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Tecnologia Mecânica II é uma unidade curricular do 3.º ano do curso de Licenciatura em Engenharia Mecânica da Escola Superior de Tecnologia e Gestão do Instituto Politécnico de Bragança. As aulas dessa unidade curricular funcionam no 1º semestre e estão divididas em duas horas teóricas e duas horas práticas por semana. Os conteúdos das aulas teóricas centram-se no estudo de processos de fabrico por arranque de apara e de processos de ligação de metais, sendo a sua abordagem, habitualmente, realizada de forma expositiva pelo professor. As aulas práticas são divididas em duas partes. A primeira parte, que ocupa cerca de um terço dessas aulas, tem uma componente de cálculo e outra de estudo de sequências de maquinagem. A segunda parte, que se desenvolve nas restantes aulas práticas, corresponde a aulas laboratoriais, onde, habitualmente, os alunos fabricam peças mecânicas reais simples, e muitas vezes com intuito demonstrativo, utilizando máquinas industriais referentes aos processos expostos nas aulas teóricas. No ano letivo de 2015/2016, a turma que frequentava a unidade curricular integrou quatro estudantes de Erasmus espanhóis, que chegaram numa data posterior ao início das aulas. Desta forma, o professor da unidade curricular decidiu propor a esses quatro alunos a realização de um trabalho prático diferente do usual, que permitisse desenvolver um estudo mais interligado entre os conhecimentos teóricos e práticos. Assim, foi-lhes sugerido que realizassem o projeto de uma prensa hidráulica de pequenas dimensões e a fabricassem, de forma a que esta pudesse ser utilizada no laboratório pelos alunos para pequenos trabalhos. Como ao longo do semestre estava também a decorrer a unidade curricular de Órgãos e Projeto de Máquinas, em que são abordados conteúdos relacionados com o dimensionamento e projetos de máquinas, os alunos poderiam aproveitar essas aprendizagens para elaborar um projeto que pudesse ser implementado na realidade, conseguindo-se, assim, que os alunos trabalhassem, de forma contextualizada, os conhecimentos de ambas as unidades curriculares. O trabalho dos alunos desenvolveu-se em cinco fases. Na primeira fase fizeram uma pesquisa bibliográfica sobre as soluções existentes para o tipo de prensa pretendido. De acordo com a documentação encontrada, definiram qual o tipo de estrutura e de sistema hidráulico mais adequado às necessidades e ao material existentes no laboratório. Na segunda fase, os alunos elaboraram o projeto da prensa. Assim, começaram por dimensionar os elementos estruturais e hidráulicos com o apoio dos conhecimentos adquiridos na unidade curricular de Órgãos e Projeto de Máquinas. Após o dimensionamento, desenharam todos os componentes da prensa e separaram os elementos normalizados, que teriam de ser adquiridos comercialmente, dos elementos que seriam fabricados pelos próprios alunos. Nesta fase foram, também, efetuadas algumas simulações numéricas com um programa comercial de elementos finitos, onde foi possível verificar o comportamento mecânico da prensa, bem como, efetuar a otimização de alguns elementos estruturais. A terceira fase correspondeu ao fabrico das peças não normalizadas da prensa. Essas peças foram fabricadas no laboratório com máquinas-ferramentas que utilizam processos de fabrico por arranque de apara. A quarta fase do trabalho correspondeu à montagem e ligação de todos os elementos da prensa. Alguns dos elementos mecânicos foram ligados por processos de soldadura que já tinham sido abordados nos conteúdos teóricos da unidade curricular de Tecnologia Mecânica II. Finalmente, na quinta fase, os alunos fizeram alguns testes experimentais com a prensa construída e realizaram um relatório técnico do trabalho efetuado. Os alunos demonstraram um grande empenho e interesse em todas fases do trabalho, sendo visível o seu entusiasmo na terceira e quarta fases. O professor também observou que as vicissitudes que os alunos experienciaram ao longo do trabalho, como a dificuldade em adaptar o desenho à realidade e ao equipamento existente para a construção das peças, o ter de aprender a trabalhar com máquinas industriais, e resolver os pequenos problemas pontuais que foram surgindo, ter de descobrir como utilizar o software de simulação e interpretar os dados obtidos, tornaram o trabalho realizado um meio de aprendizagem enriquecedor e profícuo que permitiu aos alunos desenvolverem competências essenciais a um futuro engenheiro mecânico. A realização de pequenos projetos contextualizados de acordo com a realidade profissional de cada curso podem ser, em qualquer área disciplinar, uma alternativa para motivar os alunos e conseguir uma aprendizagem mais significativa. A colaboração entre docentes de várias áreas pode também constituir uma mais-valia neste tipo de projetos, permitindo realizar trabalhos que abarquem e interliguem uma maior multiplicidade de conhecimentos. info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
