Aplicação da Sequência Fedathi no ensino de comunicações ópticas com suporte de um software educacional baseado em métodos de inteligência artificial

Abstract

Esta tese aborda os desafios no ensino de Comunicações Ópticas em Engenharia de Telecomunicações. A natureza multiparamétrica e não linear da disciplina dificulta a inferência em sala de aula e a discussão. O estudo aponta que a abordagem didática tradicional (aulas expositivas) restringe a problematização de casos reais e a análise de múltiplas situações. Reconhece-se que o uso de simuladores proprietários para a estimativa de parâmetros de redes ópticas e para o ensino dessa disciplina exige alta capacidade de processamento computacional, resultando em custos e tempo despendidos elevados. Tal cenário impõe a necessidade de abordagens inovadoras que integrem novas metodologias de ensino, como a metodologia de ensino Sequência Fedathi, ao uso de tecnologias emergentes, como simuladores baseados em inteligência artificial (IA). O objetivo desta tese foi investigar a efetividade da Sequência Fedathi como metodologia de ensino, aliada a simuladores de IA (Optilearn) de baixo custo, aplicados aos cálculos de parâmetros de redes ópticas. A metodologia desta tese, de natureza quantitativa e caráter aplicado, baseou-se em uma pesquisa de campo realizada em sala de aula com alunos dos cursos Técnico e de Engenharia de Telecomunicações do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará (IFCE). Os resultados demonstram uma melhoria significativa no desempenho de aprendizagem dos alunos. A análise estatística, baseada na comparação dos resultados do pré-teste e do pós-teste aplicados após a intervenção didática, revelou um aumento de 3,0 pontos na mediana das notas. Este ganho reforça a capacidade dos estudantes de assimilar mais efetivamente os conceitos e aplicar o conhecimento adquirido com maior precisão. A pesquisa ressalta a eficácia da combinação da Sequência Fedathi com o simulador IA Optilearn, ferramenta criada pelos autores, para cálculo de parâmetros de redes ópticas, voltado para a área de ensino de Comunicações Ótpicas. Conclui-se que a implementação da Sequência Fedathi, aliada a simuladores IA de baixo custo e ampla convergência teórico-prática, como o Optilearn, é uma possibilidade concreta e viável para o ensino de redes ópticas em cursos de engenharia, oferecendo um referencial teórico-prático inovador e subsídio para futuras pesquisas