Walter Aoiama Nagai

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fev-2017

Durante essas duas últimas semanas de Fevereiro, de 06 à 17/02 no período da tarde, ministrei uma disciplina obrigatória do curso de Engenharia de Computação: ECO027 - Projeto e Análise de Algoritmos na modalidade especial de Verão. Condensei o conteúdo da disciplina nessas duas semanas com 22 alunos inscritos. Resolvi fazer essa disciplina um teste para a estratégia de Sala de Aula Invertida com a seguinte metodologia:

1. todos os dias à noite eu enviava conteúdo da aula do próximo dia para que eles estudassem;
2. no dia da aula de manhã, eu aplicava um questionário com 3 questões como uma avaliação formativa. Esse questionário tinha questões para avaliar a aprendizagem nos dois primeiros níveis de Bloom;
3. caso os alunos tivessem dúvidas do material de aula, eles poderiam enviar no formulário de dúvidas;
4. no período da tarde, eu corrigia as perguntas do questionário do item 2 juntamente com os alunos; depois eu respondia as dúvidas enviadas no formulário do item 3;
5. após as resoluções de dúvidas eu aplicava uma avaliação com questões de aprendizagem de níveis de Bloom superiores com um tempo de 55 minutos para que resolvessem em grupos de 3 pessoas; nessa avaliação eles podiam fazer consultas nos materiais de aula enviados ou em materiais disponíveis na Internet;
6. depois da avaliação, eu aplicava um teste para o mesmo grupo com um tempo de 55 minutos, mas eles não podiam consultar nenhum material disponível ou Internet.

Em algumas ocasiões usei a estratégia de raspadinhas com eles. Nas sextas-feiras eu pedia para fazerem apresentações de conteúdos complementares da disciplina. Também compilei as questões específicas da disciplina das provas de seleção da POSCOMP que é uma prova de seleção de alunos para programas de pós-graduação em Computação no país vigente desde 2002. Eu peguei as provas de seleção de 2002 à 2015, que totalizou 87 questões sobre tópicos da disciplina.

No último dia, 17/02, apliquei um formulário de avaliação para que eles pudessem opinar sobre a sala de aula invertida. Já tenho respostas de 19 alunos. Vou compilar os resultados, mas gostaria de saber se vocês tem alguma sugestão para que eu consiga fazer uma boa avaliação desses resultados. Pretendo produzir artigos dessa experiência para o CBIE (Congresso Brasileiro de Informática na Educação) e para o COBENGE.

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Resumo de 2016

Participei de 3 capacitações de metodologias ativas, das quais duas foram oferecidas pela Universidade de Minho e uma de Delaware.

Da primeira capacitação de Minho utilizei a avaliação por pares para que os discentes da disciplina ECO044 - Programação de Dispositivos Móveis, no primeiro semestre, pudessem fazer autoavaliações do grupo. Porém, notei que eles não tinham maturidade suficiente para essa atividade no início. Com o decorrer dessas autoavaliações, os discentes utilizaram de forma adequada mesmo não sendo divulgadas as notas individuais.

Da capacitação de Delaware utilizei a estratégia de problemas com conceitos mais gerais procurando contextos mais próximos dos discentes do curso de Engenharia de Produção na disciplina ECO0I05 - Introdução à Lógica de Programação. Disciplina essa realizada no segundo semestre de 2016. Foram desenvolvidos 9 problemas que tinham pequenas histórias ou sketches que detalhavam contextos e conceitos que os discentes teriam que resolver desenvolvendo pequenos programas na linguagem C/C++. Eu fiquei em dúvida se os programas teriam que utilizar estruturas simples de resolução ou mais complexas. Durante as execuções dos primeiros problemas, decidi que eles poderiam resolver com estruturas simples, sem a necessidade de ficar definindo funções auxiliares ou mesmo bibliotecas da linguagem. Eu tinha um certo sentimento que desse modo, os discentes não desistiriam antecipadamente da disciplina. Devo salientar que tive que buscar por contextos do curso de Engenharia de Produção para produzir todos esses problemas, conversando com docentes do curso e com leituras que fiz em materiais da Internet. Eu tomei essa atitude para que pudesse vivenciar um pouco a área do curso para tentar motivá-los. Algumas vezes me defrontei com dúvidas dos discentes sobre os conceitos explorados nos problemas, mas que foram resolvidos sem prejudicá-los. Todas as resoluções dos problemas que os discentes me entregaram foram corrigidos, pontuados por bimestre e devolvidos para que eles pudessem observar os erros e corrigí-los em uma próxima vez. As resoluções dos problemas eram realizados em grupos com diversas formações para que os discentes não se organizassem antecipadamente.

Essa procura por contextos próximos dos discentes foi uma experiência que foi motivada por conversas com os professores de Minho. Devo destacar que foi uma experiência difícil, pois tive que sair da zona de conforto e explorar conceitos diferentes e mapeá-los para o ensino de programação para iniciantes. Isso também é um elemento de dificuldade, pois iniciantes são mais receosos quanto ao objetivo final da disciplina. Tradicionalmente, os discentes do curso de Engenharia de Produção são menos receptivos a programação de computadores, visto que usam muito pouco durante o curso. Porém, tentei motivá-los dizendo que essa é uma habilidade/competência que irá diferenciá-los no futuro. Em conversas informais, alguns discentes informaram que gostaram da estratégia e com os auxílios prestados pelo docente durante o semestre.

No próximo ano gostaria de utilizar a avaliação por pares de acordo com o material da Universidade de Minho e melhorar o formulário de avaliação docente. Tenho muitas dúvidas sobre a efetividade real das atividades que desenvolvi no ano nas diferentes disciplinas. Todas as atividades foram desenvolvidas baesadas em sentimentos pessoais para tentar alavancar a motivação dos discentes. Como medir a motivação e relacioná-la com as atividades desenvolvidas? A forma de cada uma dessas atividades precisa ser melhorada?

No decorrer dessa página são descritos todas as experiências e estratégias desenvolvidas nessas disciplinas e em outras que aconteceram no ano de 2016.

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dez-2016

Os discentes da disciplina ECO044 disponibilizaram em github/comunica o código-fonte do aplicativo móvel. Também está disponível a apresentação do aplicativo. Diferentemente do que foi feito no semestre passado, não foi realizada a pesquisa de avaliação docente, pois o número de discentes era reduzido. Porém, em conversas informais com os discentes, os mesmos destacaram o aprendizado obtido na disciplina e o tempo dedicado ao desenvolvimento do aplicativo. Muitos deles destacaram que desenvolver o aplicativo durante o horário das aulas foi muito proveitoso, pois não precisavam de horas adicionais extrassala. Todos os discentes da disciplina ECO044 obtiveram êxito e foram aprovados.

Na disciplina ECOI05, ao término do semestre, 21 discentes foram aprovados, 13 estão em recuperação, 3 foram reprovados por terem média menor que 3 e 2 desistências. Infelizmente não passei o formulário de avaliação docente por falta de oportunidade, mas também fiquei na dúvida de como obter dados relacionados a estratégia que adotei no semestre. Quais seriam as perguntas relevantes para identificar se os discentes realmente aprenderam ou conseguiram aprender conceitos importantes para a disciplina de lógica de programação?

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nov-2016

Com o intuito de detalhar um pouco mais o MRP, os problemas do mês de novembro contemplavam o conceito de Bill of Materials (BOM) em um nível e dois níveis. Os dois problemas deveriam ser resolvidos pelos discentes usando estruturas/registros da linguagem C/C++.

• BOM é bom mesmo? - o problema destaca um nível mais simples de BOM.
• BOM é bom mesmo? (fase 2) - este problema é mais enriquecido com BOM para dois níveis.

Quanto aos discentes de ECO044, continuei o acompanhamento no Taiga.io e auxiliei os discentes no desenvolvimento do aplicativo.

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out-2016

Na disciplina ECOI05 foram explorados alguns problemas relacionados a inventário (estoque) e Material Requirement Planning no mês de outubro. Para esses problemas, os discentes deveriam usar vetores e matrizes para suas resoluções em programas da linguagem C/C++.

• Calculando inventário (fase 2) - extendendo o problema do inventário para um novo cenário.
• Calculando MRP - uma introdução ao MRP relacionando-o ao inventário.

Enquanto isso, na disciplina ECO044 ficou decidido que o aplicativo web exportaria os dados cadastrados no formato JSON por se tratar de um formato leve e intercambiável entre os aplicativos web e móvel. Todas as alterações feitas no aplicativo web teriam que ser atualizadas no aplicativo móvel.

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set-2016

No mês de setembro foi explorado o problema de leadtime para entrega de produtos na disciplina ECOI05. Esses problemas deveriam ser resolvidos com estruturas de repetição da linguagem C/C++.

• Quanto tempo falta? (fase 2) - o problema é enriquecido com o conceito de leadtime.
• Calculando inventário - problema envolvendo o conceito de inventário.

Na disciplina ECO044, os discentes preferiram fazer o aplicativo desde o início reformulando toda as interfaces com protótipos de papel. Inclusive fiz algumas intervenções no desenvolvimento do aplicativo para que os discentes pudessem ter confiança no ambiente de desenvolvimento. Também decidiram desenvolver um aplicativo Web separado do aplicativo móvel para que os servidores alocados no setor de Comunicação pudessem preencher informações que estariam disponíveis no aplicativo móvel. Todo esse acompanhamento de desenvolvimento dos aplicativos foi feito no site taiga.io, especificamente em taiga.io/comunica. Ficou decidido entre o docente e o grupo que o aplicativo web ficaria hospedado em uma máquina virtual interna da UNIFEI no endereço http://172.16.40.51/, sendo que o docente ficaria responsável em manter a máquina virtual funcionando com todas atualizações em Ubuntu 14.04, MySQL, PHP e Apache2. O docente também criou um usuário para que os discentes pudessem fazer uploads do aplicativo web.

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ago-2016

No segundo semestre de 2016 foram alocadas as disciplinas de ECOI05 - Introdução à Lógica de Programação (4h teóricas) e ECO044 - Programação de Dispositivos Móveis (1h teórica, 3h prática). A disciplina ECOI05 será ministrada para os aluns do segundo período do curso de Engenharia de Produção com 39 alunos; e a disciplina ECO044 é optativa para os demais cursos da UNIFEI. Neste semestre a disciplina ECO044 teve 5 alunos inscritos, mas tendo uma desistência no início do semestre. Para a disciplina ECOI05 pensei em adotar uma estratégia de usar problemas de programação com contexto mais próximo dos discentes, tentando incorporar conceitos de programação que a ementa da disciplina deve cumprir.

No mês de agosto foram produzidos 3 problemas que deveriam ser resolvidos pelos discentes nas quartas-feira com duração de 2h em sala de aula. Os 3 problemas tinham o intuito de motivar os discentes a escrever pequenos programas com variáveis e estruturas condicionais em C/C++.

• Lançando muito muito longe - que trata do problema de arremeso de peso e que foi motivado pela Olímpiadas que estavam acontecendo no Brasil.
• Qual é o dia da semana? - que trata calcular o dia da semana a partir de uma data qualquer.
• Quanto tempo falta? - o problema é colocado em um contexto de otimização de deslocamento para entrega de produtos.

A disciplina ECO044 manteve as mesmas características do semestre anterior. O projeto de aplicativo da disciplina é o mesmo do semestre passado, mas procurando evoluir o aplicativo a partir dos códigos-fonte dos grupos do semestre anterior. Também foi decidido somente desenvolver um aplicativo para o sistema operacional Android, visto que eram poucos discentes na disciplina.

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jul-2016

Ao final do semestre pude observar os resultados obtidos das disciplinas e comparar com alguns indicadores, que estão descritos no formulário de auto-avaliação docente. Segue as respostas dadas pelos discentes das disciplinas. Um resumo geral das avaliações das disciplinas está disponível neste documento. O documento mostra somente alguns dos critérios do formulário de avaliação.

ECOI02 - Lógica de Programação

A disciplina é ofertada no primeiro período e tinha 12 discentes do curso de Engenharia de Computação. Dentre os 12 discentes, 7 responderam ao questionário. Quanto a aprovação, 8 discentes (66,67%) foram aprovados e 4 (33,33%) foram retidos na disciplina.

ECO034 - Computação Gráfica e Processamento Digital de Imagens

A disciplina é ofertada no nono período e tinha 15 discentes do curso de Engenharia de Computação. Dentre os 15 discentes, 9 responderam ao questionário. Todos os 15 discentes foram aprovados na disciplina.

ECO044 - Programação de Dispositivos Móveis

A disciplina é optativa e pode ser cursada por discentes de quaisquer cursos da UNIFEI - Itabira, tinha 17 alunos do curso de Engenharia de Computação e três alunos do curso de Engenharia de Controle e Automação. Dentre os 20 discentes, 9 responderam ao questionário e todos foram aprovados na disciplina.

Os discentes usaram SCRUM para realizar o desenvolvimento dos aplicativos da disciplina. O docente estabeleceu algumas datas para servir de marcações nos sprints do SCRUM. As datas sugeridas foram: 20/04 (AP0), 10/05 (AP1), 01/06 (AP2) e 22/06 (AP3) e tinham uma diferença de 3 semanas cada. A cada término de sprint os discentes tinham que fazer uma avaliação por pares. Os resultados obtidos podem ser observados nos gráficos deste documento. Pode-se observar pelos gráficos que os discentes 6, 2 e 2 dos grupos LarissaManda, SprintWaifu e Tcha-Kanban, respectivamente foram os que obtiveram as notas mais baixas por sprint.

Capacitação da Universidade de Delaware

Nos dias 06 à 12 de julho, docentes da Universidade de Delaware ministraram uma capacitação sobre aprendizado baseado em problemas com um contexto diferente do conteúdo ministrado pelos docentes da Universidade de Minho. Os docentes da Universidade de Delaware também ministraram um conteúdo relacionado a aprendizado baseado em equipe (Team Based Learning - TBL).

Na sexta-feira de manhã, última dia da capacitação, todos os docentes em capacitação deveriam apresentar um cartaz com informações de um problema para que discentes de uma disciplina pudessem ler e aprender conceitos, colaborando na resolução. Eu identifiquei um problema envolvendo conceitos de Teoria dos Grafos, conteúdo este ministrado na disciplina de Projeto e Análise de Algoritmos (PAA), além de manter um contexto de gamificação para motivar os discentes. Era obrigatório que o problema tivesse alguma forma de avaliação formativa. Dentro dessa obrigatoriedade, destaquei 4 objetivos básicos de aprendizado e 3 níveis: inadequado, abaixo e dentro do esperado. Foi denominado para esse problema o título de: "Viajando pela galáxia de Star Wars", que trata da gamificação desenvolvida na disciplina de PAA desde 2014 e 2015.

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abr-mai-jun-2016

Em conversas com o setor de Comunicação da UNIFEI - Itabira decidi pelo desenvolvimento de um aplicativo de comunicação da UNIFEI para alunos, docentes e servidores. Esse aplicativo deveria contemplar as opções:

1. Eventos
2. Avisos
3. Cardápio do restaurante
4. Promoções da lanchonete
5. Horários de ônibus
6. Ramais da UNIFEI
7. Mapa das salas da UNIFEI
8. Calendário acadêmico

Durante a disciplina ECO044 no mês de março e abril fiz uma apresentação breve da metodologia de desenvolvimento ágil SCRUM e do desenvolvimento de aplicativos para Android e iOS. Essas apresentações ficaram disponíveis para os alunos durante todo o semestre. Além disso, também foram repassados as equipes materiais digitais como livros e códigos-exemplo de aplicativos para os sistemas operacionais móveis.

Na disciplina ECO044 usei Mapa Mental, $1 Prototype e o SCRUM para fazer o acompanhamento dos aplicativos para Android e iOS. A cada Sprint cumprido, os alunos apresentavam o que foi definido no Sprint e o que conseguiram realizar no desenvolvimento dos aplicativos. Pela maioria não ter conhecimento de desenvolvimento de aplicativos, decidiram por dividir a equipe em dois grupos distintos: um para desenvolvimento Android e o outro para iOS. Isso provocou um comportamento inesperado do uso do SCRUM, pois os grupos tinham as mesmas User Stories, porém as tarefas eram diferentes. O $1 Prototype desenvolvido por Greg Nudelman e descrito no livro Android Design Patterns serviu para desenvolver protótipos rápidos de interface do aplicativo usando papéis Post-it. Para mostrar a efetividade deste tipo de prototipagem rápida foi desenvolvido um texto sobre o Restaurante CQCome e os protótipos em papel podem ser visualizados no arquivo Fotos-CQCome.zip.

Utilizei a avaliação por pares para avaliar os membros de cada equipe durante o semestre na disciplina. Tive três equipes com 6 a 7 integrantes por equipe e todas teriam que desenvolver aplicativos para Android e iOS. Criei um formulário para que todos pudessem submeter as avaliações de cada membro da equipe.

• Avaliação por pares da equipe LarissaManda;
• Avaliação por pares da equipe SprintWaifu;
• Avaliação por pares da equipe Tcha-kanban;

Fiz todos as somatórias conforme o material da Diana e do Rui, porém não mostrei aos membros de cada equipe as notas obtidas. Fiquei com receio de provocar discussões desnecessárias. As notas obtidas nas avaliações por pares eram contabilizadas na nota final do bimestre, constituindo juntamente as avaliações dos Sprints e do acompanhamento das equipes pelo docente.

Também ministrei aulas nas disciplinas de ECO034 - Computação Gráfica e Processamento Digital de Imagens e ECOI02 - Lógica de Programação.

Na disciplina ECO034 que tem uma carga-horária de 64h (4 aulas teóricas), dividi em 2h em sala e 2h em laboratório para desenvolvimento de pequenos roteiros usando o ambiente de desenvolvimento Processing. A escolha por esse ambiente foi motivado pela simplicidade de utilizar métodos gráficos em uma linguagem Java-like. Além de desenvolverem projetos envolvendo conceitos da ementa da disciplina.

Na disciplina ECOI02 que possui 2h em laboratório foram desenvolvidos alguns textos preparatórios para a prova bimestral da disciplina. Os textos preparatórios possuíam níveis diferenciados de dificuldade para implementação de programas em C/C++. A ideia é que os alunos pudessem ver as suas próprias dificuldades e perguntar ao docente quando necessário.

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mar-2016

No dia 02/03 ministrei a primeira aula de ECO044 – Programação de Dispositivos Móveis no curso de Engenharia da Computação e além de apresentar o plano de ensino da disciplina, realizei uma atividade para “quebrar o gelo” entre os alunos e o professor. Pedi para os alunos fazerem um mapa mental sobre o ChurrECO (Churrasco da Engenharia de Computação) que é uma confraternização anual entre os alunos veteranos e ingressantes (bixos) do curso.

Depois de elaborar o mapa mental pedi para descrever os responsáveis e as tarefas a serem realizadas em um quadro Kanban. Com o quadro Kanban e o mapa mental foi pedido aos alunos elaborarem um aplicativo que pudesse manter as informações do churrECO entre todos os envolvidos (stakeholders).

Todo esse processo foi acompanhado e algumas dúvidas foram elucidadas à medida que eles tinham. Devo salientar que vários detalhes foram omitidos, mas o propósito era permitir que os alunos tomassem “conta do espaço” e sentissem que o desenvolvimento do aplicativo era deles.

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fev-2016

Nos dias 22 à 26/2/2016 aconteceu na UNIFEI Campus Itabira, o primeiro Workshop do Programa de Capacitação de Metodologias Ativas no Ensino Superior realizado pela parceria entre a UNIFEI e a Universidade de Minho (UMinho) de Portugal.

Antes da realização do Workshop eu estava um pouco ansioso se os conteúdos seriam diferenciados daqueles vistos no II STHEM que aconteceu em Lorena-SP no ano de 2015. Eu esperava por um conteúdo já conhecido e com poucas experiências reais em cursos de Engenharia. Porém, desde o início a profa. Diana e o prof. Rui já introduziram uma forma diferenciada de PBL (Problem Based Learning) que eu conhecia de algumas referências. Não somente pela aplicação, mas a forma de abordar e observar a aplicação do PBL junto ao corpo discente da UMinho.

No segundo dia fui integrado a um grupo de docentes da UNIFEI que tinha, segundo os professores, a tarefa de imaginar alguns problemas (50 ou mais) que poderiam se tornar um único, segundo uma metodologia decrescente 5-3-2-1. O meu grupo por ser composto de docentes de Engenharia Ambiental, Engenharia de Mobilidade, Engenharia de Controle e Automação, Engenharia de Materiais e Engenharia de Computação tinha uma séria dificuldade de encontrar um tema comum. No final, decidimos por focar em uma tema de Engenharia Ambiental que pudesse ser auxiliada pelos demais docentes em cada uma das disciplinas de seus cursos.

Devo confessar que me senti um “pouco perdido”, pois diferentemente de pensar em um bloco de disciplinas do curso de Engenharia de Computação, tive que expandir minha percepção e diminuir meus receios quanto ao problema que decidimos explorar. Depois dessa etapa tivemos que pensar sobre a forma de avaliação da aprendizagem dos discentes quanto a resolução do problema que seria proposto pelo nosso grupo. Também devo salientar que a avaliação é uma grande dificuldade, pois ao meu ver, avaliar somente escrita e apresentação seria insuficiente.

A avaliação por pares que eu vi no workshop foi um ótimo parâmetro para adicionar na avaliação da aprendizagem dos discentes no projeto. Apesar que eu já fazia uma avaliação “subjetiva” utilizando um formulário da Aprendizagem Baseada em Equipe (Team Based Learning – TBL) que gostei no curso do STHEM e utilizei na disciplina de ECO044 – Programação de Dispositivos Móveis. Na apresentação, no último dia, eu estava um pouco inseguro pois tinha algumas dúvidas quanto ao conteúdo da apresentação que foram resolvidas observando as apresentações dos grupos anteriores.

Ao término da apresentação do meu grupo, os professores da UMinho fizeram um balanço geral das apresentações apontando falhas e eventuais melhorias. Depois que o Workshop terminou, percebi que preciso me dedicar a aprender mais sobre o PBL e suas formas de avaliação, pois ainda tenho dúvidas. O único impedimento é conciliar as atividades da UNIFEI com a leitura de materiais complementares, pois está faltando tempo.

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