Proposta de Bacharelado em Física Aplicada para o Curso Noturno

Nos últimos anos, diversos docentes do Instituto têm-se preocupado com o fato de nosso curso de bacharelado não oferecer aos alunos uma formação mais voltada às áreas aplicadas ou às áreas acadêmicas interdisciplinares, embora as atividades de pesquisa deste Instituto já tenham acumulado experiência e produção competentes nestas áreas. Em particular, no ano de 2002, três vertentes para um curso de bacharelado mais aplicado e multidisciplinar se cristalizaram, o que foi formalmente comunicado ao Diretor do Instituto e ao então Presidente da CG, ainda que de forma independente, por grupos de docentes.

Entendemos que neste momento, no qual se inicia a discussão de uma proposta de reforma do curso de Bacharelado em Física, é oportuno que o Instituto analise a possibilidade de cursos que contemplem a formação de físicos aplicados, que poderão se inserir em atividades profissionais logo que finalizem seu curso de graduação, ainda que possam também dar continuidade a estudos na pós-graduação. Acreditamos que tal proposta possa vir ao encontro do anseio de grande parte dos estudantes, de pesquisadores em áreas multidisciplinares e aplicadas, e venha a fornecer pessoal competente para atuação em alguns nichos do mercado de trabalho.

Assim, reunimos os grupos, que vinham trabalhando até então de forma independente, para um trabalho conjunto que resultou em uma proposta para um curso de Bacharelado em Física Aplicada para o período noturno. Ao final de um trabalho intenso, conseguimos acordar um núcleo comum de disciplinas que, confiamos, mantenha uma boa formação em Física Básica, complementado com conjuntos de disciplinas específicas oferecidas pelo IFUSP e por outras unidades da USP e pelo Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares. Este curso propiciaria a formação de Bacharéis em Física Aplicada nas áreas de:

Ciência e Tecnologia Nucleares
Física de Materiais
Física Médica e Biofísica
para todo o conjunto de vagas oferecidas ao Bacharelado no período noturno. Pretendemos encaminhar à Comissão de Graduação, formalmente, no início da próxima semana, o detalhamento de nossa proposta, para que, por meio dessa Comissão, a comunidade do Instituto de Física tome conhecimento desta alternativa de reforma para o noturno. Desta maneira haveria a possibilidade da divulgação necessária para que ocorra uma discussão conjunta deste projeto e do já apresentado pela Comissão Coordenadora do Curso de Bacharelado (COC-B).

Pedimos assim que a Comissão de Graduação:

solicite à coordenadora da COC-B que faça, durante suas apresentações desta semana, um simples comunicado sobre a existência da proposta alternativa
encaminhe aos departamentos e disponibilize na sua página a proposta que assinamos, tão logo a receba.
Sem mais para o momento, nos colocamos à disposição para demais esclarecimentos,

 

Adalberto Fazzio
Alejandro Szanto de Toledo
Antonio Domingues dos Santos
Cecil Chow Robilotta
Celso Luiz Lima
Elisabeth Mateus Yoshimura
Marcos Nogueira Martins
Maria José Bechara
Maria Regina Kawamura
Maria Teresa Lamy Freund
Nelson Carlin Filho
Nemitala Added
Nilberto Heder Medina
Raphael Liguori Neto
Reynaldo Daniel Pinto
Roberto Vicençotto Ribas
Rosangela Itri
Vito Roberto Vanin
Diretrizes
 

Formulação das diretrizes
 

As atividades de ensino compõem o conjunto de atividades-fim que justificam nossa existência institucional sendo, portanto, essencial buscar continuamente seu aprimoramento. Tendo em vista o caráter dinâmico das funções sociais e das fronteiras de atuação dos profissionais em Física, será necessário, cada vez com mais freqüência, empreender uma revisão dos cursos de graduação oferecidos pelo IF. Entendemos que essas reestruturações curriculares são atividades de grande porte, que requerem a participação do corpo docente e discente do Instituto.

Uma reestruturação exige muito empenho, além do conhecimento da experiência desta e de outras instituições universitárias. A capacidade de interação entre pessoas com vivências diversas e com opiniões até mesmo divergentes é fundamental, já que deve se tratar de um projeto abrangente, expressando e articulando diferentes visões do que deva ser a formação de um físico, em tempos mutantes, e do caminho para se chegar a essa formação.

Para iniciar esse processo, contudo, é preciso ter evidências de sucesso, tanto na concretização do trabalho, como em sua aceitação institucional e implementação posterior. Assim, uma condição necessária e inicial na realização dessa reforma parece ser a definição das diretrizes gerais que devem norteá-la.

Neste documento apresentamos uma proposta para reformulação do curso de bacharelado em física do período noturno. Muitas destas diretrizes são de caráter bastante geral, e já foram apresentadas à CG no segundo semestre de 2001, por parte dos docentes signatários da presente proposta.

As diretrizes gerais
Definição de três cursos de física no noturno (além do curso de licenciatura) com quarenta vagas cada um, e entrada independente no vestibular: Bacharelado em Física Aplicada nas áreas de:
Ciência e Tecnologia Nucleares
Física de Materiais
Física Médica e Biofísica,
Definição de um núcleo comum para os três cursos (com cerca de 60% dos créditos de disciplinas), incluindo-se disciplinas básicas, disciplinas relativas a tópicos mais avançados, e eliminando-se superposições desnecessárias de conteúdos entre disciplinas;
Definição de um conjunto de disciplinas específicas obrigatórias (~30% de créditos de disciplinas), selecionadas de forma criteriosa, sem superposição de conteúdo com as disciplinas do núcleo comum, que serão oferecidas desde o início dos cursos, com abordagem de acordo com a especificidade do curso;
Definição de um conjunto de disciplinas optativas (~10% de créditos de disciplinas), de livre escolha dos estudantes, sem superposição de conteúdo com as disciplinas obrigatórias, e que podem incluir disciplinas de outros cursos da Unidade, ou de outras Unidades da USP;
No núcleo comum há disciplinas a serem oferecidas pelo IME. Nas disciplinas específicas, o curso de Ciências e Tecnologia Nucleares contaria com uma parceria que está sendo acordada com o IPEN e disciplina do IQ (a ser acordada); o de Física Médica e Biofísica, proporá uma cooperação com FM, IB, IQ e ICB da USP e IPEN, e o de Física dos Materiais, eventualmente, com o IQ, Poli e IPEN.
No caso dos cursos de Ciências e Tecnologia Nucleares e de Física Médica e Biofísica, as instituições parceiras nas disciplinas específicas, o seriam também num programa de estágios;
Nos três cursos, o estudante deve escolher entre um programa de estágio, um programa de iniciação científica e um programa de Monografia, cada uma dessas opções correspondendo a 12 créditos-trabalho;
O programa de estágios inclui estágio em instituições ou empresas devidamente conveniadas para este fim, e um relatório escrito final sobre o desenvolvimento das atividades, que será apresentado pelo estudante perante uma banca;
O programa de iniciação científica, com temas de trabalho envolvendo as áreas de atuação do IF e das unidades parceiras, inclui o trabalho de iniciação científica e um relatório escrito sobre o projeto desenvolvido, que será apresentado pelo estudante perante uma banca;
No programa de Monografia os estudantes serão assessorados na proposta e elaboração de monografias, relacionadas a temas delimitados pelos tópicos de atuação das áreas de pesquisa do IF, e incluirá uma apresentação da Monografia escrita perante uma banca;
Revisão de estratégias e abordagens didáticas, buscando promover uma participação mais ativa dos estudantes em seu próprio processo de formação;
Criação de mecanismos que garantam o acompanhamento e a implementação dos cursos nos próximos anos.
 

Considerações sobre as diretrizes
III.1 O caráter dos Cursos de Graduação propostos e o número total de créditos

O entendimento acerca dos Cursos de Graduação em diferentes áreas, assim como a formação nos níveis iniciais de ensino, vem evoluindo fortemente nos últimos anos, em busca de uma melhor adequação às transformações do mundo atual. No contexto da formação desejada, levando em conta o perfil dos estudantes do período noturno e o potencial de formação dos grupos de pesquisa do IF, devem ser desenhadas novas propostas de cursos, assim como o número de créditos e as atividades para obtenção desses créditos em cada curso.

O perfil dos estudantes do curso noturno, constituído em sua grande maioria por profissionais, muitos de áreas técnicas de nível médio, é coerente com uma formação voltada para a atuação profissional logo que completada a graduação, em atividades de ciência aplicada e de desenvolvimento tecnológico, onde há necessidade crescente de recursos humanos com formação de alto nível. Paralelamente, é importante que a escolha dos cursos seja feita em áreas onde há competência de pesquisa já sedimentada no IF e nas instituições parceiras. Além disso, os cursos devem corresponder a áreas com demanda social e tecnológica significativa. Daí as propostas de cursos de física aplicada nas áreas de ciências e tecnologia nucleares, física médica e biofísica e física de materiais.

Em termos de número de créditos para os cursos projeta-se algo em torno de 180 créditos, incluídos os créditos atribuídos a estágio, iniciação científica ou monografia, de forma que possam ser integralizados em cinco anos no noturno, sem uma excessiva carga semanal de aulas. Esse número corresponderia a um total de 2550/2700 horas-aula, muito acima das 2000 horas-aula proposto como formação mínima nas novas Diretrizes Curriculares para Cursos de Graduação em Física (MEC).

Não se trata, entretanto, de propor simplesmente uma redução do número total de créditos, por algum princípio de economia ou mesmo de simplificação, mas de repensar o patamar de formação a ser atingido, e as atividades propostas, visando as competências e habilidades pretendidas nesta formação.

 

III.2 Formação em Física e o núcleo comum

A existência de um núcleo comum se baseia menos numa questão de princípio, e mais na viabilidade de implementação dos cursos nas atuais condições do IF. O núcleo comum inclui não só as disciplinas consideradas básicas, tanto de física como de matemática, mas também algumas mais avançadas dentre as definidas como essenciais na formação sólida de um físico para atuar em qualquer área. O planejamento desse núcleo levou em conta o conjunto de competências necessárias, embora não suficientes, para a formação geral desejada. Isso significa que a formação só será completada com as demais disciplinas, algumas das quais visarão a formação específica, e outras serão mais diversificadas e desenvolvidas sob diferentes enfoques.

A sugestão de um núcleo comum que corresponde a cerca de 60% do conjunto total de créditos é menos importante do que estabelecer claramente sua concepção. Para isto realizamos uma análise aprofundada dos conteúdos tradicionalmente ensinados e construímos algumas possibilidades novas e mais convenientes de organizações de conteúdos, de enfoque, além de excluirmos as superposições que consideramos desnecessárias.

 

III.3 Formações específicas

Cada um dos cursos: Ciências e Tecnologia Nucleares, Física Médica e Biofísica e Física de Materiais, terá um conjunto de disciplinas obrigatórias com ênfase direcionada, visando a formação dos alunos interessados nestas vertentes, onde tentamos formar um conjunto articulado e dinâmico.

Desde o primeiro semestre, o estudante terá disciplinas onde lhe serão apresentados aspectos da formação pretendida no curso, para que esta perspectiva possa ir sendo construída progressivamente no transcorrer do mesmo, tanto em termos de competências a serem atingidas, como de linguagem específica e conceitos fundamentais das áreas correspondentes.

O aluno pode vir a desenvolver seus créditos optativos em disciplinas específicas dos outros cursos, e eventualmente num leque de optativas para os três cursos, incluídas disciplinas de outras Unidades. Com essa estrutura, pode-se e deve-se viabilizar o processo de aliar uma formação sólida com aspectos de interdisciplinaridade, levando em conta também aspirações pessoais dos estudantes. Isto não isentará uma orientação da Instituição quanto às possibilidades de .disciplinas que levem ao aprimoramento de um ou outro aspecto na formação do estudante.

Por outro lado, a formação visando a imediata inclusão dos formandos em atividades profissionais de caráter aplicado e tecnológico, ou mesmo acadêmico, está contemplada, não só pelas disciplinas específicas, mas nas abordagens em todas as disciplinas comuns e nos programas de estágio e de iniciação científica.

A criação de disciplinas para contemplar os programas de estágio, iniciação científica e monografia visa viabilizar e balizar essa atividade no currículo de graduação. A inclusão da disciplina de Monografia é necessária dadas as dificuldades especificas dos alunos nos cursos noturnos para realizarem estágios ou iniciação científica. A realização da monografia corresponderia ao aprofundamento de um tema específico ou ao desenvolvimento de projetos de pesquisa e/ou tecnológicos, com a conseqüente sistematização de resultados de forma adequada.

 

III.4 Incentivo à elaboração pessoal e créditos-trabalho

Uma das características mais interessantes da formação dos físicos é a condição de profissionais que "aprenderam a aprender". Isso é essencial na vida de um pesquisador em Física, pois ele freqüentemente depara-se com uma quantidade limitada e difusa de conhecimentos sobre um dado assunto, a partir da qual precisa rapidamente construir um quadro coerente e uniforme. Essa mesma característica tem tornado o físico um profissional adequado para o trabalho em áreas de pesquisa e desenvolvimento (P&D), onde inexistem receitas prontas.

Assim, é importante que os estudantes sejam progressivamente incentivados a buscarem o conhecimento de modo autônomo. A estrutura curricular foi pensada no sentido de incentivar atividades que sejam realizadas de forma mais independente pelos alunos, com a devida orientação dos professores.

 

III.5 Revisão de estratégias e abordagens didáticas

As abordagens que prevalecem hoje em diversas disciplinas, tanto do ponto de vista do conteúdo de Física como da didática, foram desenvolvidas, há algumas décadas, de forma adequada e coerente com os modelos de formação em Física daquela época, passando, então, a ser amplamente adotadas.

Contudo, frente ao conjunto de transformações por que passa a sociedade nesse início de século, as mesmas exigências que justificam uma reforma curricular também indicam a necessidade de uma revisão das práticas de ensino tradicionais.

Assim, a atualização didática não deve ser entendida de forma isolada, como decorrente unicamente da disponibilidade de novos meios tecnológicos, mas como parte de uma necessária revisão de estratégias formativas, que incluam novas formas de conceber a formação em Física bem como desenvolvimentos recentes da área, transferindo as ênfases dos conteúdos específicos às competências a serem priorizadas. Buscam-se, sobretudo, condições de participação mais ativa dos alunos no processo de sua formação.

É necessário, portanto, que esta reestruturação seja entendida como um desafio coletivo, não devendo restringir-se ao questionamento da atuação específica de um ou outro professor isoladamente. Trata-se de estabelecer um processo inovador, gradual, possivelmente custoso, com todas as dificuldades inerentes às mudanças, cujo êxito dependerá de um movimento contínuo e interativo, principalmente de reflexão e de diálogo, com um pouco de tentativa e erro, condições impossíveis de serem estabelecidas por decisões unilaterais.

É indispensável que a discussão de reestruturação de cursos inclua a discussão e o estabelecimento das estratégias para que seja instaurado tal processo.

Uma sugestão preliminar poderia ser, por exemplo, que este processo seja coordenado por uma Comissão de Reestruturação de Cursos, que trabalhe de forma cooperativa com a CoC - B.

Tal comissão deve buscar condições que permitam o acompanhamento das novas experiências didáticas ou de intervenções-piloto localizadas, apoio à elaboração de material didático, etc., com amplo destaque para a incorporação dos novos recursos tecnológicos disponíveis.

III.6 Condições para implementação da reestruturação de cursos

A reestruturação dos cursos somente será de fato instaurada caso haja um acompanhamento sistemático do processo em andamento, interação contínua com os estudantes, ações extra-disciplinares, estímulos específicos, incentivos à proposição e implantação de propostas, etc.; ações essas que transcendem às atribuições normais da CG embora devam estar necessariamente em sintonia com ela. A implementação de uma Comissão de Curso do Bacharelado em Física Aplicada, com participação de membros das instituições parceiras, poderia vir a nuclear, promover e organizar essas ações. Mas acima de tudo, deve haver a real valorização destas atividades como trabalho efetivo dos docentes na Instituição.

Os Cursos de Bacharelado em Física Aplicada: Ciências e Tecnologia Nucleares, Física Médica e Biofísica e Física dos Materiais
O Instituto de Física tem tradição de atuação nas múltiplas facetas das ciências nucleares, de interfaces com áreas biológicas e médicas e de física dos materiais, através de atividades de pesquisa realizadas em diversos dos seus departamentos. Entretanto, a inserção de seus formandos no mercado de trabalho de forma mais ampla, vem ocorrendo de maneira tímida.

Por outro lado, nos últimos anos vem ocorrendo uma crescente demanda por profissionais que estejam habilitados para atuar em ciências aplicadas e tecnologia, provendo a sociedade com um largo espectro de serviços, produtos e de materiais que possibilitam o desenvolvimento da economia e da melhoria da qualidade de vida. Certamente este crescimento e desenvolvimento da indústria e de outros setores com demanda por profissionais diferenciados, comportam a participação ativa e criativa de indivíduos com formação em física.

A demanda de recursos humanos habilitados e com formação mais aplicada existe tanto em laboratórios de pesquisa das diversas áreas do conhecimento, como no uso da tecnologia pela sociedade, em aplicações ligadas às áreas médicas, na industria que desenvolve tecnologia e novos materiais, atividades que exigem profissionais com uma formação dita multidisciplinar.

Numa lista não exaustiva é possível citar algumas dessas atividades: a produção e o uso de radioisótopos para diferentes fins, a utilização de tecnologias nucleares para diagnósticos e terapias em hospitais e clínicas médicas, a conservação de alimentos através da irradiação, os testes não destrutivos em equipamentos e materiais de amplo interesse na indústria, o desenvolvimento de novas tecnologias para geração de energia nuclear com menor impacto ambiental, determinados estágios de fabricação de novos produtos e o desenvolvimento de novos materiais e a assessoria a organismos de controle do uso da radiação na sociedade. Em particular, mais de 90 % do mercado criativo de novos materiais da América Latina, encontra-se na região da grande São Paulo, o que oferece um mercado de trabalho impar para profissionais diferenciados que podem atuar nas áreas de sensores, materiais de conformação, microeletrônica e no desenvolvimento de novos materiais de uma maneira geral.

Por outro lado, observa-se que o mercado de trabalho vem exigindo dos profissionais não apenas a competência técnica com as características descritas acima, mas também que os mesmos apresentem um perfil cada vez mais voltado para o trabalho em equipe, para a conscientização da importância de sua inserção num contexto social mais amplo, além de habilidade de renovação constante no desempenho de suas atividades profissionais. Assim sendo, além do conhecimento técnico são procurados profissionais que agreguem características adicionais como iniciativa, competência para o trabalho em grupo, capacidade de enfrentamento de novos problemas e de incorporação constante de novos conhecimentos, e com formação multidisciplinar. Algumas destas competências são muitas vezes avaliadas pelo setor de recursos humanos, antes mesmo de subseqüentes entrevistas técnicas

A proposta destes três cursos visa prover os estudantes com os conhecimentos, as competências e habilidades acima mencionados através do aproveitamento da incontestável competência do IF nessas áreas, nas metodologias aplicadas às disciplinas de cunho experimental e teórico, aliando à tudo isto a vertente tecnológica do IPEN e o conhecimento prático e teórico de outras Unidades da USP (FM, IP, ICB, Poli).

Os cursos foram planejados de forma a ocorrer atividades neste sentido desde o início da graduação, para além de dar oportunidade de formação multidisciplinar, desenvolver as competências necessárias para o trabalho de pesquisa e desenvolvimento, visando a entrada do estudante num mercado de trabalho que já existe, e experimenta um crescimento evidente nas áreas de atuação dos cursos propostos.

Dentro deste contexto, o Instituto de Física seria a Unidade Universitária proponente dos cursos e a responsável por ministrar as disciplinas do núcleo comum, parte das disciplinas específicas, além do programa de monografia.

As instituições parceiras já citadas, além de serem responsáveis por parte das disciplinas específicas dos cursos, participam dos programas de estágio, iniciação científica e de monografia. Empresas, indústrias, hospitais e clínicas, devidamente conveniados com o IF, também farão parte do programa de estágios e monografias.

Os estágios, monografias e iniciação científica serão supervisionados por docentes do IF, pesquisadores das instituições parceiras e por profissionais das instituições conveniadas, com os projetos devidamente aprovados pela CG ou comissão por ela indicada.


3. Apresentação

4. Grades
Grade de Materiais
Grade de Biológicas
Grade de Ciências Nucleares
5. Ementas do núcleo comum
Algebra Linear I para Física
Algebra Linear II para Física
Cálculo Diferencial e Integral I
Cálculo Diferencial e Integral II
Cálculo Diferencial e Integral III
Cálculo Diferencial e Integral IV
Estágio Supervisionado
Estrutura da Matéria
Iniciação à Física Experimental
Experimentos Avançados em Física
Experimentos em Mecânica
Experimentos em circuitos elétricos e em Termodinâmica
Experimentos em ondas eletromagnéticas e fótons
Experimentos históricos da Mecânica Quântica
Fenômenos em Eletromagnetismo
Iniciação Científica
Introdução à Computação para Física
Introdução ao Eletromagnetismo
Introdução à Relatividade
Introdução à Termodinâmica
Mecânica Avançada
Mecânica Básica I
Mecânica Básica II
Métodos Experimentais em Física
Métodos Matemáticos para Resolução de Problemas Físicos I
Ondas Eletromagnéticas e Fótons
Mecânica Quântica
Simulações Computacionais em Física
Termodinâmica/Estatística I
Tópicos em Física Aplicada
Termo-estatística de biomoléculas
Monografia
6. Ementas das disciplinas específicas de Física de Materiais
Diagramas de Fases de Materiais
Estado Sólido I
Estado Sólido II
Física dos Materiais I
Física dos Materiais II
Materiais Cerâmicos
Materiais Metálicos
Materiais Poliméricos
Mecânica Estatística
Síntese e Processamento de Materiais
Técnicas Experimentais em Física dos Materiais
Termodinâmica
7. Ementas das disciplinas específicas de Física Médica e Biofísica
Biologia Celular
Biologia Molecular do Gene
Efeitos biológicos das radiações ionizantes e não ionizantes
Introdução a Física Atômica
Física do corpo humano
Fisiologia e Biofísica I
Fisiologia de Membranas
Física das Radiações 1
Física das Radiações 2
Fundamentos Físicos das Imagens Médicas
Introdução à Instrumentação Biomédica
Interação da Radiação com a Matéria
Introdução a Física Nuclear
Modelagem
Neurofisiologia
Química de Biomolécula
Sistemas Dinâmicos em Biomedicina
Técnicas Espectroscópicas
8. Ementas das disciplinas específicas de Ciência e Tecnologia Nucleares (em preparação)