Aprendizado Baseado em Problemas para Economia de Energia

1. Aprendizado Baseado em Problemas para Economia de Energia Jari Hovila, Tomi Ristimaki, Kimmo Laitinen, Petri Trygg, Sampsa Kuusiluoma, Leena Korpinen Tampere University of Technology, Electric Power Engineering FIN-33720 Tampere, Finland – IEEE - 2000

2. Resumo • A PBL é um dos últimos métodos de aprendizagem. Este artigo ilustra como a PBL esta sendo usado para a educação da Engenharia Elétrica e os tipos de experiencia que foram pesquisado. O Departamento de Engenharia Eletrica da Universidade de TUT ( Tampere University of Tecnology), a PBL tem sido usado para 3 diferentes casos de exercícios no curso de “Economia de Energia”.Os problemas que são apresentados são da vida cotidiana, o que é um fator motivador para que os estudantes resolva os problemas e que são pontos de avaliação. A analise dos questionários que são preenchidos pelos estudantes mostra que este metodo foi bem aceito pelos estudantes.

3. Introdução • Os desafio de ensino na área de engenharia elétrica a cada dia que passa são mais desafiadores. Para melhorar o sistema de ensino e aprendizagem faz necessário a utilização de metodos educacionais novos que podemos observar nas conferencias e aplicar e medir sua eficiência. • O departamento de Energia Elétrica da Universidade de TUT foi gradativamente melhorando seus curso. Para isto foi aplicado a seguinte metodologia: aplicações na web , projetos em grupo, como também estudo de caso. Este ultimo foi aplicado a PBL com exercícios.

4. Introdução • Aprendizagem Baseada em problema (PBL) é um modo novo de ensinar, sendo possível a resolução de problemas de uma maneira mais ampla no que o método tradicional. A PBL possui 3 propriedades tradicionais: • situações da vida real como pontos de partida, • estudo realizado em grupos, • direcionamento da aprendizagem. Em prática a PBL propicia que os estudantes resolva os problemas propostos realizando pesquisa individual relacionada com o assunto. Após disso e necessário se reunir em grupo para unir os conhecimentos adquiridos nas pesquisas. Os professores são utilizados como peritos que tiram as dúvidas dos alunos sobre determinados problemas

5. Descrição do Curso • No departamento de Energia elétrica da TUT, a PBL era usado para três diferentes tipos de e exercícios no curso de “Economias de energia” que foi dissertado durante o periodo da primavera em 2000. O horário do curso pode ser visto na figura 1. Sendo que neste período, 24 estudantes participaram do curso. Os problemas foram projetados para corresponder situações da vida real. • A resolução dos exercícios propostos era feita dentro do curso. Para incentivar os estudantes a resolver os problemas eram determinados pontos de atividade. Esses pontos eram determinados baseado na solução dos exercícios. Pois haviam várias possíveis soluções para o problema. • Os estudantes poderiam reservar reuniões com os professores de 15 minutos para eventuais duvidas, e emails referente as dúvidas do problema.

6. Descrição do Curso

7. Descrição do Curso Os tópicos dos Problemas: • determinação das tarifas de venda de energia elétrica. • Compra de eletricidade em conjunto • Pesquisa de informações pela Internet No curso, o professor primeiro apresentava cada problema e depois os estudantes resolviam em grupos de 2 a 3 alunos.

8. Caso 1: Determinação da Venda de Energia Elétrica. A tarefa dos estudantes neste estudo de caso era determinar o valor das tarifas eletricas. Os dados iniciais que eram fornecidos eram: • Curva de carga de energia elétrica • Curva de consumo • E outros custos de eletricidade. • Eram mostrado outros estudos de caso para facilitar na resolução dos problemas. São apresentados 2 tipos diferentes de consumidores: uma casa típica e uma fábrica que utiliza muita eletricidade. Com a ajuda de dados estatísticos e figuras. Os estudantes tiveram que calcular em média os custos da tarifa dos 2 clientes.

9. Caso 2: Compra de Eletricidade em Conjunto. • No segundo caso problema compra em comum de eletricidade a tarefa era resolver qual a melhor forma de adquirir eletricidade por um grupo diferente de companhias. As companhias foram divididas em 4 sub-grupos. A base de divisão era o grau de consumo de eletricidade. Foram oferecidos dados sobre o consumo anual de eletricidade em (MWh) e (KW). • Informações do preço era determinado para 4 tarifas diferentes. Os estudantes tiveram que calcular as tarifas para cada subgrupo e examinar qual a tarifa mais barata para um determinado grupo e comparar os custos de eletricidade para cada fornecedor. As alternativas eram comprar de uma compania de fornecimento de energia ou diretamente da produtora de Nord Poll

10. Case 3: Pesquisa de Informações pela Internet • O terceiro caso problema era um exercício que utilizava a Internet onde a informação seria encontrada no site da empresa Nord Pool • (http://www.nordpool.no). Os Estudantes poderiam tirar suas conclusões baseado nas informações que encontrava onde a principal razão era a variação dentro do preço de eletricidade.

11. Questionário da evolução dos cursos • Ao término do curso um questionário foi dado aos estudantes para descobrir as opiniões referentes aos exercícios. O questionário incluiu declarações e perguntas junto com possíveis respostas medidos de 1 a 5. As perguntas de avaliação eram: • As fontes de informações para os casos propostos eram de boa qualidade e claras ? • Eu consegui começar a resolver os problemas sem qualquer ajuda dos professores. • Este exercício ajudou a entender os tipos de problema • Eu aprendi muito durante a resolução do problema. • Este procedimento e satisfatório para este tipo de problema • Meus interesses aumentaram referente a este assunto. • O nível de dificuldade do problema foi apropriado. • Havia muitas horas de consulta. • No final do questionário era perguntado a opinião do aluno sobre a PBL.

12. Resultado do Caso 1 • De acordo com o questionário o caso 1 apresentou maior dificuldade pelos estudantes comparados com os 3 casos. A figura 1 apresenta a opinião dos estudantes sobre o grau de dificuldade dos três casos.

13. Resultado do Caso 1 Pergunta 1: Eu consegui começar a resolver os problemas sem qualquer ajuda dos professores (cinza). Pergunta 2: O nível de dificuldade do problema foi apropriado (branco).

14. Resultado Caso 1 Pergunta 1: Eu aprendi muito durante a resolução dos problemas (cinza). Pergunta 2: Este exercício ajudou a entender os tipos de problema(branco).

15. Resultado Caso 2 Pergunta 1: Eu consegui começar a resolver os problemas sem qualquer ajuda dos professores (cinza). Pergunta 2: O nível de dificuldade do problema foi apropriado (branco).

16. Resultado Caso 2 Pergunta 1: Eu aprendi muito durante a resolução dos problemas (cinza). Pergunta 2: Este exercício ajudou a entender os tipos de problema(branco).

17. Resultado Caso 3 Pergunta 1: Eu consegui começar a resolver os problemas sem qualquer ajuda dos professores (cinza). Pergunta 2: O nível de dificuldade do problema foi apropriado (branco).

18. Resultado Caso 3 Pergunta 1: Eu aprendi muito durante a resolução dos problemas (cinza). Pergunta 2: Este exercício ajudou a entender os tipos de problema(branco).

19. Resultado do Questionário Pergunta: Este procedimento e satisfatório para resolução deste problema ?

20. Resultado do Questionário Pergunta: As horas de consulta ao professor foram suficientes ?

21. Resultado do Questionário Pergunta: Meu interesse aumentou por esta área durante a resolução do problema

22. Conclusões • Neste curso os grupos consistiram somente dois ou três pessoas. Foram permitidos aos estudantes a escolha dos grupos. Talvez seria melhor se o professor formasse os grupos. Isto forçaria os estudantes a trabalhar com diferente tipos de pessoas. Grupos maiores poderia ter um resultado maior como e feito em outros lugares. • Em analise da avaliação será fornecido um curso mais adiante de uma forma mais amigavel.