.Papel da prática na aprendizagem: o efeito de um único reforço é altamente realçado pelo reforço secundário que dele deriva, logo, o esquema de reforço e por conseqüência da prática é muito importante segundo essa teoria. 3.Importância dos estímulos, recompensas e punições: a recompensa, assim como em Thorndike, aumenta a força operante, enquanto que a punição não tem influência enfraquecedora correspondente. 4.Lugar da compreensão e do insight: Skinner acredita que a técnica de solução de problema é meramente de manipular variáveis que pode levar à resposta. Nenhum fator novo de originalidade está em jogo. Isso torna possível ensinar uma criança a pensar. 5.Aprender uma coisa ajuda a aprender outra? o reforço de uma resposta aumenta a probabilidade de ocorrência de outras respostas que contêm os mesmos elementos, logo aprender algo ajuda no aprendizado de um assunto correlato. 6.Esquecimento/lembrança: o condicionamento é lembrado durante muito tempo. O verdadeiro esquecimento parece ser um processo lento de decréscimo com o tempo. B. A teoria da Gestalt A psicologia da Gestalt teve seus primórdios nos trabalhos de Max Wertheimer (1912). Esta teoria relaciona a aprendizagem ao estudo organizado das totalidades, ao invés de uma simples justaposição das partes. Considera que o aprendizado se efetiva quando o aprendiz integra e organiza seu conhecimento a partir de sua percepção. No caso da percepção visual, Wertheimer enuncia quatro leis que possibilitam o aprendizado: lei da similaridade (familiaridade), lei da proximidade temporal (as velhas impressões são bem menos reconhecidas que as próximas, o que valida as revisões como técnica para reter o aprendizado), lei do 4

5 fechamento (o observador tende a completar lacunas naquilo que é visualizado), lei da boa continuidade. O fechamento e a continuidade são aspectos da organização articulada, surgem por exemplo na visualização de desenhos em que uma linha interrompida é continuada mentalmente pelo observador. O trabalho de Köhler(1925), na ilha do Tenerife, com chimpanzés, resultou na conclusão de que através do manuseio prévio com elementos, o aprendizado poderia ocorrer por insight (professores que trabalham com alfabetização de crianças comumente atribuem o começo da leitura a um estalo ). Lewin (1936), deu continuidade a estas idéias, enfatizando a importância do conhecimento prévio do aprendiz e da influência do meio em que ele está inserido. A pedagogia relacionada a esta psicologia advoga o uso de estratégias que levem o aluno a descobertas, através de respostas a questões e problemas propostos pelo professor, através de experimentos e projetos cujo resultado final não é único, depende do caminho escolhido para resolvê-los. As respostas de Lewin às questões da aprendizagem, na interpretação de E. Hilgard, podem ser resumidas como: 1.Limites da aprendizagem: o espaço de vida de um adulto é mais altamente diferenciado do que o de uma criança. De modo semelhante, o espaço de vida de uma pessoa inteligente é mais altamente estruturado do que o de uma pessoa menos inteligente. 2.Papel da prática na aprendizagem: a aprendizagem pode se dar com a repetição porque a mudança na estrutura cognitiva ou na motivação pode exigir repetição. 3.Importância dos estímulos, recompensas e punições: a estrutura cognitiva é não só ativada, mas modificada pelas necessidades despertadas ou tensões. A motivação é portanto de importância fundamental dentro da teoria. 4.Lugar da compreensão e do insight: uma vez que uma das principais características da aprendizagem é a mudança na estrutura cognitiva, o conhecimento e a compreensão residem no âmago da aprendizagem. 5.Aprender uma coisa ajuda a aprender outra? a análise das idéias da Gestalt permite responder positivamente a essa indagação. 6.Lembrança/esquecimento: Algo como repressão é aceito, no esquecimento das tarefas excessivamente difíceis. C) Psicologia Genética 5

6 Em contraposição ao empirismo, que nega a ação do sujeito no processo conhecedor, e ao inatismo, que enfatiza a importância do conhecimento prévio, Piaget constrói uma teoria em que nem o sujeito, nem o meio (objeto), tem primazia no processo conhecedor, a fonte do conhecimento está na interação entre sujeito e meio. Conhecer não consiste, com efeito, em copiar o real mas em agir sobre ele e transformá-lo (na aparência ou na realidade), de maneira a compreendê-lo em função dos sistemas de transformação aos quais estão ligadas estas ações. PIAGET [6] Estas ações não são aleatórias, são resultado de uma organização endógena (estruturas lógicas) que se constrói no sujeito à medida que ele interage com o meio. São ações, nos estágios iniciais do desenvolvimento cognitivo do sujeito, preponderantemente empíricas (estágio sensório-motor e estágio das operações concretas) e em um estágio mais avançado (estágio operatório formal), preponderantemente mentais. As respostas de Piaget às questões da aprendizagem, segundo nossa interpretação, podem ser resumidas como: 1.Limites da aprendizagem: não há limites pré-estabelecidos, isto é vinculados a fatores genéticos, em indivíduos sadios. O aprendizado é função da ações do sujeito cognitivo, que, em princípio e em situação de não privação, podem ser ilimitadas em qualidade e em quantidade. 2.Papel da prática na aprendizagem: o aprendizado se dá em sucessivas etapas (espiral ascendente do aprendizado), donde se conclui que mesmo uma ação empírica repetida não implica em uma ação mental associada, repetida igualmente. A prática não é descartada mas nela não se esgota o processo de aprendizagem. 3.Importância dos estímulos, recompensas e punições: para Piaget o êrro faz parte do aprendizado e portanto não há razão alguma para evitá-lo. 4.Lugar da compreensão e do insight: Piaget não menciona insight especificamente, mas sobre a compreensão em geral e o insight entendido como uma aprendizagem rápida, em particular, sua teoria justifica o êxito na aprendizagem sempre que o indivíduo possuir estruturas lógicas, construídas previamente ou durante o processo de compreensão em andamento, que o permitam atingir esse objetivo. 6

7 5.Aprender uma coisa ajuda a aprender outra? dado que para Piaget o processo de compreensão se efetiva em função de estruturas lógicas endógenas construídas na interação do sujeito com o meio, é possível admitir que a compreensão de um conteúdo, uma vez que desencadeia o processo de formação dessas estruturas, auxilia na compreensão de outro para o qual algumas dessas estruturas já construídas sejam importantes. 6.Lembrança/esquecimento: em princípio todo o conhecimento construído não é esquecido. O que se esquece é o conteúdo do qual o sujeito se apropria temporariamente e geralmente por mecanismos de memorização e que não são efetivamente apreendidos, na concepção da Epistemologia Genética. Não há limites pré-estabelecidos para a aprendizagem, isto é vinculados a fatores genéticos Em indivíduos sadios, o aprendizado é função da ações do sujeito cognitivo, que, em princípio e em situação de não privação, podem ser ilimitadas em qualidade e em quantidade. O aprendizado se dá em sucessivas etapas (espiral ascendente do aprendizado), uma ação empírica repetida não implica em uma ação mental associada, repetida igualmente. A prática não é descartada mas nela não se esgota o processo de aprendizagem. O êrro faz parte do aprendizado e portanto não há razão alguma para evitá-lo. Piaget não menciona insight especificamente, mas sobre a compreensão em geral e o insight entendido como uma aprendizagem rápida, em particular, sua teoria justifica o êxito na aprendizagem sempre que o indivíduo possuir estruturas lógicas, construídas previamente ou durante o processo de compreensão em andamento, que o permitam atingir esse objetivo. Dado que para Piaget o processo de compreensão se efetiva em função de estruturas lógicas endógenas construídas na interação do sujeito com o meio, é possível admitir que a compreensão de um conteúdo, uma vez que desencadeia o processo de formação dessas estruturas, auxilia na compreensão de outro para o qual algumas dessas estruturas já construídas sejam importantes. Em princípio todo o conhecimento construído não é esquecido. O que se esquece é o conteúdo do qual o sujeito se apropria temporariamente e geralmente por mecanismos de memorização e que não são efetivamente apreendidos. III. PROCESSO HISTÓRICO DO DESENVOLVIMENTO DO ENSINO DA ENGENHARIA NO BRASIL 7

8 Para melhor entender a situação atual do ensino de Engenharia no Brasil, iniciaremos nossa análise com uma retrospectiva histórica. O surgimento do Ensino Superior no Brasil remonta ao início do séc. XIX com a vinda da família real e prosseguiu no Império, com maior força, a partir da criação de Escolas isoladas de Medicina, Direito e Minas. O Ensino Superior veio se expandindo, na foma de um ensino profissional e fragmentado, até o início da década de 30 quando então foi adotando o ensino universitário como regra da organização do Ensino Superior. O Ministério da Educação estabeleceu um Estatuto das Universidades Brasileiras que recomendava a criação de uma Faculdade de Educação, Ciências e Letras ou similar, para fornecer o caráter propriamente universitário ao conjunto dos cursos profissionais existentes nas mais diferentes Instituições. No caso da USP, o núcleo deveria ser a Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras, onde deveriam se desenvolver os estudos de cultura livre e desinteressada. Nela deveria funcionar um curso preparatório aos cursos de todas as Escolas profissionais e aos seus próprios. Devido a mentalidade utilitária e profissional dominante na época, este futuro não chegou a ocorrer, e esta unidade acabou se transformando em mais uma escola profissional. Além disso, a radicalização política com a instalação do Estado Novo fez com que a cultura deixasse de ser livre, dificultando a implantação dessa nova Faculdade. Outro momento político importante na evolução da Universidade Brasileira foi a a revolução militar de março de Após o golpe de estado, deu-se a modificação no Ensino Superior em direção ao modelo norte-americano, isto é, departamentalização das Instituições, estabelecimento do sistema de créditos e fim dos cursos seriados. Ainda, esvaziamento dos cursos de graduação e reforço dos cursos de pós-graduação, cuja demanda foi induzida pelo Estado em função do Estatuto do Magistério Superior (1965) que condicionava a ascenção na carreira docente a obtenção de títulos de mestrado e doutorado. Ao contrário do que aconteceu em outros países latino-americanos sob regimes militares nas décadas de 60 e 70, no entanto, nenhuma Universidade no Brasil foi fechada. Sofreram no entanto forte repressão policial-militar que mutilou bibliotecas e programas de curso, aposentou compulsória e precocemente professores, expulsou estudantes. Em contrapartida, neste período as Universidades tiveram mais recursos para a sua expansão o que levou muitas delas a ultrapassarem a condição de mera justaposição de escolas superiores profissionais e exercerem atividade de ensino, pesquisa e extensão nas áreas científica e tecnológica. O desenvolvimento da Universidade, principalmente a pública, surpreendentemente, propiciou a formação de um caldo de cultura a partir do qual se construíram críticas e estratégias consistentes que 8

9 deram início à derrocada do regime militar instalado. Este movimento intelectual, no entanto, era restrito a pequenos grupos, embora nas mais diferentes áreas, e não disseminado entre os estudantes, em geral, em função do esquema de repressão vigente. 9

10 IV. ANÁLISE DO MOMENTO ATUAL DO ENSINO DA ENGENHARIA NO BRASIL Focalizaremos nossa análise no ensino, uma vez que, tradicionalmente, este tem sido considerado como o processo desencadeador da aprendizagem, no âmbito dos Cursos de Engenharia. Na grande maioria de nossos Cursos, e por consequência das disciplinas ministradas, o professor ainda é visto e se posiciona como um repositório de conhecimentos que aos poucos compartilha com o aluno. É priorizado, neste processo, o estudo das ciências e das técnicas, na forma de uma pedagogia centrada no Professor, calcada numa epistemologia empirista, adotada sob a alegação de que deste modo é possível agilizar o processo de aprendizagem, como se o ensino fosse seu precursor. Tudo isso justifica o uso do termo ensino de Engenharia para descrever a situação atual, uma vez que este proceder revela que, neste contexto, o processo de aprendizagem é secundário. Ao nosso ver, esta atitude de considerar o ensino como fundamental e pré-requisito da aprendizagem, esconde uma razão real que, se analisada detidamente, desnuda a nossa incapacidade, enquanto educadores, de entender o processo educacional posto em marcha, e que nos impede de atuar coerentemente para permitir que se cumpra o processo de construção de conhecimento de nossos alunos. Temos falta de uma formação específica para podermos exercer este papel, somos, na maior parte das vezes, engenheiros formando engenheiros. Ainda existe uma crença muito forte e disseminada no modelo de ensino tradicional, uma vez que nós, profissionais formados até agora, somos fruto dele. O fracasso escolar observado atualmente, na perspectiva dos que defendem deixar tudo como está, deve-se à má preparação pré-universitária dos nossos atuais alunos. Para contra argumentar, lembramos que talvez nós, que conseguimos concluir com sucesso nossos respectivos cursos de graduação, talvez não passemos de meros sobreviventes de um processo que vem excluindo silenciosamente milhares de possíveis bons profissionais. Além disso, transferir a responsabilidade do fracasso escolar de nossos alunos a outra instância não resolve nem nos exime da parcela de reponsabilidade neste processo educativo. 10

11 CONCLUSÕES : PERSPECTIVAS FUTURAS E SUGESTÕES Entendemos que as Universidades não se devem limitar ao papel histórico de formação de profissionais. Devem objetivar a formação de indivíduos com bagagem de conhecimento e discernimento suficientes para assumirem o papel de agentes de mudanças sociais e tecnológicas. Por isso é imperioso que se estabeleça, nas suas mais diferentes unidades de ensino, uma prática que possibilite uma reflexão profunda sobre os processos de ensino-aprendizagem postos em marcha. Nos parece, também, que esta deve ser a perspectiva de cada professor na sua relação com seus alunos, quer em sala de aula, quer na sua atividade de pesquisa ou de extensão. o poder localizador da Escola não deve ser buscado tão somente naquilo que é oficialmente proclamado como sendo o seu currículo explícito, mas também (e talvez principalmente) no currículo oculto expresso pelas práticas e experiências que propicia SILVA [8]. Sabemos que existem dificuldades para implementar este modelo na Engenharia. Destacamos entre estas a precária formação pedagógica dos professores que atuam na área, uma vez que é tradição nas Escolas de Engenharia atribuir a formação de seus alunos a profissionais com experiência consolidada. A estratégia adotada de reservar aos Engenheiros a tarefa de educar novos Engenheiros é adequada, ao nosso ver, para garantir a qualidade das informações técnicas disponibilizadas aos alunos. É indiscutível que a condição primeira, no processo da construção do conhecimento do aluno, é que o docente com o qual o aluno interage conheça, com profundidade, a matéria sob sua responsabilidade. No entanto, é preciso estarmos atentos para o fato de que se o professor é um bom engenheiro, isto é, com domínio da técnica, com princípios éticos e morais de comportamento, nada garante que seu aluno venha a sê-lo, como o deseja e espera a sociedade. Atualmente, nas Universidades públicas, o recrutamento de docentes é feito via concurso na área específica. Estes concursos envolvem prova de conhecimento, defesa da titulação e prova didática. No entanto, o que se observa é que a competencia didática e a capacidade intelectual do candidato(a) para além de sua área profissional de interesse, não conseguem prevalecer como critérios de seleção, ficando muitas vezes mascaradas por uma maior produção técnica/científica. 11

12 Para atenuar estas dificuldades relatadas, sugerimos o estabelecimento de um Projeto Educacional, no âmbito de cada Instituição, que tenha como objetivo a concretização de ações que possibititem apoiar e orientar os docentes a superar as dificuldades pedagógicas que surgem na sua tarefa educacional. Almejar a transformação dos atuais docentes em verdadeiros educadores que ajam no sentido de permitir que cada um de seus alunos possa, efetivamente, através de um processo interativo e singular, construir seu conhecimento, nos parece factível e oportuno. Auxiliar, concomitantemente, nossos alunos a tomar consciência de assumirem esse novo papel nesse novo processo, nos parece extremamente desejável e necessário. O homem não pode participar ativamente na história, na sociedade, na transformação da realidade, se não é auxiliado a tomar consciência da realidade e da própria capacidade para transformá-la FREIRE [3] REFERÊNCIAS [1] Beard, R. Teaching and Learning in Higher Education. Penguin Books Ltd. Harmondsworth, Middlesex, England [2] Becker, F. Modelos pedagógicos e modelos epistemológicos. Educação e Realidade, Porto Alegre, v.19, n.1, p.89-96, jan./jun [3] Freire, P. Conscientização - Teoria e prática da libertação, Uma introdução ao pensamento de Paulo Freire, Editora Moraes,1980. [4] Hilgard, E. Teorias da aprendizagem. Editora Pedagógica e Universitária Ltda. São Paulo [5] Loder, L. Ethics Citizenship ad Engineering Education. In: ICECE - International Conference on Engineering and Computer Education. 1999, Rio de Janeiro,RJ. Anais em CD-ROM. [6] Piaget, J. Biologia e conhecimento. Editora Vozes Ltda [7] UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL, Departamento de Engenharia Elétrica. Relatório do Núcleo de Avaliação do Curso de Engenharia Elétrica. Publicação interna.1994/95. [8] Silva, T. T. Currículo, conhecimento e democracia : as lições e as dúvidas de duas décadas. Faculdade de Educação - UFRGS. Dez

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