A criação deste Clube resulta de uma proposta para a melhoria da qualidade de ensino submetida em 2003/2004.
Face às características dos actuais alunos que entram para o IST, o ensino das matérias deve, sempre que possível e logo de início, ser apoiado numa base experimental construtiva de algo que, no decurso da leccionação das disciplinas, se vá completando chegando a um produto final com características próprias do que se espera de um produto concebido por um engenheiro mecânico moderno. Isto é, um produto que integre na sua génese os aspectos mecânicos (concepção, análise estrutural e dinâmica, escolha de materiais, análise energética, projecto e design), os aspectos eléctricos e electrónicos (instrumentação, aquisição e condicionamento de sinal, alimentação energética, sistemas de actuação e comunicação), os aspectos de controlo (controlador, sistema de supervisão e diagnóstico, algoritmos de controlo e automação), e aspectos computacionais (sistema embebido, programação). Neste sentido, esta proposta apresenta um projecto com vista à implementação de uma experiência pedagógica inovadora de carácter transversal nas Licenciaturas do IST. A ideia subjacente consiste em assegurar a integração contínua dos diversos conhecimentos adquiridos ao longo de várias disciplinas das licenciaturas, despertando o engenho dos alunos para um projecto com funcionalidades práticas, de fácil concepção, execução e avaliação, sendo simultaneamente suficientemente competitivo e motivante para os alunos. Desta forma, procurar-se-á despertar o aluno, desde o início do curso, para as facetas determinantes na sua actividade futura como engenheiro.
Com esta experiência pedagógica inovadora, espera-se aumentar o entusiasmo dos alunos na aprendizagem das matérias, no seu envolvimento em actividades extracurriculares que incentivam a sua formação e espírito de equipa, conduzindo a um melhoramento significativo do seu desempenho, não só em termos de aproveitamento, como de qualificação.
Esta proposta para a melhoria da qualidade de ensino baseia-se na disponibilização aos alunos de uma plataforma em hardware standard – Kit – que permite integrar, de forma sistemática e progressiva, os diversos conhecimentos adquiridos ao longo do curso. Este Kit básico, na forma de um pequeno robô móvel programável de enorme versatilidade, leve e facilmente transportável, será emprestado aos alunos no primeiro ano da licenciatura. Pretende-se que, ao longo do curso, os alunos integrem na programação do Kit os conhecimentos que entretanto vão adquirindo nas diversas disciplinas, em particular na área específica de Controlo, Automação e Robótica, e de Informática Industrial. Deste modo, o aluno poderá aperceber-se das implicações e limitações práticas decorrentes, não só da implementação das diferentes metodologias de modelação física, identificação dinâmica, controlo e simulação do Kit, mas também dos aspectos de dinâmica do corpo móvel, escorregamento, configuração e estrutura mecânica, vibrações, balanço energético, capacidade sensorial e de actuação, e ainda de “design”. Simultaneamente, o aluno tem a possibilidade de verificar experimentalmente o potencial sinergético resultante da integração dos diversos conhecimentos adquiridos. Por outro lado, a convergência para uma plataforma computacional de desenvolvimento comum a várias disciplinas iria aumentar as sinergias entre elas, evitando-se que cada disciplina use a sua plataforma específica (Zilog, PC, DSPs, Motorola, etc) com sistemas de desenvolvimento diferentes, provocando a dispersão dos conhecimentos e de recursos.
O custo reduzido que se pretende para estes Kits e a já grande proliferação de computadores portáteis entre os alunos são aspectos que tornam esta proposta mais aliciante. Para além disto, os textos com os ambientes de desenvolvimento para a programação dos Kits, resultados de ensaios, código de programas mais significativos, relatos de experiências, filmes e animações de comportamentos do robô e outros documentos de reconhecido interesse pedagógico serão progressivamente instalados no sistema Fénix facilitando a divulgação da informação. A prazo, pretende-se que os conteúdos sejam suficientes para a auto-aprendizagem da programação do robô, da análise do seu comportamento dinâmico e desempenho dos sistemas sensoriais, de actuação e controlo, da plataforma computacional (hardware e software).
Um dos objectivos deste projecto é igualmente o de fomentar a participação dos alunos, logo desde o primeiro ano, em competições locais e nacionais de Robótica, tais como o Robótica 200x (http://robotica2003.ist.utl.pt, www.robotica2004.org ), Microrato (http://microrato.ua.pt/) ou Robô Bombeiro (www.estg.ipg.pt/robobombeiro/ ). Desta forma os alunos terão um estímulo exterior à melhoria do seu protótipo, com o consequente estímulo à melhoria da sua formação através da procura de novas soluções a implementar.
A motivação para os alunos participarem em competições nacionais de Robótica faz com que, dada a visibilidade destes eventos, seja de esperar um aumento da atractividade dos cursos ministrados pelo IST entre os alunos do Ensino Secundário, sendo igualmente expectável uma diminuição gradual do abandono escolar ao longo do curso. Em resumo, espera-se com esta experiência pedagógica:
1. Aumentar o número de alunos candidatos às várias licenciaturas do IST pelo interesse e curiosidade provocada pela grande visibilidade que as competições de Robótica trazem à medida que estes projectos vão sendo conhecidos e divulgados.
2. Aumentar o interesse e motivação dos alunos para as matérias leccionadas, especialmente por se proporcionar um meio excelente para o estabelecimento de uma relação directa entre os conhecimentos teóricos e uma aplicação prática.
3. Aumentar o diálogo e cooperação entre alunos de diferentes licenciaturas que passarão necessariamente por disciplinas onde os mesmos Kits estejam a ser usados, e promover trabalhos finais de curso conjunto com outras licenciaturas, tais como a LEM, LEIC e a LEEC.
4. Reduzir o abandono escolar a prazo.
5. Estimular as qualidades de “engenheiro” presente nos alunos, e que por vezes se encontram adormecidas.
A todos os colegas e amigos, do Técnico e de tantas outras instituições, com quem há tantos anos participo em competições de Robótica, naqueles encontros anuais em que sempre estamos presentes, movidos por algo não sabemos definir bem, mas que nos está no sangue e nos leva a despedirmo-nos sempre com um simples, mas significativo, até breve.
Ao Prof. José Sá da Costa por, na sequência do Robotica2003 me ter encorajado a submeter este tipo de projecto e por todo o apoio que me foi dado para a sua concretização.
Aos meus colegas do Grupo de Controlo, Automação e Robótica pelo apoio que expressaram a este projecto tendo nele colaborado para que a sua divulgação entre os alunos seja a maior possível.
Ao Eng. António Pinto pelo apoio que deu na realização de todo este projecto e pela reconhecida habilidade no projecto e realização de circuitos electrónicos.
Aos Luis Lau e António Deserto pela camaradagem nascida espontaneamente num curso de vela e colaboração prestada na realização do software de aquisição e processamento de imagem.
Ao técnico de Laboratório da Sessão de Sistemas do Departamento de Engenharia Mecânica, Sr. Luís Raposeiro pela já habitual habilidade que sempre tem manifestado na realização de protótipos mecânicos.
Por fim, uma palavra para todos os alunos envolvidos que, pelo seu entusiasmo e dedicação, dão vida a este projecto que a eles se destina.
Carlos Cardeira