Osvaldo Herek
Visão sistêmica do curso de
Engenharia Mecânica
Osvaldo Herek (Doutor)
Curso de Engenharia Mecânica - Universidade Tuiuti do Paraná
Tuiuti: Ciência e Cultura, n. 25, FACET 03, p. 109-120, Curitiba, dez. 2001
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Visão sistêmica do curso de Engenharia Mecânica
Resumo
O trabalho propõe uma metodologia para a seleção das disciplinas de um curso de engenharia mecânica, bem
como dos tópicos individuais correspondentes, a partir da contestação dos projetos pedagógicos em moda,
que têm como objetivo final que o egresso atinja competência nas habilidades avaliadas como fundamentais
em função do mercado, da ética e das necessidades da sociedade, e ainda que essa escolha seja fundamentada
na caracterização de problemas práticos e suas soluções. Propõe também que o problema seja tratado através
da informática permitindo agilidade e atualização constantes. Mostra ainda como o engenheiro mecânico se
insere no seu campo de atuação na indústria permitindo uma visão geral do problema.
Palavras-chave: Engenharia Mecânica, ensino superior, projeto pedagógico.
Abstract
This paper suggests a methodology for the selection of individual subjects that together will characterize the
disciplines of a Mechanical Engineering Course. Its done from the contestation of the nowadays pedagogic
projects, wich aims at reaching students competence in the considered fundamental abilities, in order to reach
the needs of the society, ethic principles, market laws and a strong capacity of solving practical problems. It
also suggests that the problem can be treated through information systems, allowing update and constant
actualization. It also shows the role of the mechanical engineer in industries in order to get a general view of the
problem.
Key words: Mechanical Engineering, superior pedagogic, pedagogic project.
Tuiuti: Ciência e Cultura, n. 25, FACET 03, p. 109-120, Curitiba, dez. 2001
Osvaldo Herek
Introdução
O conhecimento humano pode ser imaginado como
o conteúdo de uma esfera limitada. O restante é o
desconhecido.
Embora o conhecimento humano seja muito pequeno, em relação ao que ainda está por vir, já é de
uma grandeza tal que não se pode mais esperar que
exista alguém capaz de, sozinho, dominá-lo, mesmo
que seja de uma forma generalista. Por essa razão, é
importante dividi-lo.
Poderíamos, portanto, imaginar uma classificação
dos profissionais de engenharia em: cientistas, pesquisadores, engenheiros propriamente ditos e executores. Aos cientistas caberia esclarecer, à exaustão, os
fenômenos físicos e químicos, independentemente dos
resultados práticos que possam deles ser obtidos. Aos
pesquisadores caberia, de uma forma geral, desenvolver as metodologias que permitissem utilizar, praticamente, os resultados obtidos pelos cientistas. Aos
engenheiros caberia projetar e construir obras, utilizando os princípios físicos e químicos a seu favor
quando possível, ou evitando os seus efeitos quando
desfavoráveis, de forma a garantir qualidade, estabilidade e perenidade à sua obra e os executores seriam
os apontadores dos problemas.
A Engenharia Mecânica é por si só muito ampla e
por isso é fundamental definir as habilidades do enTuiuti: Ciência e Cultura, n. 25, FACET 03, p. 109-120, Curitiba, dez. 2001
genheiro mecânico que se pretende formar para que
se possa, de forma objetiva, educar corretamente um
ser humano para a sociedade.
Habilidades do engenheiro
mecânico
Para se definirem essas habilidades, devemos tomar
em consideração, entre as dezenas de fatores pertinentes, em especial: as necessidades da sociedade, os estudantes disponíveis, a propensão da região, os outros
cursos existentes etc. Essas habilidades deverão ser
listadas e passarão a ser os objetivos do curso e deverão permitir ao egresso resolver problemas e implantar soluções, de forma a atender às necessidades da
sociedade, mesmo porque, de outra forma, não faria
sentido. Devemos, portanto encontrar um critério de
seleção dos conteúdos que deve caracterizar o curso
de engenharia para atingir essas habilidades.
Ao longo da História tem-se observado que, na
maioria dos casos, os problemas práticos é que levam
os homens a desenvolver teorias que possam esclarecêlos, resolvê-los ou contorná-los; aliás, podemos sentir
aqui a primeira grande e básica falha de nossa educação: em geral ensinamos ao aluno resolver teoricamente um problema prático que ele jamais teve. Obviamente
o aluno deverá compreender, em primeiro lugar, qual é
o problema prático para o qual ensinamos a solução.
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Podemos, portanto, utilizar esse fato como um critério para definirmos os conteúdos das disciplinas bem
como para consolidarmos as habilidades do engenheiro
que queremos. A primeira pergunta será pois: quais os
problemas práticos que ele, como engenheiro, deverá
resolver? Dessa forma, definiremos as referidas habilidades desejadas e a segunda pergunta será: quais os
conteúdos que essas disciplinas devem conter para a
conquista dessas habilidades; em outras palavras, nenhum conteúdo deve compor as disciplinas se não
for possível mostrar ao aluno, a partir da caracterização do problema prático, sua finalidade dentro do
campo de atuação profissional previsto.
Neste momento, chama-se a atenção dos professores que, em geral, conhecem profundamente os
assuntos que ministram e possuem uma boa experiência no mesmo, para que façam uma reflexão na
elaboração das ementas de suas disciplinas, pois o
entusiasmo poderá incluir assuntos distantes da realidade dos alunos.
O perfil do engenheiro mecânico
(Visão do MEC, 1999)
- Sólida formação básica em engenharia mecânica;
- Visão sistêmica e multidisciplinar;
- Espírito empreendedor e capacidade de trabalhar
em equipe;
- Atitudes e capacidade para resolução de problemas e tomada de decisão;
- Formação humanística e visão holística;
- Postura ética, atento para as questões sociais e
ambientais;
- Capacidade de auto-aprendizado e aperfeiçoamento contínuo;
- Conhecimento de informática;
- Capacidade de expressão oral e escrita;
- Conhecimento de língua(s) estrangeira(s);
- Visão gerencial para administrar recursos humanos e materiais.
Caminhos essenciais para a
formação do engenheiro mecânico
O curso deve ser generalista, pois o aluno ainda não
sabe qual será sua atuação como profissional, mesmo quando já entra na Universidade com aparente
escolha definitiva. As disciplinas ministradas envolvem dezenas de especialidades que deverão ser desenvolvidas posteriormente. Qualquer que seja, no
entanto, seu caminho, podemos dizer que a formação do engenheiro envolve, pelo menos, os seguintes
conhecimentos:
- conhecimentos dos fenômenos físicos e químicos passíveis de serem medidos e controlados;
- conhecimento de matemática (cálculo, geometria,
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-
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álgebra linear, estatística, etc.) suficiente para levantar dados sobre esses fenômenos físicos e químicos, utilizar as leis que os regem e extrapolar
resultados;
conhecimentos de informática suficientes para
metodizar, agilizar e tornar mais confiáveis esses
cálculos;
conhecimento de sistemas de medição e
metrologia para medir as grandezas características desses fenômenos, bem como os resultados
calculados para constatação da validade dos mesmos;
conhecimentos de metodologias que permitam
com base nesses fenômenos construir sistemas estáveis, funcionais, de acordo com a legislação vigente (normas) e livre de problemas de forma a
atender as necessidades da sociedade;
conhecimentos de línguas o suficiente para que
possa se expressar internacionalmente e compreender os acontecimentos internacionais, em especial no campo da tecnologia;
conhecimentos de ecologia para que saiba utilizar
com parcimônia os recursos naturais disponíveis;
conhecimento de técnicas e metodologias administrativas e de otimização e
orientação para que tenha uma postura ética impecável e de enfrentamento dos problemas.
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Grade genérica de um Curso
de Engenharia Mecânica
(UTP, 2000)
No Série Disciplinas
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Cálculo Diferencial e Integral A
Física Geral e Experimental A
Introdução à Engenharia
Geometria Analítica e Álgebra Linear
Química Geral
Desenho Técnico
Cálculo Diferencial e Integral B
Física Geral e Experimental B
Probabilidade e Estatística
Calculo Numérico e Computação
Mecânica A
Termodinâmica
Ciência e Tecnologia dos Materiais
Mecânica B
Economia da Engenharia
Mecânica dos Fluidos
Elementos de Máquinas A
Metrologia
Transferência de Calor
Resistência dos Materiais
Eletrotécnica e Eletrônica
Processos de Fabricação A
Vibrações Mecânicas
Maquinas Térmicas A
Seleção dos Materiais
Elementos de Máquinas B
Automóveis
H/A Subtotal
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Produção
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Automóveis Produção
Série Disciplinas
H/A Sub- H/A Subtotal
total
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Tópicos em Engenharia da Produção A 80
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Tópicos em Engenharia Automotiva A
Projeto de Máquinas
80
80
Automação Industrial
80
80
Maquinas de Fluxo
80
80
Processos de Fabricação B
80
80
Engenharia e Sociedade
80
80
Supervisão de Estagio
40
840 40
840
Máquinas Térmicas B
80
Sistemas Mecânicos Automotivos
160
Refrigeração e Ar Condicionado
80
5a
Robótica
80
Optativa
80
80
Sistemas de Controle Automotivo
120
Tópicos em Engenharia da Produção B 80
80
Tópicos em Engenharia Automotiva B
Planejamento e Organização Industrial
80
Pesquisa Operacional
120
Custos Industriais
80
Logística
80
Gestão da Qualidade na Industria
80
Gerencia de Projetos
80
Projeto de Graduação
40
720 40
720
Total
3720
3720
Carga horária estágio supervisionado
320
320
Atividades Complementares
400
400
Envolvimento do engenheiro
mecânico nos processos industriais
Para os engenheiros mecânicos, assim como para qualquer outra profissão, sugere-se, como auxiliar para
reflexão, um fluxograma (figura 1), que mostra seus
Arte
Criatividade
Consultoria
Literatura
Função
Estética
Projeto Conceitual
Grupos: I, V
Projeto Funcional
Grupos: I, II, III
Projeto Estrutural
Grupos: I, II, IV
Protótipo
Grupos: I, II, III e VI
Testes
Grupo: VI
Projeto da produção
Manutenção
Descarte
Grupos: V, VI
Mercado
Figura 1: Envolvimento do Engenheiro Mecãnico na Indústria
envolvimentos dentro de um processo industrial, bem
como os de outras profissões afins.
Separamos, a seguir, para uma melhor análise, as
disciplinas em grupos característicos, os quais estão
também indicados na figura 1- Envolvimento do engenheiro mecânico na indústria, nas fases pertinentes.
O fluxograma procura mostrar onde o Engenheiro
mecânico atua dentro do contexto industrial.
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Divisão por grupo das
disciplinas do Curso
triais; Gestão da Qualidade na Indústria; Robótica;
Sistemas de Controle Automotivo;
Grupo I - Física e Química
Grupo VII - Administração
Física Geral e Exp. A; Física Geral e Exp. B; Química Geral; Termodinâmica; Ciência E Tecnologia dos
Materiais; Transferência de Calor; Eletrotécnica e Eletrônica; Mecânica dos Fluidos; Mecânica Vetorial B;
Vibrações em Sistemas Mecânicos;
Gerência de Projetos; Engenharia e Sociedade; Planejamento e Organização Industrial; Pesquisa
Operacional; Economia para a Engenharia;
Grupo VIII - Informática
Cálculo Numérico e Computação;
Grupo IX - Comunicação
Cálculo Diferencial e Integral A; Cálculo Diferencial Grupo X
Grupo II - Matemática
e Integral B; Cálculo Numérico e Computação; Geometria Analítica e Álgebra Linear; Probabilidade e
Estatística;
Estágio Supervisionado
Projeto de Graduação
Grupo III - Máquinas
Planejamento do Curso
Elementos de Máquinas A; Máquinas de Fluxo; Máquinas Térmicas A; Máquinas Térmicas B; Sistemas
Mecânicos Automotivos A; Refrigeração e Ar Condicionado;
Para um bom planejamento do curso, sugere-se
discretizar os tópicos de todas as disciplinas, organizar um “PERT” com as estimativas de tempo
necessárias para ministrar os respectivos tópicos,
ordená-los de acordo com a seqüência didática ótima, considerando-se os pré-requisitos necessários
para cada tópico, prevendo-se inclusive o tempo
necessário para as aulas práticas, onde um dos itens
principais é a caracterização dos problemas cujas
soluções estão sendo estudadas, retirar os conteúdos que não estiverem relacionados aos objetivos
do curso, incluir os conteúdos considerados
faltantes na análise feita e só então agrupá-los em
Grupo IV – Estruturas
Mecânica Vetorial A; Resistência dos Materiais; Elementos de Máquinas A;
Grupo V - Projeto do produto
Desenho Técnico; Projeto de Máquinas; Seleção
de Materiais; Processos de Fabricação A; Processos de Fabricação B;
Grupo VI - Medição e controle
Metrologia; Automação Industrial; Custos IndusTuiuti: Ciência e Cultura, n. 25, FACET 03, p. 109-120, Curitiba, dez. 2001
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disciplinas. Para um trabalho dessa natureza é fundamental o envolvimento integral de todos os
docentes. Contatos com a indústria e a participação dos alunos como cúmplices do trabalho são
fundamentais. Não podem ser esquecidas as recomendações do MEC para que o curso seja devidamente reconhecido. Não há necessidade de
mudança dos nomes das disciplinas. Basta otimizar
os seus conteúdos.
Na coluna ao lado, apresentamos um esboço inicial de um planejamento dessa natureza, montado
com auxilio do “Microsoft Project”, onde sugerimos como esse trabalho poderá ser conduzido.
Implantação do planejamento
do Curso
Não basta planejar com perfeição, é necessário que
o planejamento seja seguido, acompanhado e devidamente corrigido quando necessário. Para isto é necessário que se coloque no sistema, malhas de
realimentação em função das observações dos próprios professores e que se permita sua atualização
quase “online”.
É importante também lembrar que os alunos
aprendem melhor novos conhecimentos quando podem relacioná-los aos conhecimentos que já possuem. Por essa razão deve-se, ao se iniciar um tópico
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de uma disciplina, estabelecer claramente as relações
do assunto novo com os assuntos (pré-requisitos) já
aprendidos. Esse raciocínio vale também para cada
aula, quando se deve reservar alguns minutos para
relacionar os assuntos a serem vistos com os já vistos
na aula anterior e mais alguns minutos ao final da
aula para visualizar o assunto da próxima aula. Não
custa lembrar que estamos na era da informática e
que existem softwares para a maioria das aplicações
de engenharia. Portanto, não podem ser esquecidas
as referências a esses softwares nem tampouco exercícios relacionados, no laboratório de informática,
para que os alunos se familiarizem com os mesmos.
Para se introduzir os novos conceitos e exemplos é
recomendável a utilização de vários recursos
audiovisuais (retroprojetor, data-show, modelos, peças, fotos etc.), caracterizando sempre o problema
prático que gerou o conteúdo em pauta. A cada
aula deve-se propor exercícios, sempre ligados aos
problemas caracterizados, para que os alunos os resolvam e retenham conseqüentemente o assunto visto. A fonte (bibliografia) deve estar acessível aos
alunos. Para as disciplinas onde são necessárias aulas práticas em laboratório, envidar todos os esforços para que elas aconteçam. Prever também visitas
aos locais onde os problemas mencionados possam ser visualizados.
Tuiuti: Ciência e Cultura, n. 25, FACET 03, p. 109-120, Curitiba, dez. 2001
Note-se que embora tenha sido dito neste trabalho que o engenheiro mecânico tem de se comunicar
bem, inclusive internacionalmente, respeitar o meio
ambiente, trabalhar em equipe, desenvolver seus conhecimentos de informática e se portar de maneira
ética, não há, na grade horária, conteúdo suficiente
previsto nesse sentido. Para que essas habilidades sejam garantidas, sem aumentar a carga horária do curso,
é necessário que os professores, através de trabalhos
práticos escritos, exijam dos alunos que os mesmos
sejam elaborados em equipe, com participação da
indústria, utilizando-se dos recursos de informática,
de acordo com as normas pertinentes, utilizando bibliografia, pelo menos em parte, estrangeira (em Inglês, por exemplo). Também como sugestão: pode-se
usar períodos ociosos para realizar cursos paralelos
de línguas, informática etc. oferecidos à comunidade em geral, nos quais os alunos do curso de engenharia mecânica, que não forem aprovados nos testes
de proficiência, teriam direito a bolsas.
Conclusões
As idéias aqui expostas não pretendem a perfeição.
O objetivo é iniciar um movimento que acabará por
aperfeiçoar os Cursos de Engenharia Mecânica.
Os professores têm pela frente duas tarefas que
são também dois desafios. A primeira refere-se à de-
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finição do rol de habilidades que irá caracterizar o
engenheiro Mecânico desejado e que daí em diante
passarão a ser os objetivos do curso e a segunda, dividida entre os professores de cada área, consistirá na
seleção dos diversos conteúdos e respectivos níveis de
aprofundamento, essenciais para que os alunos conquistem as habilidades definidas. Caberá também aos
professores, estimar o tempo necessário para cada um
desses conteúdos incluindo as aulas práticas e a definição dos respectivos conteúdos pré-requisitos necessários. Uma primeira versão das relações mencionadas
deverá ser elaborada e trabalhada com o auxílio de
um software (como sugestão o MSProject) e serão consideradas no projeto pedagógico.
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Referências bibliográficas
MEC. (1999). Diretrizes curriculares para os cursos de Engenharia. MEC: Brasília.
UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ – UTP. (2000). Colegiado do Curso de Engenharia Mecânica –
Projeto pedagógico. Curitiba.
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