Nome do Projeto
Monitorias das disciplinas de Equações Diferenciais e Cálculo Numérico para os cursos de Engenharia da UFPel.
Ênfase
ENSINO
Data inicial - Data final
04/05/2015 - 31/12/2015
Unidade de Origem
Área CNPq
Ciências Exatas e da Terra - Matemática
Resumo
Nos cursos de Engenharia da Universidade Federal de Pelotas, que tem duração média de cinco anos, as disciplinas Equações Diferenciais e Cálculo Numérico representam parte crucial do ensino devido as inúmeras aplicações na área e são essenciais para a formação do futuro engenheiro. Essas disciplinas são ministradas para alunos em etapas intermediárias dos cursos e muitos iniciam tais disciplinas sem terem desenvolvido estruturas cognitivas relacionadas à interpretação da linguagem matemática, à compreensão de conceitos básicos e de conteúdos que são pré requisitos. A partir disso, observa-se dificuldades em habilidades de reflexão, exploração e dedução, fazendo com que boa parte deles não alcancem o mínimo exigido. Assim, é essencial a presença de monitores para auxiliar os alunos das disciplinas de Cálculo Numérico e Equações Diferenciais a transpor suas dificuldades e obtendo, com consequência, um aumento no índice de aprovação e uma diminuição no índice de evasão nessas disciplinas.

Objetivo Geral

• Aprofundar a teoria dos temas associados às disciplinas de Equações Diferenciais e Cálculo Numérico;
• Dar suporte ao aluno que apresente dificuldades em conteúdos básicos anteriores no curso de graduação bem como em conteúdos referentes às disciplinas de Equações Diferenciais e Cálculo Numérico;
• Aprimorar a qualidade de ensino das disciplinas, uma vez que favorece a adoção de novas metodologias de ensino, bem como impulsiona o exercício da pesquisa acadêmica, permitindo uma contínua associação entre teoria e prática;
• Favorecer o contato entre os monitores e os alunos.

Justificativa

A teoria de Equações Diferenciais tem sido fortemente influenciada por sua ligação com a Ciência e a Tecnologia. Nos cursos de Engenharia, a disciplina de Equações Diferenciais cujo enfoque é o estudo de equações e sistemas de equações que envolvem derivadas, aborda problemas que são encontrados em vários campos da ciência e da engenharia e cuja análise das soluções são essenciais para interpretar e prever situações. Alguns exemplos de problemas que envolvem essas equações diferenciais, equações essas que descrevem a taxa de variação de variáveis dependentes com relação à variáveis independentes, são: aplicação à análise estrutural, mais especificamente à flexão de vigas, visando um melhor entendimento dos recursos e aprendizagem no comportamento de estruturas e também uma outra aplicação é a análise da corrente em um circuito R-L-C (Resistor-Indutor-Capacitor) que é modelado por uma equação diferencial, cuja a solução nos mostra o comportamento da corrente no tempo, que passa pelos componentes do circuito. Os conceitos que englobam as equações diferenciais são complexos e exigem um certo grau de abstração para serem compreendidos.
Para entender o que acontece com um determinando problema, é preciso a análise da sua solução. Porém, nem todos os problemas possuem uma solução analítica e nem sempre a sua solução é obtida rapidamente e, para isso, é necessário a utilização da teoria do Cálculo Numérico para a análise do problema. Assim como a disciplina de Equações Diferenciais, a disciplina de Cálculo Numérico é um tanto complexa para os estudantes de engenharia que não possuem uma boa base em análise numérica e nem nas disciplinas anteriormente cursadas. Contudo, é necessário abstrair diversos conceitos e trabalhar paralelamente com o auxílio da máquina (hardware) e softwares. Erros de arredondamento na máquina, resoluções de sistemas lineares através de métodos iterativos, resolução de equações diferenciais via métodos numéricos são conteúdos que precisam de um maior apoio para ser compreendido, uma vez que necessita de conhecimento teórico (matemático) e prático (códigos em softwares).
As dificuldades a serem enfrentadas se transformam em fatores de desmotivação, e têm como consequência níveis altos de reprovação e de desistência e os danos são incalculáveis. Os conteúdos específicos das disciplinas de Equações Diferenciais e Cálculo Numérico necessitam ser tratados adotando–se a construção dos conceitos e procurando ter sempre uma motivação que não necessariamente esteja ligada a problemas práticos, mas a problemas de desenvolvimento do próprio conteúdo, (como o uso da melhor nomenclatura ou o caminho mais interessante a se seguir em determinado problema).
A partir da observação desses problemas, a contribuição de monitores, sendo um monitor para a disciplina de Equações Diferenciais e outro para Cálculo Numérico, seria muito importante pois eles auxiliariam no desenvolvimento cognitivo através de discussão de saberes, nas dificuldades sobre os conteúdos das disciplinas de Equações Diferenciais e Cálculo Numérico bem como na deficiência de conteúdos básicos necessários para o entendimento das mesmas, no trabalho extraclasse do professor e também na utilização de software que são importantes no processo de ensino-aprendizagem. Com isso, a população estudantil assistida ganha qualitativamente pois o monitor, por ser um integrante da mesma categoria da população alvo, reúne favoráveis condições de se tornar um vetor motivacional no processo de ensino-aprendizagem. Beneficia-se, de igual forma, o monitor, que ao contribuir para a melhoria do ensino de graduação, através do estabelecimento de suas práticas e experiências pedagógicas, intensifica seu relacionamento com alunos e professores, favorecendo seu interesse pelo ensino e pela pesquisa e a consequente construção de competências necessárias a sua atuação acadêmico-profissional.

Metodologia

• Reuniões semanais de estudo e aprofundamento entre os professores (coordenador e colaboradores) e os monitores dos temas desenvolvidos nas disciplinas, conforme bibliografia previamente selecionada;
• Elaboração de resumos e listas de exercícios para serem resolvidas e entregues de forma digital ou impressa. Também um relatório contendo os tópicos de maior dificuldade dos estudantes, tanto dos conteúdos básicos quanto dos específicos da disciplina;
• Monitoria presencial em horários e turnos diferentes da disciplina para os alunos poderem participar;
• Ao final da disciplina, levantamento de aprovações de alunos frequentes na monitoria;

• O monitor da Disciplina de Equações Diferenciais deverá auxiliar alunos de pelo menos 5 turmas, com uma média de 50 alunos cada turma, do Centro de Engenharias. Porém estará à disposição para qualquer aluno desta Instituição;

• O monitor da Disciplina de Cálculo Numérico deverá auxiliar alunos de pelo menos 2 turmas, com uma média de 50 alunos cada turma, do Centro de Engenharias. Porém estará à disposição para qualquer aluno desta Instituição;

• Participação dos monitores em eventos acadêmicos pertinentes.

Resultados Esperados

Com o projeto de monitorias espera-se atingir uma diminuição nos índices de reprovação e evasão das disciplinas de Cálculo Numérico e Equações Diferenciais dos cursos de Engenharia desta Universidade. Acredita-se que as estratégias e intervenções que contribuam para o desenvolvimento de aprendizagem significativa, levando os alunos a usarem o conhecimento matemático para perceberem a realidade sob diferentes pontos de vista e proporem formas alternativas de resolver os problemas com os quais lidam, faça com que esses alunos obtenham maior sucesso na vida acadêmica, inclusive nas disciplinas específicas de seus cursos. Pretende-se ainda contribuir para que as atividades de monitoria venham no sentido de diminuir a sensação de impotência e perplexidade e até de incapacidade cognitiva que muitos alunos expressam quando diante dos conceitos nos primeiros cursos de cálculo.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
CARLOS EDUARDO ESPINOSA804/05/201531/12/2015
FERNANDO BALTAR VERONEZ2026/05/201531/12/2015
GUILHERME JAHNECKE WEYMAR804/05/201531/12/2015
KARIN LUCIANO BRIZOLA SIMONATO404/05/201531/12/2015
LUCIANA ROSSATO PIOVESAN404/05/201531/12/2015
PHILIPPE BRAGA MORAES1024/08/201531/12/2015
VANESSA PREDIGER2011/05/201531/12/2015
WELTON ALVES DE MENEZES404/05/201531/12/2015

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