A geometria descritiva nas disciplinas do curso de engenharia: um contexto para aprendizagem

Expressão Gráfica e Novos Meios Educativos

A geometria descritiva nas disciplinas do curso de engenharia: um contexto para aprendizagem

Vanderlí Fava de Oliveira

Doutor em Engenharia de Produção - COPPE/UFRJ

Professor do Departamento de Fundamentos de Projeto - UFJF

E-mail: [e-mail]

Marcos Martins Borges

Mestre em Engenharia de Produção - COPPE/UFRJ

Professor do Departamento de Fundamentos de Projeto - UFJF

E-mail: [e-mail]

Resumo

Esse trabalho tem por objetivo apresentar uma experiência realizada na disciplina Geometria Descritiva I, oferecida para o 1º período do curso de Engenharia Civil da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF). A experiência envolveu aspectos relacionados a métodos de ensino/aprendizagem e de abordagem do conteúdo, além da inclusão de um trabalho de campo. No que se refere aos aspectos metodológicos, buscaram-se formas de aumentar a participação do aluno em sala de aula e, em termos de abordagem do conteúdo, procurou-se vincular os conceitos e elementos da disciplina a situações de aplicação real em Engenharia. O trabalho de campo, realizado junto aos departamentos da Faculdade de Engenharia, permitiu que os alunos tivessem uma visão geral do curso e da relação da Geometria Descritiva com as disciplinas do mesmo.

Palavras-chave: Educação em Engenharia, Geometria Descritiva.

Abstract

The aim of this work is to relate the experience developed in the Descriptive Geometry I discipline offered during the first term of the Civil Engineering course at the Federal University of Juiz de Fora (UFJF). The experience has features related to the teaching/learning methodologies and to the contents approach, with the inclusion of fieldwork. The search for means to improve the student's participation in the classroom was achieved by the application of methodological approaches related to the link of the contents and concepts of the discipline with to real life engineering activities. The fieldwork was developed with other departments of the civil engineering course in order to allow the students to have a global vision of the course and to relate Descriptive Geometry and other engineering disciplines.

Keywords: Engineering Education, Descriptive Geometry.

1. Introdução

Os aspectos didáticos pedagógicos relacionados ao processo de ensino/aprendizagem em engenharia têm se tornado cada vez mais importantes na atuação dos docentes, na medida em que vem aumentando o espectro de conhecimentos exigidos para a formação profissional, ao mesmo tempo em que se observam o surgimento e a obsolescência de novos conhecimentos e tecnologias em um espaço de tempo cada vez mais curto. Devido principalmente a isso, aumentar o tempo de formação, ou a carga horária dos cursos, certamente que não é a melhor solução sob pena de ter-se que realizar modificações e acréscimos nos cursos continuamente. Havendo, também, a necessidade de se formarem profissionais capazes de se atualizarem constantemente para acompanharem esses avanços científicos e tecnológicos, resta, então, investir nas mudanças relacionadas aos métodos e meios que possam aprimorar o processo de ensino/aprendizagem nos cursos.

As iniciativas que vêm sendo tomadas nessa direção, principalmente na década de 90, como as Coalizões de Educação em Engenharia na América do Norte e o Projeto REENGE no Brasil, entre outras, bem mostram a importância que os aspectos pedagógicos vêm assumindo para a solução dos problemas relacionados ao "ensino de engenharia" na atualidade. Também as propostas de diretrizes curriculares para a engenharia, decorrentes da nova LDB (Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional - Lei n^o 9394/96), vêm dedicando considerável espaço à essas questões. A proposta da comissão de especialistas do MEC (relatório de 05 de maio de 1999) dedica um capítulo inteiro (denominado "projeto pedagógico") aos aspectos pedagógicos na organização dos cursos. Ressalte-se que a resolução n^o 48/76 - CFE, ainda em vigor, faz apenas uma breve menção à questão no seu artigo 10.

É, nesse contexto, que vêm se desenvolvendo experiências no Departamento de Fundamentos de Projetos da UFJF, dentro de atividades de pesquisa e como parte de dissertações de mestrado e de teses de doutorado. A experiência aqui apresentada ocorreu na disciplina Geometria Descritiva I do curso de Engenharia Civil da UFJF, no primeiro período letivo de 1999. A referência teórica principal para o desenvolvimento dessas experiências é a perspectiva sócio-histórica ("escola progressista"), que tem Lev S. Vygostsky como principal autor, na qual o conhecimento é construído e apropriado de forma predominantemente coletiva, tendo como ênfase as relações interpessoais estabelecidas, mediadas pela cultura interpartilhada e centrada nas atividades dos alunos principalmente em interação (Freitas, 1999).

2. A Experiência

A turma alvo da experiência foi uma turma da disciplina Geometria Descritiva I (Quadro 01), que, antes da experiência, tinha suas aulas ministradas de forma expositiva em sala de aula. Cada tópico era iniciado com a exposição da parte teórica seguida de exercícios típicos, resolvidos pelo professor no quadro com o auxílio de instrumentos de desenho (régua, esquadros e compasso).

Quadro 01
- Disciplina Geometria Descritiva I.

A exposição do conteúdo dava-se do particular para o geral, ou seja, iniciando-se com o "estudo do ponto", depois da reta, em seguida do plano e, após isto, eram apresentadas algumas interações entre retas e planos (paralelismos, perpendicularismos e interseções). Nessas aulas, havia o predomínio da exposição (transmissão) do conteúdo com os alunos "passivos" durante o processo. A avaliação ocorria através de aplicação de provas (dois ou três testes de verificação de conhecimento - TVC) de resolução de exercícios com instrumentos de desenho. Desses TVCs constavam exercícios com enunciado e alguns dados já desenhados, de modo que as respostas quase sempre eram direcionadas e únicas. Esse modelo, com raras iniciativas individuais buscando outras alternativas, vigora no departamento praticamente desde as suas origens.

As mudanças metodológicas na disciplina ocorreram a partir de três aspectos principais:

• Mudança metodológica, visando a colocar o aluno como interativo no processo de ensino/aprendizagem através de discussões em sala de aula e trabalhos em equipe.

• Alternância no seqüenciamento do conteúdo, ministrando-o, também, do geral para o particular, apresentando sólidos concretos e seus elementos, além de situações reais de aplicação. A seguir são discutidos os fundamentos, conceitos e técnicas.

• Contextualização do conteúdo da disciplina no curso de Engenharia Civil através de realização de trabalho de campo em equipe.

Além da apropriação do conhecimento inerente ao conteúdo da disciplina através da construção/apropriação interpartilhada do mesmo, esses aspectos permitem que o aluno desenvolva habilidades relacionadas à estruturação do pensamento e à argumentação, ao ter que negociar seus pontos de vista, tanto nas discussões em sala de aula, quanto na definição de tarefas para o desenvolvimento e elaboração do trabalho. Também permitem que o aluno aprenda o conteúdo da disciplina relacionando-o com o contexto do seu curso, além de mudar o enfoque desse conteúdo, antes centrado nos elementos ponto, reta e plano, passando a ter-se o estudo dos sólidos e de situações concretas de aplicação como central em termos de fundamentação e conceituação. Com isto altera-se, inclusive, o objetivo da disciplina, que incorpora a necessidade de conhecimento das principais aplicações da mesma, assim como desse contexto de aplicação.

A abordagem para a construção/apropriação do conhecimento dos conceitos fundamentais da Geometria Descritiva, alicerçada no trabalho em equipe, mostrou-se bastante eficaz quando comparada com a abordagem tradicional. O método utilizado partiu da apresentação de conceitos e notações básicas para a representação de entidades geométricas no sistema projetivo mongeano, como forma de permitir aos estudantes o domínio de instrumentos mínimos para a realização de exercícios em grupo. Nesses exercícios, foram propostas construções em épura de sólidos geométricos básicos, em grau de complexidade crescente, de forma a permitir que, a partir de poucos conhecimentos acerca da Geometria Descritiva, os alunos elaborassem tais exercícios, ao mesmo tempo em que construíam os conceitos fundamentais da disciplina. Nesse sentido, coube ao professor a tarefa de orientação, mediação e acompanhamento dos grupos em sala de aula para, posteriormente, reforçar os conceitos e fundamentos trabalhados pelos estudantes durante a elaboração dos exercícios.

A avaliação ocorreu através de aplicação de provas (dois testes de verificação de conhecimento) contendo questões conceituais e resolução de exercícios devidamente contextualizados e abertos, onde parte dos dados eram completados pelos alunos, o que permitia aos mesmos terem as soluções personalizadas. Essa avaliação foi completada com a apresentação oral e escrita do trabalho de campo.

3. Trabalho de Campo

O trabalho de campo, cuja estrutura para elaboração e apresentação encontra-se no Quadro 02, foi desenvolvido de acordo com o seguinte:

Objetivos: Identificação e verificação da importância e da aplicação dos conceitos de Geometria Descritiva nas disciplinas do Curso de Engenharia Civil. Como objetivo subjacente, estando o aluno no 1º período, levá-lo a conhecer melhor o seu Curso.

Organização da Coleta de Dados: O trabalho foi desenvolvido por equipes de até 05 alunos, que coletaram os dados nos departamentos de Construção Civil, de Estruturas, de Hidráulica e Saneamento e de Transportes da Faculdade de Engenharia.

Obtenção dos Dados: Os dados foram levantados através de aplicação de questionário e de entrevistas com professores, de visitas aos departamentos e laboratórios e de estudos de documentos disponíveis, entre outros.

Visando a organizar e definir melhor a base de dados sobre a Geometria Descritiva (GD) na Engenharia Civil, independente do levantamento de outros aspectos necessários à realização do trabalho, foi elaborado um questionário para ser aplicado junto aos professores dos departamentos da Faculdade de Engenharia. Esse questionário tinha a seguinte estrutura básica:

• Local onde as aulas da disciplina são ministradas (sala de aula, laboratório, campo, etc.).

• Métodos, técnicas e meios utilizados nas aulas.

• Dados sobre a contextualização dos conteúdos (exercícios, casos simulados, casos reais de engenharia).

• Processo de avaliação dos alunos.

• Dados sobre consulta ou elaboração de esboços, desenhos, plantas, entre outros, no desenvolvimento da disciplina.

• Se os alunos necessitam saber ou se aplicam GD na disciplina do entrevistado.

• Se a disciplina GD deve ser parte do currículo de Engenharia Civil e, em caso afirmativo, como deve estar contida no mesmo.

Esclarece-se que o curso de Engenharia Civil da UFJF não oferece a disciplina Introdução à Engenharia. Os alunos só vão cursar disciplinas dos departamentos da Faculdade a partir do 4º período, sendo que as disciplinas do chamado "profissionalizante" só são oferecidas a partir do 7º período. Nesse caso, o trabalho, além de cumprir objetivos inerentes à disciplina, ainda oferece a oportunidade de os alunos terem uma visão geral do seu curso, além de despertar-lhes a visão crítica do mesmo.

4. Alguns resultados dos trabalhos realizados pelos alunos

Os alunos tiveram dificuldades iniciais relacionadas ao trabalho em equipe, principalmente no que se refere à sincronização das tarefas individuais de cada um e as do grupo como um todo. Também pôde-se observar a dificuldade de adaptação dos "calouros" à forma como as disciplinas são oferecidas no curso, com horários de aulas não seqüenciados, turmas diferentes e mistas para cada disciplina, o que é diferente do formato escolar a que estavam acostumados. De todo modo, considerando-se ainda que são alunos do 1º período, os resultados foram satisfatórios e observou-se considerável evolução dos mesmos durante o período.

Os alunos se organizaram em 6 equipes, cada uma atuando em um departamento ou em uma parte deste. Foram entrevistados 24 professores do total de 47 que se encontram em atividade atualmente nos 4 departamentos diretamente envolvidos com o curso de Engenharia Civil. Os quadros 03, 04, 05 e 06 apresentam os principais resultados gerais obtidos com tabulação dos dados das equipes.

Quadro 03
- Local onde as aulas são ministradas.

Quadro 04
- Equipamentos e materiais utilizados nas aulas.

Quadro 05
- Formas de avaliação da aprendizagem.

Quadro 06
- O Desenho nas disciplinas do curso.

Desses resultados, pode-se observar que ainda há o predomínio das atividades do curso em sala de aula tradicional (quadro 03), tendo como meio auxiliar principal o retroprojetor e os alunos geralmente se utilizam de calculadora, tabelas e "xerox" (quadro 04). Os levantamentos mostraram também que a participação dos alunos nas aulas é muito pequena. Geralmente o professor discorre sobre a teoria e em seguida resolve alguns exercícios sobre a mesma no quadro.

Verifica-se, ainda, que a avaliação ocorre baseada em prova escrita em número de 2 ou 3 (Quadro 05) e com duração média de 3 horas. A maioria dos professores já adota "trabalhos" no processo de avaliação, mas quase sempre conjugados com as tradicionais provas escritas.

Não é objetivo desse trabalho discutir esses resultados, mas os mesmos servem para indicar que os métodos didáticos e pedagógicos praticados estão mais relacionados à chamada abordagem tradicional, originária dos primeiros processos educativos, onde o professor é o centro do processo (Arantes, 1998), ou seja, há uma significativa defasagem entre o que se pratica em termos de "métodos e técnicas de ensino" e o que já existe em termos de avanços nesse campo.

Sobre a utilização de "desenho" nas disciplinas, a maioria dos entrevistados respondeu que os alunos elaboram e usam desenhos esquemáticos nas suas aulas e necessitam saber Geometria Descritiva (Quadro 06), pelo menos o básico, para cursar a sua disciplina.

Dos 13 professores que afirmaram que a GD é utilizada na sua disciplina, 11 explicaram o que necessitam da GD. A maioria das respostas foram relacionadas à "visão espacial". Sobre se a GD deve ou não continuar sendo oferecida para o curso, a maioria afirmou que sim, mas com alterações (Quadro 07). As alterações apontadas referem-se a uma redução de carga horária e a uma mudança de enfoque de conteúdo, considerado excessivamente teórico pelos entrevistados.

Quadro 07
- Inserção da Geometria Descritiva no Curso.

Na apresentação oral e escrita dos trabalhos, os alunos reforçaram esses aspectos demonstrados nos quadros anteriores e concluíram, também, pela necessidade da redução de carga horária e readequação do conteúdo tornando-o mais "prático", ou seja, apresentar a "utilidade efetiva" da disciplina na engenharia, além do que se relaciona à "visão ou raciocínio espacial".

5. Considerações Finais

É importante registrar que, anteriormente a essas experiências realizadas, o que predominava entre os alunos era a visão de que a GD não teria aplicação e isto constituía-se em mais um fator desmotivador para os alunos. Com esse trabalho de campo, os alunos puderam verificar que a disciplina tem aplicação nas disciplinas da Faculdade de Engenharia e, conseqüentemente, na vida profissional. A resposta dominante sobre a "utilidade" da GD no curso, relacionada à "visão ou raciocínio espacial", certamente que soa algo subjetiva para os alunos do 1^o período do curso, mas representa uma abertura e um referencial para a mesma na engenharia. A missão do professor, a partir daí, seria conciliar a importância dos seus conceitos e fundamentos, mostrando a sua aplicabilidade prática na solução de problemas relacionados à representação gráfica dos projetos, sendo este um desafio que se coloca. Isto só será possível, na medida emque o processo de ensino/aprendizagem não for dissociado do conteúdo da disciplina, como tem ocorrido na maioria das vezes.

Finalmente, essa experiência mostrou que a utilização de metodologias que apresentem melhorias no processo de ensino/aprendizagem, aliada a fatores que motivem os alunos, pode ser uma solução para as necessidades atuais de formação em engenharia. Além disso, podem ser uma alternativa às práticas atuais de aumentar a carga horária dos cursos, na medida em que novos conhecimentos e tecnologias vão surgindo. Investindo-se na melhoria dos processos de ensino/aprendizagem, é possível, também, minorar umas das conseqüências do aumento de carga dos cursos, que são os sucessivos desdobramentos destes em ênfases e habilitações, o que acaba por descaracterizá-los.

Artigo recebido em 06/11/2000.

• ARANTES, Eduardo M. Uma experiência de curso de didática de ensino superior para professores da Escola de Engenharia da UFMG. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENSINO DE ENGENHARIA - COBENGE 98, São Paulo, Anais... São Paulo: 1998, CD ROM, p. 2381-2395.
• OLIVEIRA, Vanderlí F. & NAVEIRO, Ricardo M. Ensino/aprendizagem na engenharia: importância do contexto de aplicação. Revista de Ensino de Engenharia - Abenge, v.18, n.1, p. 25-32, 1999.
• FREITAS, M. Tereza A. Vygotsky & Bakhtin. Psicologia e Educação: um intertexto 2. ed. São Paulo: Ática e EDUFJF, 1995.
• OLIVEIRA, Vanderlí Fava. Uma proposta de melhoria do processo de ensino/aprendizagem na Engenharia Civil Rio de Janeiro: Programa de Engenharia de Produção (COPPE/UFRJ), 2000, 218p. (Tese de Doutorado)
• SILVEIRA, M. Helena. Saber: um conceito relativo. Graduação: Revista de Graduação da UFRJ Ano 1, n. 1, p. 4-8, 1995.
• VIGOSTSKY, L. S. Aprendizagem e desenvolvimento intelectual na idade escolar. Graduação: Revista de Graduação da UFRJ Ano 1, n. 1, p. 9-17, 1995.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  21 Ago 2003
• Data do Fascículo
  Mar 2001

Histórico

• Recebido
  06 Nov 2000