O curso de Engenharia Aeroespacial da UFSM conta com um método inovador de ensino, o CDIO (conceive, design, implement,
operate
). O método tem sua origem no Massachusetts Institute of Technology
(MIT) e já está espalhado pelo mundo, em diversas escolas de Engenharia. Na
UFSM, é chamado de
CPIO (Concepção, Projeto, Implementação e Operação). A ideia
é que os alunos desenvolvam atividades inerentes à profissão de engenharia
desde o primeiro ano do curso.
Em reforma curricular recente, foram criadas
quatro disciplinas obrigatórias extra-classe: CPIO 1, CPIO 2, CPIO 3 e CPIO 4,
que são ofertadas no segundo, quarto, sexto e oitavo semestres do curso,
respectivamente. O nono semestre é dedicado à atividade tradicional de Trabalho
de Conclusão de Curso (TCC).
Atualmente, o curso de Engenharia Aeroespacial
conta com 3 turmas, que ingressaram nos anos de 2015, 2016 e 2017, que se
encontram no sexto, quarto e segundo semestre, respectivamente. Idealmente,
todos deveriam cursar CPIO 1 no segundo semestre, no entanto, devido à
adaptação curricular, no semestre corrente, todas as turmas realizaram o CPIO
1.
A ideia do método é promover um avanço
progressivo das atividades dos alunos, sempre avaliando pelo menos um dos itens
C, P, I ou O. Por exemplo, em CPIO 1, os discentes devem desenvolver concepção
e introdução ao projeto. Em CPIO 2, devem desenvolver concepção e projeto com
introdução à implementação. Estas diretrizes, no entanto, não são obrigatórias: se um
grupo de alunos deseja avançar para fases seguintes, serão encorajados.
Os alunos propõem projetos e os desenvolvem,
obrigatoriamente em grupo, sob a supervisão de um professor coordenador geral
da disciplina. Além disso, outros professores trabalham como orientadores. A
disciplina de CPIO é extra classe e contabiliza 60 horas de encargos aos
alunos, dando-lhes a liberdade de tomar o protagonismo de sua formação.
Trata-se de uma abordagem de ensino aprendizagem centrada no discente, na qual
o docente é um colaborador.
Para exercer o controle do andamento das
atividades, existem requisitos mínimos: apresentação de pré-projeto no início
do semestre, relatório parcial em meados e relatório final e
apresentação oral ao término do período letivo.
No final do segundo semestre de 2017, foi realizada a primeira rodada de apresentações de trabalhos de CPIO na UFSM (ver abaixo). Envolveram-se 20 grupos com 72 alunos ao todo. Também participaram das atividades 6 professores.
Mesmo com temas semelhantes, nenhum grupo repetiu trabalhos, todos eram complementares. A integração entre os grupos é encorajada pelos professores, sendo que muitos deles já possuem colaboração. No geral, os alunos manifestaram grande atenção pelo desenvolvimento de tecnologia, desejando trabalhar para suprir carências nacionais no setor aeroespacial.
Alguns projetos extrapolaram as fronteiras da universidade, tais como a cooperação com a empresa Erres, para adaptação de um sistema de assentos e o projeto em conjunto com a a Ala 4 (Base Aérea de Santa Maria), para estudo de atividades de manutenção.
O professor do curso de Engenharia de Telecomunicações da UFSM e colaborador do curso de Engenharia Aeroespacial Marcelo Zanetti participou das apresentações e deixou seu parecer: “A maior parte dos cursos de engenharia no Brasil possui currículos enormes, com disciplinas focadas e pouco relacionadas. Portanto é comum que o aluno se interesse mais por certas disciplinas, enquanto que outras são encaradas como meros obstáculos a serem transpostos para diplomação. Muitos desses obstáculos desmotivam os alunos, resultando em evasão no ensino superior, principalmente entre aqueles de primeiro ano. Assim é louvável o pioneirismo do curso de Engenharia Aeroespacial na adoção da metodologia CPIO a partir do segundo semestre de seu currículo obrigatório, cujo impacto mais óbvio é justamente promover entre seu corpo discente uma maior conscientização sobre a relevância de cada um de seus componentes curriculares. Além disso, frente aos projetos ambiciosos e empolgantes propostos pelas equipes de alunos nessa primeira edição do CPIO, contando com uma massa crítica discente/docente já presente, e comprometimento institucional, espera-se que o CPIO inicie uma reação em cadeia que resultará no estabelecimento de Santa Maria como um polo tecnológico aeroespacial. Ver para crer ou plantar para colher?”
Os temas desenvolvidos pelos grupos de alunos
> Seis envolveram o projeto de foguetes ou seus subsistemas:
– Protótipo de motor foguete a propelente liquido
de baixo custo para fins didáticos
. Conduzido por alunos do segundo semestre, já
resultou na montagem de um protótipo.
– Construção de um motor foguete. Trabalho
de alunos do segundo semestre, trata da concepção, dimensionamento e construção
de um motor foguete a combustível sólido, o qual já está em fase avançada de
montagem.
– Concepção de um foguete sonda de pequeno porte.
Desenvolvido por alunos do quarto e sexto semestres, trata-se de um projeto bem
detalhado, cobrindo vários sub sistemas de um foguete a combustível sólido de
dois estágios. Contou com a participação do estudante visitante estrangeiro Diego Andrés Silva
Vera, o qual cursa engenharia aeronáutica na Bolívia.
– Projeto e desenvolvimento de uma bancada
vertical de testes de motor foguete de até 400 Newtons
. Conduzido
por alunos do segundo e quarto semestres, o qual tem por objetivo desenvolver
uma estrutura que pode ser incorporada por laboratórios didáticos e pelo grupo
UFSM Rocket Lab.
– Concepção e projeto de um foguete experimental
básico
. Desenvolvido por alunos do segundo semestre, com foco em
dimensionamento inicial e estudo da tecnologia.
> Dois trabalhos foram desenvolvidos acerca do
tema de motores aeronáuticos:
– Concepção de um motor a reação didático. Conduzido
por alunos do quarto semestre, trata-se de ampla revisão bibliográfica sobre
motores a jato, com a concepção e desenhos de um motor turbo fan didático
(baseado no avião A380) para ser futuramente construído didaticamente (sem
combustão) para exposição em laboratório.
– Princípios da propulsão a jato. Conduzido
por alunos do segundo semestre, trata da concepção e projeto de um motor a jato
em miniatura, o qual será operacional para fins didáticos. No momento, algumas
peças do motor já começaram a ser fabricadas em laboratório do colégio técnico
industrial (CTISM).
> Cinco trabalhos foram conduzidos acerca de
projeto de aeronaves:
– Planador de voo livre Urubuzinho. Conduzido
por alunos do segundo semestre, trata-se de um projeto de longo prazo de
planador de competição, o qual iniciou-se com a concepção e projeto preliminar
de um planador de voo livre (não tripulado);
– Desenvolvimento de Veículo aéreo não tripulado
para uso experimental
. Efetuado por alunos do 6 semestre, tratou da
concepção e integração de um veículo aéreo não tripulado (VANT) de pequeno
porte a partir de peças comerciais, visando a prática de engenharia de
sistemas.
– Aeronave remotamente pilotada para aplicação
agrícola: com fins de pulverização e mapeamento
. Estudo elaborado
por alunos do quarto semestre, trata da identificação de oportunidade de
mercado e concepção de um VANT que seja passível de utilização em aplicações
agrícolas no Rio Grande do Sul, complementando o trabalho já realizado por
aeronaves tripuladas.
– MDO Process for conceptual design of a remotely
piloted aircraft
. Conduzido por aluna do sexto semestre, em
conjunto com uma aluna da Engenharia Mecânica, trata de uma ferramenta
computacional para otimização sistemática de projetos de VANTs em etapas
iniciais (projeto conceitual).
– Estudo da implementação de veículos aéreos não
tripulados na sociedade brasileira visando nacionalização tecnológica e redução
de riscos.
Conduzido por alunos do segundo e sexto semestres, trata da
investigação de cenário e proposição de uma concepção de VANT para aplicações
compatíveis com a realidade brasileira.
> Quatro trabalhos foram conduzidos acerca de
sistemas aeroespaciais:
– Projeto e implementação de um programa para
aquisição de dados de vibração de asas de ARP e validação de seu modelo
matemático
. Conduzido por alunos do sexto semestre, já resultou em um protótipo
envolvendo a eletrônica de aquisição de dados o programa de processamento de
sinais, bem como sua interface gráfica.
– Projeto de um sistema de ajuste dos assentos da
aeronave Tucano R
. Trabalho desenvolvido por alunos do sexto e
quarto semestres. Tratou-se de uma colaboração com a empresa aeronáutica Erres
de Santa Maria para adaptação dos assentos da aeronave produzida pela mesma.
– Rotores de helicópteros. Conduzido
por alunos do segundo e quarto semestre, tratou de revisão bibliográfica sobre
helicópteros no Brasil com foco em seus rotores. A imagem abaixo é emblemática,
pois demonstra os alunos no papel central da atividade de ensino-aprendizagem,
com o professor participando como mais um elo da corrente do desenvolvimento do
conhecimento.
– Bancada de simulação de controle automático. Conduzido
por alunos do quarto semestre, tratou de uma revisão sobre os controles de
veículos lançadores e uma proposta de bancada didática para controlar o
apontamento de uma tubeira de foguete.
> Dois projetos foram desenvolvidos no âmbito de
ensino:
– Concepção e implementação de um curso de introdução
a ferramentas computacionais com aplicação em fluidodinâmica para engenharia
aeroespacial
. Conduzido por alunos do sexto semestre contando com apoio do FIEN
(Fundo de Incentivo ao Ensino da PROGRAD). Os discentes ofertaram cursos para
os colegas de modo a utilizar o laboratório de computação recém implantado para
o curso. É uma oportunidade de capacitar os próprios colegas com ferramentas
que os mesmos podem usar em seus trabalhos de CPIO.
– Cursos de introdução a ferramentas computacionais
para engenharia aeroespacial: MATLAB e Simulink
. Conduzido
por uma aluna do sexto semestre junto de um aluno do curso de Engenharia de
Telecomunicações, também contou com o apoio do FIEN e seguiu a mesma filosofia
do curso apontado anteriormente.
> Dois projetos foram conduzidos acerca de
ferramentas e processos de gestão:
– Análise das atividades de manutenção executadas
na Ala 4 e proposta de um modelo esquematizado de gestão
. Conduzido
por alunas do sexto semestre, insere-se no âmbito da parceria entre a UFSM e a
Força Aérea Brasileira, objetivando estudos que visam o aprofundamento da
formação acadêmica, mas também dando retorno para a outra instituição, no caso,
a Ala 4 (Base Aérea de Santa Maria);
– Projeto de dirigível ARES X-579. Conduzido
por alunos do segundo e quarto semestres. O projeto se iniciou por pesquisa de
mercado, definindo, a partir de interação com a comunidade, um produto de seu
interesse. Passando, em seguida, por importantes fases tais como: definição da
marca, campanha de marketing, concepção de preço, etc. Alguns resultados já são
dignos de registro de propriedade intelectual.
Visão de fora
O professor Pedro Paglione
