Humanidades

Futurizando o ensino de graduação
A abordagem inovadora do professor associado Michael Short pode ser vista nos dois cursos de ciência nuclear e engenharia que ele transformou.
Por Steve Nadis - 20/01/2021


Os métodos de ensino inovadores do professor associado Michael Short tornaram as aulas pessoais, experienciais e criaram oportunidades para interações individuais com todos os alunos durante a pandemia. Foto: Gretchen Ertl

Quando se trata de educação, Michael Short não está em dívida com a tradição. E ele não é fã de requisitos arbitrários que não contribuem para o aprendizado. Agora na classe de '42 professor associado de Ciência e Engenharia Nuclear (NSE), Short ganhou um Prêmio Bose de Ensino Júnior em 2017, e sua abordagem inovadora para o ensino em sala de aula pode ser vista nos dois cursos que ele transformou: 22.033 (Design de Sistemas Nucleares) e 22.01 (Introdução à Engenharia Nuclear e Radiação Ionizante).

Short começou a lecionar o curso de design em 2011 durante seu pós-doutorado, um ano após receber o doutorado da NSE. Primeiro como pós-doutorado e depois (começando em 2013) como membro júnior do corpo docente, ele foi incentivado a manter o formato usual. O grande projeto de design do curso foi intimamente integrado aos projetos favoritos do corpo docente sênior, diz Short, “deixando pouco espaço para a imaginação ou a contribuição criativa dos alunos na direção de seus projetos de design”.

Ele mudou isso em 2016, querendo que seus alunos “aprendessem como projetar coisas que importam para as pessoas, não apenas para os engenheiros”. Ele lhes deu um desafio aberto: usar suas habilidades - e conhecimento de ciência nuclear, termodinâmica e engenharia - para ajudar a humanidade, e não apenas construindo um reator que ninguém queria. Em outras palavras, a primeira tarefa deles "foi descobrir o que vale a pena resolver, porque se você mergulhar apenas nos aspectos técnicos, poderá obter uma boa solução para o problema errado".

Essa correção de curso provou ser frutífera. No primeiro ano de sua “reinicialização”, os alunos em 22.033 tiveram uma ideia que poderia reduzir simultaneamente as emissões de dióxido de carbono e a quantidade de plástico que vai para aterros sanitários. A solução foi expor o plástico descartado à radiação gama, o que o torna mais resistente e durável. Os resíduos plásticos irradiados poderiam então ser usados ​​como aditivo para fortalecer o concreto ; com menos demanda por concreto, menos dióxido de carbono seria liberado durante sua produção. Dois desses alunos - junto com Short e outros pesquisadores do MIT - publicaram um artigo de 2017 sobre o assunto na revista Waste Management , e uma empresa foi formada desde então.

Em 2020, a experiência da sala de aula, no MIT e em outros lugares, foi dramaticamente afetada pela pandemia. O tempo das aulas foi reduzido para o curso de design do outono de 2020, principalmente porque os alunos tiveram que passar as primeiras duas semanas em quarentena e deixar o campus antes do Dia de Ação de Graças. Não havia tempo para eles buscarem ideias de projetos, então Short designou um em que vinha pensando desde 2009. Foi quando conheceu um estudante de graduação da Mongólia que lhe disse que a capital, Ulaanbaatar, recebe 90% de sua energia a partir do carvão, é uma das cidades mais poluídas da Terra. “Como podemos aliviar este problema com nossas habilidades e conhecimentos únicos?” Short perguntou a seus alunos no outono passado.

Eles se mostraram à altura da ocasião. Os alunos propuseram que, em vez de entregar carvão aos residentes de Ulaanbaatar, que o queimam em suas casas para aquecimento e cozinhar, uma caixa de sais de "mudança de fase" quentes e derretidos poderia ser entregue todos os dias usando a mesma infraestrutura. As caixas atuariam como baterias térmicas armazenadoras de calor que são “carregadas” nas usinas locais e posteriormente liberam o calor nas casas das pessoas, sem emitir emissões. Os residentes pagariam cerca de um dólar por dia - menos do que gastam com carvão. Depois de testar a ideia nos laboratórios do MIT, Short e seus alunos se inscreveram para receber bolsas para testá-la na Mongólia.

“Estamos muito orgulhosos do que fizemos com apenas 12 semanas e cinco alunos de graduação”, comenta James Parsons, um aluno do quarto ano que participou do projeto. “Durante o processo, aprendi muito - não apenas sobre nosso projeto específico, mas também sobre o pensamento criativo necessário para enfrentar grandes desafios de design”, diz outra sênior, Leanne Galanek.

No outono passado, 22.01 estava totalmente online e Short não estava satisfeito com as opções usuais de ensino à distância. “O zoom e um iPad não podem substituir um quadro-negro”, diz ele, “então eu tenho algo que servia.” Ele comprou um quadro de luz eletrônico do tamanho de uma parede, que ele modificou para que pudesse ver seus alunos enquanto escrevia e realmente olhá-los nos olhos quando eles fizessem perguntas. “Esse engajamento olho no olho é importante”, acrescenta.

Short acredita que os alunos aprendem melhor por meio de contextos, exemplos e histórias compartilhados, em vez de recitações secas de fatos ou derivação de teorias. Ele enviou a seus alunos 22.01 kits contendo as peças eletrônicas de que precisavam para construir seus próprios contadores Geiger e "fazer uma espeleologia de radiação perto de suas casas, usando seu conhecimento de quais materiais de construção têm a radiação mais natural".

Ele pediu aos alunos que lhe enviassem pedaços de unha, que - quando expostos a nêutrons no reator nuclear do MIT - emitem raios gama que podem indicar se os indivíduos foram expostos a produtos químicos como arsênico e selênio. Os alunos foram então capazes de se analisar em seus conjuntos de problemas graduais, usando dados muito pessoais, fornecendo uma lente NSE exclusiva em seus próprios corpos. “Estamos usando radiação para que cada aluno se conheça melhor de uma forma que eles não sabiam que era possível.” Ele também sugeriu que os alunos fizessem varreduras de análise de raio-X de energia dupla (DEXA) para descobrir como os raios-X podem ser aproveitados para revelar as porcentagens de gordura corporal e muscular.

“As varreduras das unhas dos pés e DEXA são para tornar a ciência pessoal”, diz Short. “A ciência está ao nosso redor, mas nem sempre é ensinada dessa forma. As aulas costumam ser muito distantes para tornar as coisas significativas para os alunos ”. Ele está tentando se opor a isso tornando suas aulas o mais experienciais possível. “O objetivo não é apenas se divertir”, acrescenta Short, “mas sim criar experiências concretas com as quais as pessoas possam aprender - e lembrar.”

Um colega mais experiente certa vez disse a Short “para parar de ser um ótimo professor e ser apenas um bom professor, para que você possa se concentrar em sua pesquisa”, ecoando conselhos semelhantes que os professores juniores ouviram com muita frequência. Ele está ignorando esse conselho porque aprende ensinando, o que pode beneficiar sua pesquisa. “Muitas pessoas as veem como atividades separadas”, diz Short, “mas não são. Felizmente, a NSE reconhece essa sinergia entre bom ensino e boa ciência. ”

 

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