REFERENCIAS PARA ELABORAÇÃO DE CURRICULOS DE CURSOS DA ÁREA DE COMPUTAÇÃO E INFORMÁTICA


Alem de inúmeras outras fontes, os projetistas de curriculos poderão consultar os Anais do II e III Curso de Qualidade, publicados pela Sociedade Brasileira de Computação.


Respostas `a perguntas mais frequentes:

a) Estrutura curricular (esqueleto) dos cursos de Ciência da Computação

    ES_CC_1
 
Os Curos devem trabalhar, com maior ou menor intensidade, todas as
tecnologias. Entretanto, é suficiente que uma delas
seja trabalhada de forma avançada, como mostra o esqueleto.

Cada curso deve trabalhar um domínio de aplicação, fora da área de computação,
com vistas a dotar o aluno do conhecimento necessário para, participando
de equipes interdisciplinares, desenvolver ferramentas que resolvam
os problemas do domínio, como mostra a figura abaixo. O domínio
depende da região onde o curso está inserido, da vocação da instituição etc.


ES_CC2



Cursos de Sistemas de Informação:

Objetivos:

Os cursos de Sistemas de Informações Sistemas de Informações tem como objetivos contribuir para:
•    o planejamento, a organização e a racionalização dos serviços administrativos das organizações (empresas);
•    a melhoria da qualidade/produtividade dos serviços das organizações;
•    o aumento da competitividade das organizações;
•    o aumento da eficiência das organizações.

Ações

Para atingir esses objetivos, os cursos os cursos estão focados nas informações relevantes das organizações, permitindo a tomada de decisão na:

•    estratégia de negócios,
•    otimização,
•    planejamento,
•    avaliação etc.

Meios

Para possibilitar a tomada de decisões, as informações das organizações devem ser organizadas e estruturadas para que possam ser

•    disponibilizadas,
•    geradas,
•    coletadas,
•    distribuídas,
•    adquiridas
•    compostas,
•    deduzidas,
•    armazenadas,
•    recuperadas etc.

As informações relevantes das organizações, juntamente com os processos (manual ou automáticos), formam uma rede, chamada de sistema de informações das organizações.

Ferramentas

Para disponibilizar, distribuir, compor, armazenar, informações é necessário, da área de computação, ferramentas de:
•    Banco de Dados
•    Redes de Computadores
•    Sistemas Distribuídos
•    Engenharia de Software
Para gerar, coletar e adquirir informações é necessário, da área de computação, ferramentas de:
•    Engenharia de Software
•    Interface Interface Homem-Maquina

Para deduzir e recuperar informações (para tomada de decisão) é necessário, da área de computação ferramentas de:

•    Inteligência Artificial


Os Cursos de Sistemas de Informacao tem, normalmente, o seguinte esqueleto.



Estrutura_SI


b)  Quanto a formação complementar dos cursos

Os objetivos gerais dos cursos de graduação, bacharelados, são pré-definidos pelas
Diretrizes Curriculares
.  As Instituições poderão incluir "objetivos específicos" nos cursos
de Ciência da Computação. Esses objetivos caracterizam a "formação complementar" desses
cursos e, representam as vocações das regiões nas quais as Instituições estão inseridas.
O perfil do corpo docente depende dos objetivos gerais e específicos e não o contrário.

Na concepção de currículos, alguns pontos devem ser verificados segundo as Diretrizes Curriculares:

1) A formação complementar, ou seja, o domínio de aplicação dos cursos de Sistemas de Informação está nas "organizações".

2) A formação complementar, ou seja, o domínio de aplicação dos cursos de Engenharia da Computação está no "controle de processos e automação industrial".

3) A formação complementar, ou seja, o domínio de aplicação dos cursos de Ciência da Computação está em aberto e cada instituição poderá escolher um domínio, ou mais de um à escolha do aluno, conforme seu perfil e o interesse da região. O domínio de aplicação deve se situar fora da área de computação: música, artes, letras, medicina, administração, economia etc.

c) Quanto a area de implementação de circuitos lógicos

4) A implementação de portas lógicas primitivas (and, or, not etc)  ou a combinação dessas formando sistemas lógicos mais complexos (flips-flops, registradores, somadores, controladores  etc) com componentes físicos: transistores, capacitores, resistores etc são muito importantes nos cursos que tem a computação como atividade fim. Para tanto, pelo menos uma disciplina, acompanhada de laboratório, deve mostrar, de forma geral , como essas implementações são feitas (o aprofundamento dessas implementações são de competência dos cursos de engenharia elétrica/eletrônica). Para tanto, previamente, uma disciplina de física geral e uma de eletricidade/eletronica geral, acompanhadas de experimentos em laboratório, são indispensáveis.

d) Pré-requisitos para implementaçao de circuitos lógicos

5) Para os cursos que tem a computação como atividade fim é recomendável que  movimentos ondulatórios e luz, eletricidade e magnetismo, física do estado sólido (semicondutividade), trabalho e energia etc, sejam apresentados de forma geral e reunidos em uma disciplina de física. Para os mesmos cursos é recomendável uma disciplina geral que aborde os conceitos de circuitos eletricos, eletronica basica, principios de transmissão etc Essas disciplinas são básicas para entrar na área digital: tecnicas digitais, sistemas digitais, arquitetura de computadores, inclusive transmissão de dados etc. Uma outra alternativa para a implementação dos conceitos de circuitos elétricos etc seria distribui-los em disciplinas como transmissão de dados e técnicas digitais, por exemplo. Com isto os conceitos ficam próximos de onde serão aplicados, facilitando os exemplos e a passagem dos mesmos. Uma disciplina genérica para estes conceitos abstratos poderia desmotivar os alunos que veriam, somente mais adiante, a aplicação.

e) O que compreende a área de computação e algoritmos

5) A matéria "Computação e Algoritmos" das Diretrizes Curriculares  compreende basicamente os seguintes tópicos:

  1. Computabilidade: Maq. de Turing, Maq. de Registradores, Funções recursivas, Outras formulações de Algoritmos, Tese de Church, Problemas insoluveis, Interatividade (concorrencia, paralelismo, sincronismo, algoritmos paralelos etc)
  2. Linguagens Formais: Linguagens, Gramaticas, Automatos, Hierarquia de Chomski, Semantica de linguagens de programação.
  3. Complexidade: Complexidade Pessimista, Complexidade Media, Complexidade Minima do problema, Classes de problemas: P, NP, NP-Completa.
Para os cursos de Sistemas de Informação esta materia pode ser vista apenas em "abrangencia". Em principio, 90 horas devem ser suficientes para cobrir esta matéria em abrangencia.

f) Exemplo de uma disciplina de Lógica Matemática
(orientada para computação)


Lógica clássica proposicional e de 1a. ordem: Sintaxe, semântica e sistemas de dedução (à escolha, dependendo do perfil do curso). Completeza, consistência, correção, prova e decidibilidade. Formalização de problemas. Aplicações de programas. Sistemas lógicos não-clássicos e aplicações em computação.

Obs: Estes conteúdos podem ser trabalhados com profundidade nos cursos de CC, EC e LC.
Nos cursos de Sistemas de Informação esses conteúdos podem ser trabalhados de forma abrangente.

g) As relações dos cursos da área de computação e informática com outros cursos

a) Os cursos de Licenciatura em Computação se desenvolvem muito bem quando acompanhados dos cursos de
Psicologia,  Pedagogia e Ciência da  Computação. A interação de professores e alunos desses cursos contribuem para a evolução dos cursos de Licenciatura em Computação. Os egressos desses cursos  devem ensinar computação com conhecimento de causa. Assim, a formação básica desses cursos em computação é tão intensa quanto a dos próprios cursos de Ciência da Computação.

b) Os cursos de Sistemas de Informação se desenvolvem muito bem quando acompanhados dos cursos de  Administração. São tambem importantes os cursos de Contabilidade e Economia. A interação de professores e alunos desses cursos contribuem para a evolução dos cursos de Sistemas de Informação.

c) Os cursos de Ciência da Computação e Engenharia de Computação se desenvolvem muito bem quando acompanhados dos cursos de Matematica, Engenharia Elétrica e Física.  A interação de professores e alunos desses cursos contribuem para a evolução dos cursos de Ciência da Computação e Engenharia de Computação. A integração desses cursos com os cursos de pós-graduação em Ciencia da Computação é fundamental para mudar, transformar, modernizar,  gerar e inovar o mercado de trabalho (funções sociais do trabalho).
O oferecimento dos cursos de Engenharia de Computação e Ciência da Computação por uma mesma instituição, se não for tomado o devido cuidado, pode distorcer os objetivos de ambos os cursos, na tentativa de definir uma fronteira nítida entre eles.

h) Quais as disciplinas que comporiam a formação complementar de um curso de Engenharia de Computação?

Os cursos de  Engenharia de Computação devem introduzir  a área de Controle e Automação, como domínio de aplicação da ciência da computação. Os egressos devem ter  a capacidade de entender os problemas do domínio de aplicação (automação e controle) e para eles encontrar uma solução computacional. A área de automação e controle tem outros tipos de problemas, mecânicos, elétricos, químicos etc, cuja solução foge do escopo dos egressos dos cursos de Engenharia de Computação.
A área de Automação envolve todas as atividades de transformação de trabalho originalmente desempenhado pelo homem em tarefas executadas por sistemas computacionais, visando o aumento de produtividade, eficiência e segurança, e redução de custos. Assim sendo, um Sistema de Automação agrega um conjunto de equipamentos, sistema de informação e procedimentos que tem por função desempenhar automaticamente tarefas produtivas, com interferência mínima do homem. Os procedimentos implementam os processos, que podem ser classificados em três categorias: Processos Contínuos (produção em fluxo contínuo, onde as variáveis são analógicas, como, por exemplo, na indústria química, siderúrgica, etc.); Processos de Manufatura (Discretos) (produção em fluxo discreto, originado de indústria com aplicação intensiva de mão de obra, como, por exemplo, na indústria automobilística); e Processos de Serviço (onde o produto final é um serviço, como, por exemplo, no caso da indústria financeira, comércio e engenharia).
Automação Industrial - Automação industrial refere-se aos dois primeiros tipos de processos supracitados (Contínuos e Discretos).
A Automação Industrial é uma área tecnológica multidisciplinar, e requer a integração de conhecimento de áreas básicas, tecnológicas e até complementares, tais como:


Assim, além da formação básica, talvez fortalecida com mais matemática do contínuo, e tecnológica, a formação complementar dos cursos de Engenharia de Computação poderia ser coberta, como exemplo, com as seguintes matérias/disciplinas:

Controle de Processos Contínuos: Noções básicas: medição, atuação e controle. Princípios e características de sensores e atuadores. Descrição do problema de controle. Ferramentas de análise e projeto para sistemas contínuos. Estruturas de controle. Estabilidade, robustez e especificações.  Controladores PID. Limitações na implementação prática de controladores lineares. Métodos de síntese de controladores de sistemas não lineares.

Automação da Manufatura e Controle Discreto: Introdução aos sistemas de produção automatizados: níveis hierárquicos, atividades, equipamentos. Computadores industriais: arquitetura, programação. Controladores lógicos programáveis (CLP): arquitetura, programação (IL, LD,  GRAFCET, linguagens de alto nível). Softwares de supervisão.  Outros sistemas programáveis. Sensores e atuadores inteligentes. Ferramentas de análise e projeto para sistemas discretos.

Noções de Instrumentação: Aspectos dinâmicos da medição para aplicação em sistemas de controle. Especificação e análise de dispositivos de medição de variáveis típicas de processo. Sistemas digitais de aquisição de dados, condicionamento de sinal, sample-and-hold, conversores A/D e D/A. Problemas ligados à quantização. Estudo de caso de alguns dispositivos de medição típicos de controle analógico. Atuação: revisão de acionamentos, válvulas de regulação (função, princípios de funcionamento, tipos, cálculo). Dispositivos de segurança: alarmes, válvulas de segurança, etc.

Sistemas de Tempo Real: Caracterização de sistemas de tempo real, conceitos básicos, classificações. Escalonamento de tempo real: executivo cíclico, baseado em prioridades, melhor esforço. Suportes para aplicações de tempo real. Metodologias de especificação e projeto.

Sistemas Industriais Críticos:  Revisão de tolerância a falhas. Sistemas industriais críticos:  caracterização, exemplos. Segurança intrínsica. Introdução de técnicas de tolerância a falhas em sistemas de controle distribuídos. Estudos de caso: industria petrolífera, indústria aviônica, etc.

Controle Distribuído: Revisão de redes de computadores. Redes locais industriais: redes e os níveis hierárquicos de integração; Requisitos das redes industriais; Padrões em redes industriais: IEEE 802, MAP/TOP; Fieldbus (FIP, PROFIBUS, Foundation Fieldbus, etc). Sistemas de controle distribuídos: caracterização, requisitos funcionais e temporais. Sistemas de tempo real distribuídos, escalonamento de barramento e processadores. Impacto de atrasos e indeterminismos nos algoritmos de controle.

Projeto de Sistemas Embutidos: Caracterização de sistemas embutidos, restrições típicas,  co-design de hardware e software, seleção de processador,  arquitetura de DSPs, projeto de hardware específico (ASIC,  FPGA, etc), projeto de software sob restrições, métodos de teste e depuração cruzada, simuladores e emuladores,  integração de sistemas.

Introdução à Robótica: Automação e robótica; histórico da robótica. Conceitos gerais. Classificação de robôs. Componentes e estrutura de um robô. O sistema robótico: aplicações em una célula de trabalho; funções; especificações. Modelagem de robôs; introdução à cinemática e a dinâmica dos manipuladores; o problema cinemático inverso. Cálculo de trajetórias. Sistemas de controle e sensores; controle de posição e de velocidade. Teoria da programação de robôs. Exemplos.

Estudos de Casos: Estudos de casos específicos, conforme interesse de cada região: Indústria petrolífera, industria textil,  industria automotiva, predial, de tráfego, doméstica, veicular, etc.

i) Formação complementar e atividades complementares

A formação complementar tem como objetivo dotar o aluno do conhecimento necessário para resolver problemas de outras áreas: música, educação, etc. Alguns cursos já possuem uma formação complementar intrínseca, outros não (Ver item (a)).
Os planos pedagógicos contem atividades curriculares e atividades extra-curriculares. Atividades complementares podem ser por exemplo: iniciação científica, participação em congressos, atividades de extensão etc. São atividades que contribuem para sua formação. As atividades complementares são atividades extra-curriculares e não podem, evidentemente, ser obrigatórias e nem substituir as atividades curriculares. Entretanto, a critério de cada curso e devidamente formalizadas, elas poderão ser registradas no histórico escolar.


Temas
Solicitações de maiores esclarecimentos poderão ser remetidas para o endereço: ceeinf@inf.ufrgs.br