Project-Based Learning (PBL) aplicado aos cursos de Engenharia Mecânica e de Produção

Resumo

Project-based learning (PBL) é uma metodologia de ensino que visa o aprendizado dinâmico dos alunos, por meio de projetos. Áreas como engenharia, medicina, física, entre outras, relatam o uso bem-sucedido do PBL. No âmbito da Engenharia Mecânica e de Produção, o motor à combustão interna é uma máquina que permite o desenvolvimento de saberes pertinentes aos cursos. Isto posto, o objetivo da pesquisa é projetar e construir um motor de ciclo Otto e empregá-lo como um PBL — para desenvolver as competências dos discentes. Quanto à metodologia, trata-se de uma revisão bibliográfica, que abrangeu projetos da área e conceitos da física para a construção de um motor. A partir da pesquisa de Bruno (2008), dimensionou-se o cilindro do motor, considerando: (a) o cálculo do seu volume, proveniente das ações termodinâmicas na câmara de combustão; (b) a biela, e as tensões atuantes nesse elemento; e (c) o cabeçote — o que resultou na altura ideal da câmara de combustão. Além do dimensionamento do motor e sua construção, outras etapas são necessárias para transformá-lo em um Project-based learning, como a definição das disciplinas e as atividades que serão desenvolvidas. Para o aprofundamento deste projeto, recomendam-se pesquisas futuras, para que o cálculo dos demais componentes seja realizado.

Palavras-chave: metodologia; aprendizagem; PBL; protótipo.

Abstract

Project-based learning (PBL) is a teaching methodology aimed at dynamic student learning through projects. Areas such as engineering, medicine, physics, among others, report the successful use of PBL. In the Mechanical and Production Engineering scope, an internal combustion engine is a machine that allows the development of knowledge relevant to the courses. Hence, the objective of the research is to design and build an Otto cycle engine and use it as a PBL — to develop the skills of students. Regarding methodology, this is a literature review, which covered projects in the area and physics concepts for constructing an engine. Based on Bruno's (2008) research, the engine cylinder was dimensioned, considering: (a) the calculation of its volume, resulting from thermodynamic actions in the combustion chamber; (b) the connecting rod, and the stresses acting on this element; (c) and the head — which resulted in the ideal height of the combustion chamber. In addition to dimensioning the engine and its construction, other steps are necessary to transform it into Project-based learning, such as defining the disciplines and activities that will be developed. To deepen this project, it is recommended, in future research, that the calculation of the other components be carried out.

Keywords: methodology; learning; PBL; prototype.

Resumen

Project-based learning (PBL) es una metodología que busca el aprendizaje dinámico de los alumnos, por medio de proyectos. Áreas como ingeniería, medicina, física, entre otras, relatan el uso exitoso del PBL. En el ámbito de la Ingeniería Mecánica y de Producción, el motor de combustión interna es una máquina que permite el desarrollo de saberes pertinentes a los cursos. Dicho eso, el objetivo de la investigación es diseñar y construir un motor de ciclo Otto y emplearlo como un PBL — para desarrollar las competencias de los estudiantes. Sobre la metodología, se trata de una revisión bibliográfica que incluyó proyectos de área y conceptos de física para la construcción de un motor. A partir de la investigación de Bruno (2008), se definió la dimensión del cilindro, tomándose en consideración: (a) el cálculo de su volumen, proveniente de las acciones termodinámicas en la cámara de combustión; (b) la biela, y las tensiones que actúan en ese elemento; y (c), el cabezote — que resultó en la altura ideal de la cámara de combustión. Además de dimensionar el motor y su construcción, otras etapas son necesarias para transformarlo en un Project-based learning, como la definición de las disciplinas y actividades a ser desarrolladas. Para profundizar ese proyecto, se recomiendan investigaciones futuras, para que el cálculo de los demás componentes se produzca.

Palabras-clave: metodología; aprendizaje; PBL; prototipo.