Prod. de materiais

• Vídeos educativos

• Opencourseware: VHDL101 -- An introduction to VHDL design for FPGAs

• Livro da FEUP Edições

• Outras publicações sobre ensino e a aprendizagem

Vídeos educativos

Os materiais pedagógicos produzidos pelo autor compreendem os habituais conteúdos criados para acompanhar aulas expositivas, na forma de apresentações e notas de leitura, que cobrem a totalidade das unidades curriculares em que desenvolveu serviço docente desde 1982/83. A estes materiais acrescentam-se outros que merecem uma apresentação mais detalhada, por constituírem o pilar dos modelos de ensino e aprendizagem por si usados ao longo dos anos. A decisão por si tomada em 2013, de iniciar uma atividade internacional, obrigou à consideração de um conjunto de medidas que lhe permitissem dividir o seu tempo entre Portugal e a Noruega. O uso que fazia, havia já vários anos, da plataforma de e-learning Moodle, produzia resultados satisfatórios no que respeita a desmaterializar tanto quanto possível os recursos de aprendizagem, mas não seria suficiente para desmaterializar as atividades realizadas em sala de aulas, principalmente as correspondentes às aulas teóricas. A esta questão de ordem prática acresce-se outra de maior importância, por estar associada à transição de modelos centrados no professor para modelos centrados no estudante -- as apresentações em sala de aulas obrigam à presença simultânea de professor e estudantes, não permitindo a estes a construção de horários flexíveis, que compatibilizem o estudo com as restantes atividades familiares e profissionais por eles desenvolvidas -- situação que, na Noruega, assume maior importância do que em Portugal, por razões de ordem cultural, associadas a uma independência que tem lugar mais cedo lá do que cá. A desmaterialização das aulas e, em particular, das aulas teóricas, tornou-se assim um fator que condicionava a viabilidade de assumir um lugar como professor na Noruega e, ao mesmo tempo, favorecia a evolução para um modelo centrado nos estudantes, em linha com o que defendeu e procurou concretizar alargadamente na FEUP, através da sua atuação como vice-presidente do Conselho Pedagógico e diretor do seu Laboratório de Ensino e Aprendizagem.

Em termos sucintos, é esta a explicação para o modelo de ensino e aprendizagem seguido atualmente pelo autor deste documento, que pode ser descrito pela expressão “student-centered, flipped classroom, blended learning course delivery model”. Esta explicação permite ainda compreender o investimento por si realizado, desde 2013, na produção de apresentações em vídeo, com vista a substituir as aulas teóricas, como tem defendido publicamente em várias atividades anteriormente apresentadas na secção intitulada “Intervenção nas comunidades científica e profissional” (e.g. nos seminários “Don’t Lecture”, apresentado em 2018 aos docentes da University of South-Eastern Norway, e ”A Sala de Aulas Omnipresente”, apresentado em 2020 aos docentes da Universidade Portucalense).

A lista de pequenos vídeos produzidos pelo autor, usados na construção de atividades de aprendizagem, totaliza à data de escrita cerca de 150 entradas, encontrando-se todos disponíveis na plataforma YouTube. São listados em anexo e cobrem sobretudo o projeto e teste de sistemas digitais -- com ênfase na tecnologia boundary-scan, na parte do teste; e em modelos VHDL e implementação em FPGAs, na parte do projeto (circuitos combinatórios, circuitos sequenciais regulares e máquinas de estados, máquinas de estados finitas com percurso de dados). Muitos destes vídeos podem ser usados de forma autónoma e apresentam um número de visualizações considerável (que em casos esporádicos ultrapassou já as 10.000, no caso de alguns vídeos criados em 2013). A distribuição do alojamento por múltiplas contas Google do autor não facilita uma contabilização mais apurada do impacto destes materiais pedagógicos, mas o número de visualizações de cada vídeo é também indicado em anexo (à data de setembro de 2022).

A principal conta Google do autor apresenta à data de escrita 375 subscritores, certamente resultantes da visualização individual de vídeos que são sugeridos pelo motor de pesquisa da Google, sem outro enquadramento que os termos usados na procura (o opencourseware apresentado a seguir tem os vídeos alojados numa conta Google secundária).

Opencourseware: VHDL101 -- An introduction to VHDL design for FPGAs

Embora os pequenos vídeos apresentados no anexo anteriormente referido constituam materiais pedagógicos por direito próprio, a sua criação teve por objetivo a construção de percursos de aprendizagem orientados, que o autor disponibiliza online. Quando iniciou a sua atividade como “Professor” na Noruega, em 2013, a disponibilização dos vídeos e outros materiais pedagógicos era feita através de sites Google por si desenvolvidos, prática que abandonou em 2018, quando retomou funções após o termo do seu mandato como Vice-Reitor no Porto, por ser agora possível usar a plataforma Canvas para esse efeito. A organização dos sites Google então por si usados permitia no entanto já a adoção de um modelo letivo do tipo “flipped-classroom”, sendo esse o enfoque da publicação #106, apresentada na edição de 2014 da conferência Remote Engineering and Virtual Instrumentation. É aliás interessante referir que uma das citações desse trabalho, que surge num artigo de 2018 intitulado “Overview of modern teaching equipment that supports distant learning” (de autores afiliados a instituições norueguesas, mas que lhe são inteiramente desconhecidos), apresenta na p. 20 uma apreciação relativamente extensa do modelo pedagógico e da organização dos sites Google por si criados e realça o caráter inovador que ela à época representava: “There is one publication about the role of Google Apps in an e-learning system [49]. The author approaches the topic from a pedagogical point of view. (...) The article proposed a Google Application-based e-learning system a year before Google Classroom was available” (itálico acrescentado pelo autor).

Em 2018 todos os conteúdos pedagógicos desenvolvidos pelo autor eram já disponibilizados na plataforma Canvas, adotada pela generalidade das instituições de ensino superior norueguesas. O acesso aos cursos criados nesta plataforma pode ser aberto ao público, mas os conteúdos associados a cada unidade curricular lecionada pelo autor compreendem igualmente diversos contributos dos estudantes, sobretudo na resolução e discussão de um considerável número de problemas práticos / laboratoriais (cerca de meia centena por cada edição), o que impede o franqueamento do acesso. Por essa razão, aquando da última revisão dos principais conteúdos de vídeo, realizada no verão de 2019, o autor criou um conjunto organizado de materiais (vídeos e materiais de apoio, incluindo ficheiros com código fonte, apresentações em Google Slides, etc.) que disponibiliza publicamente desde essa data na forma de opencourseware, acessível em http://bit.ly/vhdl101.

Livro da FEUP Edições

A disponibilização de materiais pedagógicos constitui uma preocupação do autor desde o início da sua atividade docente, por serem nessa época predominantes os modelos letivos baseados em aulas expositivas e em contextos de aprendizagem onde os materiais impressos desempenhavam um papel fundamental. É aliás interessante assinalar que o “relatório de disciplina” por si preparado em 1999, no concurso para professor associado, descreveu pela primeira vez o uso de um site de apoio que disponibilizava os materiais pedagógicos necessários à unidade curricular de Sistemas Digitais, em complemento ao livro aqui apresentado (tendo a natureza, então inovadora, dessa abordagem justificado o convite para lecionar um curso com a duração de 12 horas na Universidade Federal de Santa Catarina, em julho de 2002). Neste período, em que a prática letiva do autor assentava nos modelos pedagógicos então dominantes, tomou o autor a decisão de escrever um livro que pudesse servir de base às matérias que lhe deram o título: Introdução ao Projeto com Sistemas Digitais e Microcontroladores. O livro foi publicado pela FEUP Edições e colocado à venda em diversas livrarias, incluindo a FNAC, onde decorreu uma sessão pública de apresentação. Com uma tiragem de 1.000 exemplares, esgotou-se poucos anos depois, não tendo o autor promovido a sua reedição e atualização, por ter entretanto optado por uma progressiva desmaterialização dos seus materiais pedagógicos, conforme foi descrito ao longo desta secção. O livro constituiu a primeira obra da “Coleção Manual” (cf. página da FEUP Edições) e era acompanhado por um CD-ROM que incluía o código dos principais exemplos apresentados, bem como diversas aplicações de apoio ao projeto, disponibilizadas com autorização da AMD/VANTIS, KEIL e PHILIPS. O conteúdo do livro encontra-se parcialmente disponível na biblioteca digital da Google.

O uso desta obra como apoio à lecionação, em diversas edições das unidades curriculares de Sistemas Digitais (LEIC) e Microprocessadores (LEEC), foi acompanhado por um conjunto de materiais pedagógicos complementares disponibilizados em sites de apoio, renovados a cada ano letivo, incluindo um conjunto de 400+ slides que abrangiam a totalidade dos 10 capítulos e que eram disponibilizados online desde o seu lançamento, quer para uso dos estudantes, quer doutros formadores que decidissem adotá-lo na sua atividade letiva.

Outras publicações sobre ensino e a aprendizagem

Pelas razões apontadas no início da secção referente à coordenação e realização de projetos científicos, relativas à classificação de um projeto como científico ou pedagógico, todos os projetos que nela foram apresentados cumpriram o critério comum de implicarem o desenvolvimento de protótipos tecnológicos. Assim sendo, as publicações com eles relacionadas foram incluídas na secção referente à produção científica, mesmo quando se destinavam a criar novas oportunidades na área pedagógica -- como sucede, por exemplo, com todas aquelas que dizem respeito ao uso de laboratórios remotos em cursos de engenharia. Por outro lado, vários dos projetos apresentados na secção referente à coordenação de projetos pedagógicos deram origem a diversas publicações que, para além de serem consideradas “científicas” pelos parceiros da área das ciências da educação, não eram “pedagógicas” no sentido de constituírem materiais de aprendizagem. Assim sendo, as publicações decorrentes de todos estes projetos são apresentadas na secção que descreve a produção científica, não sendo por essa razão aqui explicitamente referidas.

Até à publicação do livro referido na secção anterior e à criação de sites de apoio para disponibilizar conteúdos em formato eletrónico, o autor produziu diversos textos (distribuídos na forma de “sebentas” policopiadas) e outros recursos de apoio à sua atividade letiva, entre os quais merecem destaque os seguintes:

• Projeto para a Testabilidade, 2000 (168 pp.), publicação (ficheiro comprimido com 3.446 K) produzida no âmbito da participação da FEUP no projeto INSIGHT II. Inclui um anexo com as transparências correspondentes aos oito capítulos (187 transparências, ficheiro comprimido com 2.031 K) (sumário e índice). Esta publicação foi produzida em forma bilingue, estando também disponível em inglês o texto (ficheiro comprimido com 3.679 K) e as transparências (ficheiro comprimido com 2.104 K) (sumário e índice).

• Sistemas Digitais, 1998 (126 pp.). Esta publicação compreendia o texto principal e um anexo com 104 transparências e 85 exercícios recomendados, para apoio às aulas teóricas e teórico/práticas. Foi usada como texto-base na unidade curricular de Sistemas Digitais da LEIC, no ano letivo de 1997 / 98 (índice).

• Microprocessadores, 1997 (220 pp.). Esta publicação foi usada como texto-base nas unidades curriculares (da LEEC) Sistemas Digitais 2, no ano letivo de 1995/96, e Microprocessadores, nas suas duas edições em 1997/98 (1.º e 2.º semestre) (índice). Incluía ainda a documentação técnica que acompanhava dois kits de apoio à prática laboratorial, um baseado no microprocessador Z80 e o outro no microcontrolador 80C51.

• Projeto e Teste de Sistemas Digitais (transparências), 1994: Este conjunto compreendia 284 transparências (ficheiro comprimido com 278K) usadas como material de apoio à unidade curricular de PTSD da LEEC entre 1993/94 e 1997/98 (índice).

• The BST Learning Kit (em coautoria com Filipe S. Pinto e José S. Matos), 1991. Esta publicação foi usada como manual de um sistema de introdução à tecnologia de teste “boundary-scan” (acompanhada por um kit baseado no processador dedicado que constituiu o centro da dissertação de doutoramento do autor), no âmbito da unidade curricular de PTSD na LEEC, nas edições de 1992/93 e 1993/94 (sumário e índice).

• LabZ80: Manual de Utilização (91 pp., em coautoria com J. Silva Matos e Filipe S. Pinto), 1989. Esta publicação foi usada na unidade curricular da LEEC Sistemas Digitais 2, na edição de 1995/96, bem como no ISEP (Instituto Superior de Engenharia do Porto) e ainda em cursos de formação profissional no FUNDETEC (índice). Corresponde ao manual de um kit baseado no microprocessador Z80, desenvolvido pelo autor para apoio à prática laboratorial com este dispositivo.

• Sistemas Digitais, 1986 (212 pp.). Esta publicação foi usada como texto-base em ações de formação profissional para técnicos de eletrónica na empresa Texas Instruments em 1986 e 1987 (índice). Inclui o manual de um kit baseado no microprocessador MC6802, desenvolvido pelo autor, que corresponde ao capítulo 9.

• Textos usados em ações de formação profissional para eletricistas no CATIM (Centro de Apoio Tecnológico à Indústria Metalomecânica) em 1985 e 1986, em módulos de Eletrónica de Potência, 1986 (90 pp.) (índice); Eletrónica Básica, 1986 (86 pp.) (índice); e Fontes de Alimentação (Lineares e Comutadas), 1986 (35 pp.) (índice).

Vários dos textos pedagógicos anteriormente referidos fazem referência a kits de hardware projetados pelo autor para apoiar a componente prática do estudo:

A seguir: Atividades pedagógicas -- Atividade letiva