60ª Reunião Anual da SBPC

INTRODUÇÃO:

O curso de Engenharia Elétrica da UFRN passou recentemente pelo processo de inclusão de um novo Projeto Político Pedagógico (PPP) para atualizar, dinamizar e reparar os problemas de sua grade curricular anterior, há mais de 20 anos sem alterações. O curso de graduação estava precisando remodelar seu estudante, de acordo com as novas necessidades do mercado. Diversas mudanças ocorreram com o advindo deste novo PPP, dentre elas a reformulação, a extinção e até a criação de novas disciplinas para o curso. No intuito de colaborar para o desenvolvimento deste novo projeto, o PET de Engenharia Elétrica da UFRN incorporou uma atividade de monitoria, a fim de realizar uma avaliação sobre a nova disciplina de Laboratório de Sistemas Digitais, bem como fornecer todo o aparato necessário para a implantação de experiências práticas com o uso de linguagens de programação de descrição de Hardware (HDL), fugindo assim da exclusividade de uso das experiências com componentes digitais standard. Sendo assim, este trabalho tratará da inserção destas novas experiências na disciplina, testando-as através de mini-cursos, avaliando o melhor período para a inserção no currículo e obtendo o mais alto nível de experiências, com respeito à carga horária da disciplina e a capacidade dos alunos do período.

METODOLOGIA:

Para viabilizar a inserção de novas experiências na disciplina Laboratório de Sistemas Digitais, os monitores incorporaram uma proposta já iniciada, que visava à implementação de experimentos com o uso de FPGA (Field-Programmable Gate Arrays), ou seja, chips reprogramáveis, para a simulação de circuitos digitais. Para estas implementações, a linguagem escolhida foi a VHDL (VHSIC Hardware Description Language), por apresentar estruturação bem definida facilitando o entendimento pós-programação, e por possibilitar a criação de bibliotecas de funções já programadas pelo aluno, que podem ser utilizadas facilmente em programas posteriores. Depois de escolhido o sistema de elaboração das experiências foi necessária a aplicação real das mesmas, com o intuito de analisar a resposta dos alunos. Para tanto, o método escolhido foi o de desenvolvimento de mini-cursos para alunos de diversos níveis de Engenharia Elétrica, advindo da necessidade de descobrir as dificuldades provenientes de cada um. Dessa forma, cada mini-curso foi composto de aulas expositivas, para que os alunos se familiarizassem com a linguagem escolhida, e depois aulas práticas, para que os mesmos aplicassem o conceito aprendido, na elaboração, simulação, programação e teste de circuitos digitais em kits educativos de FPGA.

RESULTADOS:

Foram formadas inicialmente duas turmas, cada uma com 14 alunos, e com 10 horas de duração, nas quais foram observados alguns fatores que falaremos a seguir. As considerações iniciais se dão a respeito dos alunos recém ingressos no curso (primeiro e segundo semestres): notou-se uma grande dificuldade por parte dos mesmos, tendo em vista que ainda não tinham noção dos conceitos básicos de algoritmo e linguagem de programação, muito menos de elementos de digital básica, como portas lógicas, flip-flops, entre outros, estes fundamentais para a aplicação nos kits. No entanto, foi observado que tais dificuldades não impossibilitaram o aprendizado dos alunos. Em seguida, identificamos nos alunos que se encontram em períodos posteriores aos supracitados uma facilidade relativa de compreensão, tendo em vista que estes já tinham o conhecimento mínimo dos conceitos para o entendimento da maioria das atividades, porém, relativa pelo fato de que qualquer nova linguagem a ser aprendida necessita de um maior esforço do aluno para a compreensão. O resultado geral mostra que todos os alunos, independente dos períodos e das dificuldades encontradas conseguiram realizar as tarefas exigidas no curso, o variante foi apenas o método expositivo das aulas.

CONCLUSÕES:

Concluiu-se com a aplicação desses mini-cursos, que a utilização de novas tecnologias na elaboração de experimentos, não só para a disciplina Laboratório de Sistemas Digitais, mas para todas as áreas do ensino de Engenharia Elétrica que exijam laboratórios, é fundamental na formação do novo profissional da área, uma vez que atende as exigências do atual mercado de trabalho. Outro ponto fundamental é que todos os monitores responsáveis por elaborar e ministrar estes mini-cursos desenvolveram habilidades não só ná area de conhecimento da disciplina, mas também na área de ensino, mostrando que este sistema de monitoria favorece tanto a Universidade quanto o aluno monitor. Por fim, de acordo com os resultados obtidos nos mini-cursos, percebemos que as experiências são mais viáveis a serem aplicadas aos alunos que se encontram em períodos superiores ao segundo, haja vista que os mesmos já apresentam o conhecimento dos conceitos básicos para as aplicações experimentais nos kits. Os mini-cursos também possibilitaram ditar o nível das experiências a serem finalmente aplicadas na disciplina, uma vez que foi possível analisar algumas dificuldades e facilidades dos alunos.

Instituição de fomento: Universidade Federal do Rio Grande do Norte

Palavras-chave: Laboratório de Sistemas Digitais, Monitoria, FPGA

E-mail para contato: rafa_alr@yahoo.com.br