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Como eu corrijo trabalhos no iPad

Hoje de manhã, eu postei a minha lista de tarefas no LinkedIn:

Nesse mês de novembro, meu foco está em corrigir a primeira rodada de avaliações, enquanto preparo a segunda. Isso significa que há dias como hoje, onde eu tenho 11 trabalhos a corrigir. Podia ser pior.

Nesse tempo de aulas remotas, não há entrega de relatórios de papel, apenas documentos em PDF via Moodle. Após a entrega dos trabalhos, eu faço o download de todas as submissões e organizo-as adequadamente em uma pasta no OneDrive, meu sistema de sincronização de arquivos. Eu então contabilizo quantos trabalhos há a corrigir e qual o prazo eu tenho; minha universidade exige que as notas sejam disponibilizadas em até 10 dias úteis ou 48 horas antes da próxima avaliação, o que vier primeiro – ambos os critérios são bem razoáveis. Eu então faço a conta de quantos trabalhos há para corrigir em cada dia, conforme mostrado acima.

Para garantir o máximo de uniformidade, eu monto uma planilha de avaliação para cada trabalho:

O segredo está em ser bem granular na quantidade de critérios para evitar injustiças

Esta planilha é disponibilizada para os alunos durante a confecção do trabalho e está salva na mesma pasta onde guardei as submissões dos alunos. Há então uma nerdice pesada: eu uso um script que adiciona a planilha acima ao final de cada documento em PDF na mesma pasta:

#!/bin/bash

FILES=*.pdf
MODEL="Planilha de avaliação T4 ST1GEE1.pdf"

for f in $FILES
do
    if [ "$f" != "$MODEL" ]; 
    then
        NEWFILE="Avaliação_$f"
        echo "Processing file $f into $NEWFILE";
        pdfunite "$f" "$MODEL" "$NEWFILE"
    fi
done

Ao executar esse script na pasta dos trabalhos, eu tenho então uma lista de trabalhos, onde a última página é uma planilha para eu ir preenchendo conforme leio:

Ao longo dia de trabalho, vou lendo os trabalhos na ordem, e vou fazendo anotações ao longo do documento e na planilha ao final:

Eu sou muito chato quando estudantes não denotam unidades, por mais óbvias que sejam

Eu faço anotações no app Documents da Readdle com o meu Apple Pencil 1a geração, e uso a cor verde para ser menos agressivo (dica que tirei do Presentations Field Guide).

Ao terminar todas as correções, faço o upload dos documentos modificados no Moodle de volta.

Como eu falei ontem: não é divertido, mas tento ser o mais justo possível.

Professores: como vocês lidam com essa tarefa?

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Como preparo listas de exercícios

Ontem eu escrevi sobre como tenho continuamente melhorar no que eu faço. Uma parte essencial de ser um bom professor é dar boas oportunidades para os alunos praticarem o que aprendem na aula; em Engenharia, isso significa Listas de Exercícios.

Final de semana, estou quase lá

Na semana passada, ao revisar a quantidade enorme de trabalhos a corrigir e listas de exercícios a desenvolver, além da recorrência semanal de preparar aulas, eu decidi que a maneira mais efetiva de dar conta é simplesmente fazer um pouco a cada dia. Acima, o Todoist me lembra das pequenas tarefas a cumprir hoje: um capítulo a estudar, exercícios a preparar, uma aula a revisar. Este esquema deve se repetir todo dia deste mês, que está bem mais cheio que o normal, então só me resta respirar fundo e viver um dia cheio após o outro, sem abandonar as brincadeiras com meu filho, os filmes com minha esposa, as corridas, a meditação, a corrida (a prática musical de teclado tem sim ficado de lado).

Quando eu de fato vou trabalhar em cada lista, eu abro os livros da Bibliografia indicada e vou selecionando os exercícios que me chamam a atenção e que estão de acordo com os objetivos de cada curso. Muitas vezes eu modifico os enunciados para encorajar análises mais interessantes.

Para de fato escrever as listas, eu uso LaTeX, e um esquema que acho que tem sido efetivo é adicionar as respostas diretamente no arquivo, para os alunos verificarem os seus desenvolvimentos. Eu adoraria providenciar um Manual de Soluções completo para cada lista, mas as tarefas diárias acima não me permitem abraçar a responsabilidade adicional de digitar todas as soluções. Eu salvo as resoluções, tiradas dos manuais oficiais ou mesmo criadas por mim, para o caso dos alunos virem tirar dúvidas de algum item.

Este tem sido um grande melhoramento em relação ao semestre passado, quando eu admito que faltaram oportunidades para praticar. Essa rotina diária de estar envolvido com exercícios e trabalhos me faz ficar mais conectado com a rotina de estudo dos alunos e com a própria preparação de aulas.

Professores que lêem este blog, ou mesmo alunos meus: alguma sugestão de como melhorar esse processo?

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Como tento melhorar no que eu faço

Eu estudo.

Ultimamente, o assunto que não sai da minha cabeça é Projeto de Sistemas Térmicos. Eu ministro muitas disciplinas que seguem o esquema de similares porém diferentes: a teoria é muito parecida, as equações governantes são as mesmas, as aplicações são similares. Motores de combustão interna e usinas termelétricas são exemplos de máquinas térmicas; máquinas térmicas seguem ciclos que, se revertidos, geram refrigeradores; e o projeto de refrigeradores é muito dependente de trocadores de calor.

É por isso que ultimamente, tenho me dedicado a livros que abordam esses assuntos como um todo, e não como disciplinas em separados, na tentativa de trazer detalhes mais práticos para os alunos e apontar situações reais, de projetos de engenharia. Os assuntos que vemos em sala de aula não são maluquices teóricas de sala de aula! O projeto de motores, tubulações, condicionadores de ar, processos industriais – tudo isso se baseia nos princípios vistos nas minhas disciplinas.

Foto de livros de projetos de sistemas térmicos

Eu noto grande dificuldade dos meus alunos em combinar assuntos de cursos diferentes; muitos me acompanham ao longo de vários semestres, e, em uma disciplina avançada, não parecem lembrar dos conceitos preliminares vistos em semestres anteriores. Isto é natural, já que eles estão em começo de carreira. Mas, se eu enxergo uma dificuldade de ensino, eu quero me aprimorar para me tornar tão bom que os outros não podem me ignorar.

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A Segunda Lei da Termodinâmica não é um acessório

Hoje eu dei uma aula de Refrigeração para a qual eu me preparei com muito mais intensidade que outras deste semestre, principalmente porque é um assunto que vem crescentemente me envolvendo: a Segunda Lei da Termodinâmica.

Tentativa de explicação para leigos em um parágrafo: a Primeira Lei diz que a energia total de um sistema se conserva, através de transformações de calor (dependente de temperaturas) ou de trabalho (forças). Você pode aumentar a energia sensível da sua mão colocando próxima do fogo ou esfregando-as uma na outra. A Segunda Lei estabelece limites: você pode transformar a potência gasta ao esfregar as mãos em calor, mas não pode esquentar (ou mesmo esfriar) as suas mãos e esperar que elas se movam espontaneamente como consequência. Existe uma assimetria na energia.

Adrian Bejan diz que existe na engenharia uma “tradição focada em solução de problemas” que tende a ignorar a Segunda Lei em favor apenas da Primeira Lei da Termodinâmica, que é o que permite de fato calcular trocas de calor e potência (e, em último grau, gastos de energia elétrica ou de combustível). Porém, a Segunda Lei, com seus limites, suas desigualdades, é o que diz como melhorar um sistema; ela estabelece até que ponto podemos mudar as quantidades de calor e trabalho. Um motor de combustão interna que absorva toda a energia do combustível e gere trabalho nas rodas, sem soltar nada na descarga, é possível pela Primeira Lei, já que a energia se conserva, mas não pela Segunda Lei, que estabelece que a conversão de calor em trabalho não pode ser perfeita.

Nos seus Elementos de Máquinas Térmicas, Zulcy de Souza chama a atenção de que foi a crise do petróleo da década de 1970 que chamou mais a atenção da Engenharia para esses conceitos de Segunda Lei, pois é ela que ilumina o caminho para maiores eficiências.

Como professor de Engenharia Mecânica, eu estou fazendo a minha parte. A Segunda Lei é parte integral do estudo de energia; entretanto, exige maior capacidade de análise de engenharia, e mais criatividade na identificação de estratégias para usar melhor a energia.

Você, aluno meu ou não, está disposto a estudar mais que os outros para mergulhar nesse assunto? Você, engenheira experiente ou iniciante, está preparada para melhorar o uso de energia no mundo?

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Metodologias Ativas em Ensino de Engenharia – O Plano

A frase sobre metodologias ativas para copiar e colar em textos sobre metodologias ativas é “colocar o aluno como protagonista da aprendizagem” [1], geralmente seguida por “o aluno deve fazer mais e o professor falar menos”. Como qualquer aluno meu pode atestar, eu estou precisando falar menos.

Há algumas semanas, eu descrevi aqui uma série de planos para melhorar as minhas disciplinas (1,2,3,4,5). São bons planos, todos centrados em “guiar melhor os alunos em explorar Engenharia”, mas agora que o semestre começou, eu percebo como é difícil mudar a minha maneira verborrágica de dar aula e como é preciso corrigir o curso desde já.

Aqui está o plano.

Escolhendo a sua avaliação

Nós só aprendemos de fato fazendo, preferencialmente experimentado a partir de problemas relevantes para nós [1]. É por isso que estou incluindo entre as avaliações da maioria das disciplinas um componente de “você escolhe o problema”. Você aprendeu sobre transferência de calor – e agora, que problema relevante na sua vida você quer resolver com esse conhecimento? (curiosamente, enquanto escrevo este texto, a ventoinha de meu laptop movimenta-se furiosa e audivelmente – não existe maneira melhor de remover o calor do processador?).

Ferramentas tecnológicas

Há alguns dias, eu encontrei um grande amigo meu, namorado de uma professora universitária. Como é praxe nas minhas conversas, eu reclamo de dar aulas online, e como é praxe dele, ele questiona as minhas reclamações. Com tantas ferramentas digitais, não é possível dar uma aula excepcional pela internet?

Certamente dá, mas eu ainda estou aprendendo a fazer isso.

Quando eu penso na minha experiência como engenheiro, observando os melhores profissionais com quem tive o privilégio de trabalhar, eu vejo duas características em comum:

  1. Elas dominam o básico muito bem dominado – e isso só é alcançado com uma rotina de estudos, preferencialmente de livros bem escritos e que têm reputação entre engenheiros
  2. Elas sabem fazer experimentos – físicos ou computacionais – rapidamente para comprovar alguma ideia.

As minhas disciplinas se agrupam sob o manto das “Ciências Térmicas”, e a atividade básica a todas elas é calcular propriedades termofísicas (energia, entalpia, volume). É por isso que venho enfatizando o uso de Python nas minhas aulas, especialmente com a biblioteca CoolProp. Quando eu era estudante de graduação, eu não tinha smartphones e nem a essas bibliotecas; eu tinha uma calculadora HP-50 e tabelas impressas. Hoje isso mudou, e eu não posso dar aulas como eu tinha. Hoje é possível gerar dados muito rapidamente e aprender com eles – e eu acredito fielmente que essa é uma habilidade essencial do engenheiro que está se formando.

Principalmente nas minhas disciplinas de 3 horas-aula seguidas, tenho tentado dividir as aulas em duas partes: uma parte síncrona de discussões inicias e exploração dessas ferramentas, e outra parte de confiar nos alunos e deixá-los explorar. O que vai sair dessas explorações? Eu não sei; o ensino não é sobre mim, é sobre os alunos.

Um começo de sala de aula invertida

Eu criei um canal no YouTube. Se a leitora visitá-lo, vai ver que o que há não são aulas longas, e sim algumas exposições básicas: o que eu, com um pouco mais de experiência que meus alunos, julgo ser importante considerar e estudar. A ideia é montar essa biblioteca de assuntos básicos e transformar os espaços síncronos em espaços de discussão, deixando os alunos mostrarem suas dúvidas e, utilizando as ferramentas acima, explorar junto com os alunos – mas sem um formato de palestra.

Após mais algumas semanas, eu volto aqui e relato como tem sido.

Referências

[1] Bacich, Lilian; Moran, José (org.). Metodologias ativas para uma educação inovadora: uma abordagem teórico-prática. Porto Alegre: Penso, 2018.

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Um professor ainda precisa estudar?

Eu sou incrivelmente privilegiado por ter 3 diplomas de ensino superior armazenados em uma pasta em meu escritório, cada um de um nível diferente (Graduação, Mestrado, Doutorado), todos em Engenharia Mecânica. De acordo com os conceitos populares, eu deveria saber tudo sobre carros, mas de acordo com a minha realidade, eu sou comecei a estudá-los de fato quando fui contratado para ensinar disciplinas de Máquinas Térmicas, há quase dois anos. Hoje consigo responder a perguntas dos meus alunos que a minha versão anterior jamais conseguiria responder.

Mesmo assim, foi só na semana passada que eu realmente entendi por ainda se usam motores de 2 tempos, já que eles são menos eficientes e emitem mais poluentes – eles são simplesmente mais potentes que um motor de 4 tempos de mesma cilindrada e na mesma rotação. Você tinha se ligado disso? Um motor de 2 tempos precisa de apenas dois movimentos do pistão (um para subir, outro para descer) para completar o ciclo, enquanto que a versão mais comum de 4 tempos precisa de mais dois movimentos, e portanto demora mais para completar a sequência de processos, e portanto tem menor potência (energia por unidade de tempo).

Se você quer saber mais, o vídeo abaixo tem mais explicações sobre as diferenças (como eu gostaria que esse canal não usassem tantos palavrões, mesmo mutados):

É por isso que ainda a essa altura eu dedico tempo regular ao estudo. Nesse semestre, eu estou mergulhando no Internal Combustion Engine Fundamentals do Heywood. A edição que tenho é de 1988, mas já apresenta os desafios que aparecem nas propagandas e reportagens em 2021: produzir motores automotivos que sejam eficientes, potentes e que emitam cada vez menos poluentes, tendências que geralmente são opostas: é possível aumentar a potência (até certo ponto) adicionando cada vez mais combustível por injeção, mas isso também aumenta a quantidade de gases tóxicos lançados na atmosfera.

Eu adoro a minha rotina de estudos. Eu sento com um livro e meu caderno, ponho alguma música de concentração, e sinto-me como um aluno (o que nunca vou deixar de ser).

Eu acho impossível estudar sem escrever o que me chama atenção em um caderno

Isso não é perda de tempo? Depende de como você avalia o seu uso do tempo. Eu poderia estar partindo direto para escrever notas de aulas e artigos, tendo livros do lado para consulta, mas eu prefiro dedicar uma quantidade ridícula de horas a estudar livros antigos em profundidade. Mas isso é tempo bem gasto.

Primeiro, como falei, eu extraio prazer dessa atividade. Segundo, como dizem Cal Newport e Scott Young no seu curso Top Performer, a chave de uma carreira de sucesso é imitar carreiras de sucesso; quando eu penso em carreiras acadêmicas de sucesso, eu logo penso em dois amigos que admiro, e a minha memória de quanto trabalhava com eles era que os dois estudavam o dia todo e não participavam de reuniões. Hoje os dois são professores de universidades federais. Curioso.

Na minha carreira, sempre eu venci um senso de urgência (interno ou externo) e me dediquei a estudar um assunto sem pressa, os dividendos foram altos. Eu passei boa parte do ano de 2016 estudando uma Tese de Doutorado bastante complexa. Em 2021, eu ainda uso as notas que tomei como base para escrever artigos – o que seria impossível se eu não tivesse dedicado o tempo para ler, escrever, ler mais um pouco, escrever mais um pouco.

Na profissão da leitora, existe algo que pode ser facilitado ou melhorando simplesmente sentando e estudando?

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Disciplina de Refrigeração: meus planos para melhorar

Este é parte de uma série de posts onde mostro meus planos para meu quarto semestre como professor de Engenharia Mecânica. Sugestões nos comentários são bem vindas!

Posts anteriores:

  1. Transferência de Calor e Massa I
  2. Geração de Energia I
  3. Máquinas Térmicas
  4. Máquinas Térmicas I

Na disciplina de Refrigeração: estudamos basicamente geladeiras e condicionadores de ar: quais fluidos são usados, que componentes existem, como funciona um sistema, como melhorar.

É basicamente o inverso da disciplina de Máquinas Térmicas: lá, aquecemos algo e ganhamos potência; aqui, damos potência para resfriar algo. Inclusive, os estudantes cursam as duas disciplinas no mesmo período, e acho que deve ser interessante para eles compararem os dois tipos de sistemas em paralelo. Se ter o mesmo professor nas duas disciplinas é uma boa ideia é um problema ainda em aberto na literatura.

O que tem dado certo em Refrigeração

Uma pequena história: quando eu fui contratado no meu emprego atual, eu tinha certeza de que daria aulas de Refrigeração (a prova escrita era praticamente só sobre isso). Decepcionei-me momentaneamente quando, no decorrer do processo de admissão e entrega de documentos, descobri que não seria o caso – apenas para algumas semanas depois, saber que havia um erro e sim, eu seria professor de Refrigeração. Sinceramente, parecia um sonho: dar aulas do meu assunto de estudo em toda a minha vida profissional.

Empolgado com isso, acho que foi a disciplina melhor preparada no meu primeiro semestre. No semestre seguinte, sinto confessar que deixei a preparação meio de lado e me dedicava o mínimo necessário, para dar tempo de arrumar outras disciplinas que não haviam recebido muita atenção no primeiro semestre. No semestre seguinte a esse (meu terceiro semestre, se o leitor perdeu a conta), resolvi que era hora de me dedicar mais a esse assunto. Maneira totalmente não científica de verificar o resultado desse esforço: recebi muitos convites para orientar TCCs (que infelizmente não posso aceitar na minha posição de professor substituto), todos de alunos de Refrigeração.

Esse é o principal sucesso da disciplina de Refrigeração: eu amo esse assunto, tenho uma certa experiência, e deixo transparecer isso nas aulas.

Também acho que fui feliz na escolha de avaliações: em cada semestre, passo um tema de seminários. No primeiro semestre os alunos descreveram em detalhes um sistema de refrigeração e mergulharam nos diferentes componentes; no semestre passado, falamos de tecnologias alternativas (que não usam compressor), e nesse exploramos diferentes fluidos refrigerantes.

Desafios atuais em aulas remotas de Refrigeração

Eu posso resumir o problema de Refrigeração dizendo que ela está boa do jeito que está, mas está desatualizada; está muito teórica, e pouco prática. Nós falamos de modelos de compressores, mas não exploramos catálogos reais. Resolvemos exercícios “à mão” (i.e. eu escrevo as equações e resultados comum Apple Pencil no meu iPad e projeto isso na vídeo-conferência) com os mesmos fluidos de sempre, que aparecem em textos de termodinâmica, mas que muitas vezes não são mais usados.

E todas essas informações estão disponíveis na internet! Com um pouco de esforço de preparação de aulas, é possível alterar entre uma apresentação de slides com teoria, um arquivo em PDF com um catálogo de algum componente, e uma simples planilha onde calculamos o desempenho de um sistema real usando dados desse catálogo.

Não há dúvidas para mim que as aulas presenciais fazem falta, mas acho que, com esforço, esse pode ser o curso mais propício a aulas remotos, com esse foco em usar tecnologia atual (mas acessível) para analisar sistemas atuais.

Três passos que pretendo implementar para melhorar a disciplina de Refrigeração

  1. Explorar, junto com os alunos, catálogos reais de componentes e como podemos extrair dados importantes deles;
  2. Apresentar técnicas mais modernas de simulação de sistemas;
  3. Diversificar problemas e exercícios em aula com fluidos mais usados atualmente.

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Disciplina de Máquinas Térmicas I: meus planos para melhorar

Este é parte de uma série de posts onde mostro meus planos para meu quarto semestre como professor de Engenharia Mecânica. Sugestões nos comentários são bem vindas!

Posts anteriores:

  1. Transferência de Calor e Massa I
  2. Geração de Energia I
  3. Máquinas Térmicas

Sim, eu dou aulas de uma disciplina (obrigatória) de Máquinas Térmicas, e de uma disciplina (optativa) de Máquinas Térmicas I. Sim, eu também me confundo. Sim, eu também acho que ela poderia ter outro nome.

Como o nome já indica, essa é uma disciplina de continuação de Máquinas Térmicas. Aqui focamos exclusivamente em motores de combustão interna, e temos três eixos de assuntos bastante relevantes atualmente: aumento de eficiência, controle de emissões e sobrealimentação de motores (popularmente conhecidos como “motores turbo”).

O que tem dado certo em Máquinas Térmicas I

De longe, essa disciplina é a que tem mais engajamento dos alunos, onde as aulas são mais interativas, onde os trabalhos apresentados têm a maior qualidade. Um fato é patente: os estudantes se interessam pelo assunto e querem saber mais. Nós focamos em duas tecnologias que têm sido bastante empregadas por fabricantes de carros: carros híbridos e carros turbo; sobre este último tópico, assim como adoro assistir os projetos de trocadores de calor, aqui também é ótimo ver como os grupos de futuros engenheiros e engenheiras coletarem dados de um motor existente e projetarem um sistema para aumentar a sua potência.

Nós não falamos de “assuntos clássicos” de livros-texto. O que nós estudamos está de fato acontecendo no mercado.

Desafios atuais em aulas remotas de Máquinas Térmicas I

Simplesmente, eu não sei tanto do assunto quanto os alunos gostariam que eu soubesse.

O antigo professor dessa disciplina era especialista no assunto. Para mim, todos os assuntos são novos, então eu ainda estou no modo “correndo atrás”. O que falei acima sobre “não estar nos livros” é uma desvantagem também: eu estou meio que escrevendo o livro-texto na forma das minhas notas (sim, eu sonho em montar uma apostila), a partir de fontes muito diversas (alguns tópicos estão em livros, outros em artigos, algumas coisas só aparecem em catálogos). Acho que, depois de 3 semestres ministrando essa disciplina, está na hora de parar e me re-atualizar e me aprofundar nesse pseudo livro-texto. Está faltando profundidade nessa disciplina.

Como essa é uma das minhas duas disciplinas optativas, em 2021-2 quero também experimentar um retorno gradual às aulas presenciais (autorizado pelo meu departamento). Minha ideia é dividir a disciplina em duas partes:

  1. Nas primeiras semanas, focar nos cálculos termodinâmicos e simulações de maneira remota, mais ou menos seguindo o plano da disciplina obrigatória mas de maneira mais avançada;
  2. Na segunda parte do semestre, os alunos devem projetar um sistema de sobrealimentação; aqui pode ser útil promover espaços de discussão ao vivo em sala de aula, e acompanhar mais de perto os projetos dos estudantes.

Por fim, há algumas aulas dedicadas a tópicos mais “discursivos”, como os métodos de medições de emissões e as legislações regulatórias. Como apresentar isso de maneira interessante?

Três passos que pretendo implementar para melhorar a disciplina de Máquinas Térmicas I

  1. Atualizar-me (principalmente com artigos) dos desenvolvimentos mais recentes dos assuntos tratados, e levar esses ensinamentos para a turma;
  2. Dedicar mais tempo para explorar catálogos de turbocompressores e analisá-los em sala de aula;
  3. Aprofundar-me na teoria, para trazer análises com mais profundidade.

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Disciplina de Máquinas Térmicas: meus planos para melhorar

Este é parte de uma série de posts onde mostro meus planos para meu quarto semestre como professor de Engenharia Mecânica. Sugestões nos comentários são bem vindas!

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  1. Transferência de Calor e Massa I
  2. Geração de Energia I

Para os não-engenheiros: uma máquina térmica é um dispositivo que converte calor (de maneira geral, a queima de alguma coisa) em trabalho (de maneira geral, o giro de alguma coisa).

Existe uma corrente de pensamento que diz que essa disciplina deve focar em motores de carros – de fato, as máquinas térmicas mais populares. Porém, existem outras máquinas térmicas relevantes: usinas termelétricas (abordadadas em mais profundidade no curso de Geração de Energia I) e turbinas de aviões são outros exemplos canônicos. Na minha maneira de ministrar essa disciplina, eu faço questão de passar por todos os tipos e salientar diferenças e semelhanças.

O que tem dado certo em Máquinas Térmicas

No nosso curso, dividimos essa disciplina em aulas teóricas e práticas. Nas aulas práticas não há dúvidas: são aulas sobre o funcionamento e componentes de motores de combustão interna, até por uma questão de infraestrutura: nós temos uma oficina com vários exemplares de motores e peças, mas não temos turbinas.

Eu ministrei apenas a parte prática desse curso durante o ano de 2020, e, no primeiro semestre de 2021, assumi também a parte teórica. Assim, ainda estou me adaptando.

A cadeira (alguém ainda fala isso?) de Máquinas Térmicas é uma disciplina obrigatória de 8a fase, e existe uma disciplina de continuação optativa, sobre a qual vou falar em outro texto. Mas vou dizer isso desde já: neste outro curso, na primeira aula eu geralmente pergunto aos estudantes por que eles escolheram essa disciplina eletiva (sempre na esperança de que alguém vai dizer algo diferente de “para conseguir créditos e me formar”), e uma resposta comum tem sido “porque eu gostava das aulas práticas da disciplina obrigatória”. Claramente, algo tem dado certo!

Acho que o primeiro ponto a se observar no sucesso é devido ao puro esforço. Na linha do que já falei antes: eu não dou ênfase em motores automotivos porque eu não sei quase nada sobre o assunto. A minha área de pesquisa sempre foi a Refrigeração, eu tive de estudar muito sobre o assunto.

Existe o conceito de memória de trabalho de longo prazo [1]: um meio termo entre a memória de curto prazo (de acesso rápido, mas que não perdura, como ir para a cozinha preparar o almoço, e de noite não lembrar do que almocei), e a memória de longo prazo (meu endereço, minha data de nascimento – coisas que ficam gravadas mas que não são de acesso imediato).

A disciplina de Máquinas Térmicas é um exemplo perfeito de como essa memória funciona: em aulas eu respondo perguntas que eu jamais saberia responder há 2 anos, e consigo responder de maneira rápida. Eu estudei tanto que os assuntos ficaram nessa área do meu cérebro facilmente acessada. Porém, assim que eu parar de ministrar essa disciplina (se isso acontecer), provavelmente vou esquecer tudo.

Acho que consegui passar bem para a forma remota as aulas práticas. Em vez de ir num laboratório ver motores, eu tento passar o máximo possível de animações, fotos e vídeos de equipamentos. Não é a mesma coisa que ver “ao vivo”, mas por outro lado temos oportunidades de ver experimentos que não teríamos condições de fazer na nossa oficina. Portanto, isso tem sido bom.

Quanto às aulas teóricas, o primeiro semestre onde ministrei essas aulas ainda nem terminou, por isso ainda não tenho muito feedback. Mas acho que conseguimos cobrir todos os tópicos num ritmo decente.

Desafios atuais em aulas remotas de Máquinas Térmicas

Há um problema semelhante a Transferência de Calor e Massa I: como resolver exercícios de maneira mais dinâmica – e, principalmente, mais inteligente. Essa é uma disciplina na verdade da última fase de “conteúdo” do curso – após isso, os alunos e alunas geralmente saem para estágio e escrevem o seu TCC. Existen questões básicas desse assunto que nunca morrem: como desenvolver Máquinas Térmicas mais eficientes e mais potentes? É esse o desafio: como preparar engenheiros do futuro para atacar isso. Nós provavelmente vamos ver na próxima década uma ascenção de biocombustíveis, que são menos potentes que combustíveis fósseis; estamos prontos para contornar essa diferença?

Naturalmente há ajustes nas aulas teóricas quanto à distribuição dos conteúdos. Apesar da minha firmeza em não dedicar a disciplina inteira a automóveis, a verdade é que esse assunto ocupa muito tempo e acaba faltando para outros assuntos.

À medida que escrevo essas palavras, percebo que, entre todos os meus cursos, esse é onde há a maior possibilidade de professor e estudantes construírem juntos a disciplina. Um problema logístico na análise aprofundada de máquinas térmicas é a simulação computacional de fluidos, que exige programas dedicados a que estudantes de graduação não tem acesso ou oportunidade de explorar. Mas eu tenho acesso a esses programas, posso gerar resultados, e mostrar para todos: e aí, o que esses dados querem dizer?

Similarmente nas aulas práticas, está na hora de fazer os alunos mergulharem nos equipamentos como eu mergulhei – e agora eu posso guiá-los melhor.

Três passos que pretendo implementar para melhorar a disciplina de Máquinas Térmicas

  1. Criar programas junto com os alunos de simulação de máquinas térmicas e propôr diferentes análises a serem feitas quanto a tópicos relevantes: eficiência, potência, consumo de combustível;
  2. Guiar alunos na busca de dados experimentais sobre cada subsistema de motores automobilísticos;
  3. Dedicar mais aulas síncronas e atividades assíncronas à análise da combustão, super importante para cálculos de consumo e emissões, e que ficou bastante corrido nesse semestre.

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Referências

[1]: Beaudoin, L. P. Cognitive Productivity: Using Knowledge to Become Profoundly Effective. [s.l]: publicação independente, 2016. Disponível em http://leanpub.com/cognitiveproductivity. Acesso em 04 de maio de 2021.

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Disciplina de Geração de Energia I: meus planos para melhorar

Este é parte de uma série de posts onde mostro meus planos para meu quarto semestre como professor de Engenharia Mecânica. Sugestões nos comentários são bem vindas!

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  1. Transferência de Calor e Massa I

Essa é a uma de duas disciplinas optativas que ministro, geralmente cursadas pelos estudantes que estão para se formar. Aqui estudamos usinas termelétricas e sistemas de geração de vapor.

O que tem dado certo em Geração de Energia I

Pouca coisa, sinceramente, e essa disciplina é a que mais precisa ser melhorada.

Um ponto positivo é que essa disciplina é uma oportunidade de integrar conhecimentos diversos de outras disciplinas. Em um semestre, nós:

  • Desenhamos um ciclo termodinâmico adequada para uma usina;
  • Calculamos quanto de ar e combustível é necessário para fazê-la funcionar;
  • Dimensionamos o tamanho dos trocadores de calor, das bombas, e da chaminé;
  • Escolhemos materiais e válvulas.

Certamente deve ajudar muito sair da faculdade tendo essa visão geral de um projeto desse porte (ainda que bastante simplificado).

Desafios atuais em aulas remotas de Geração de Energia I

Essa disciplina está muito pesada. Como falei acima, é bem legal poder integrar tudo em um curso só, mas os alunos (e o professor) ficam exaustos.

Aulas remotas são menos efetivas na transmissão de conhecimento, na minha percepção, e é preciso baixar um pouco a dificuldade. Nas aulas, devo tratar dos assuntos com mais calma, e explorar mais exemplos, ainda que seja necessário cortar alguns tópicos.

Aqui o problema é similar a Transferência de Calor e Massa I: preciso pensar sobre e introduzir maneiras computacionais de calcular propriedades de fluidos, para não ficar lendo tabelas na aula, e usar melhor ferramentas computacionais para resolver exercícios de projeto.

Em 2021-2, meu planejamento é quebrar disciplina em duas partes: uma etapa de aulas remotas, focada nos cálculos termodinâmicos e de combustão (que deve ser mais fácil pelos alunos já terem experiência de outras disciplinas), e uma presencial introduzindo o dimensionamento e seleção de equipamentos, consideravelmente mais complexa em que discussões ao vivo devem ajuda bastante.

Três passos que pretendo implementar para melhorar a disciplina de Geração de Energia I

  1. Utilizar ferramentas computacionais, incluindo Aprendizado de Máquina, para tornar a análise de problemas de projeto e cálculo mais dinâmica;
  2. Rebalancear a dificuldade das avaliações, e promover mais listas de exercícios de treinos;
  3. Eliminar alguns conteúdos para ter mais tempo de discutir os projetos.

Os leitores acham que são boas ideias?

Referências